Количество телевизоров с разрешением экрана 4K взорвалось, и на то есть веские причины. Кто не хочет более детального телевизионного изображения?
Ultra HD: больше, чем разрешение 4K
Стандарт разрешения 4K является лишь частью того, что сейчас называется Ultra HD. В дополнение к увеличению разрешения, важным фактором, который улучшает качество изображения, являются надлежащие уровни яркости и экспозиции в результате увеличения светоотдачи в сочетании с системой обработки видео, называемой HDR .
Что такое HDR?
HDR означает высокий динамический диапазон.
Во время процесса мастеринга для выбранного контента, предназначенного для представления в кинотеатре или домашнем видео, данные полной яркости и контраста, захваченные в процессе видеосъемки, кодируются в видеосигнал. Когда контент отображается в виде потока, трансляции или на диске, этот сигнал отправляется на телевизор с поддержкой HDR. Информация декодируется, и отображается информация о большом динамическом диапазоне в зависимости от яркости и контрастности телевизора. Если телевизор не поддерживает HDR (называемый телевизором со стандартным динамическим диапазоном ), он будет просто отображать изображения без информации о большом динамическом диапазоне.
В дополнение к разрешению 4K и широкой цветовой гамме телевизор с поддержкой HDR в сочетании с правильно закодированным контентом может отображать уровни яркости и контрастности, близкие к тем, которые вы видели бы в реальном мире. Это означает яркие белые без цветения и размывания, а глубокие черные без грязи или раздавливания.
Например, если у вас есть сцена с очень яркими элементами и более темными элементами в одном кадре, например закат, вы увидите как яркий свет Солнца, так и более темные участки остальной части изображения с равной четкостью, наряду со всеми уровнями яркости между ними.
Поскольку существует широкий диапазон от белого до черного, детали, которые обычно не видны как в светлых, так и в темных областях стандартного телевизионного изображения, легче увидеть на телевизорах с поддержкой HDR, что обеспечивает более приятное впечатление от просмотра.
Как реализация HDR влияет на потребителей
HDR представляет собой эволюционный шаг в улучшении качества просмотра телевизора, но потребители сталкиваются с четырьмя основными форматами HDR, которые влияют на то, какие телевизоры и связанные с ними периферийные компоненты и контент следует покупать. Эти четыре формата:
- HDR10
- Dolby Vision
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- Technicolor HDR
Каждый формат имеет свои особые атрибуты.
HDR10 и HDR10 +
HDR10 — это открытый стандарт, не требующий лицензионных отчислений, который включен во все HDR-совместимые телевизоры, ресиверы для домашних кинотеатров, Blu-ray-плееры Ultra HD и некоторые медиа-стримеры.
HDR10 считается более общим, так как его параметры применяются одинаково во всем конкретном фрагменте контента. Например, средний диапазон яркости определяется по всей пленке.
В процессе мастеринга отмечаются самая яркая точка и самая темная точка в фильме, поэтому при воспроизведении контента HDR все остальные уровни яркости индексируются для этих точек.
Однако в 2017 году Samsung продемонстрировала поэтапный подход к HDR, который он называет HDR10 + (не путать с HDR +, о чем пойдет речь ниже). Как и в случае с HDR10, HDR10 + не требует лицензионных отчислений, но есть некоторые первоначальные затраты на внедрение .
Хотя все устройства с поддержкой HDR используют HDR10, телевизоры и контент от Samsung, Panasonic и 20th Century Fox используют исключительно HDR10 и HDR10 +.
Dolby Vision
Dolby Vision — это формат HDR, разработанный и продаваемый Dolby Labs , который сочетает в себе как аппаратное обеспечение, так и метаданные. Дополнительным требованием является то, что создатели контента, поставщики и производители устройств должны платить Dolby лицензионную плату за его использование.
Dolby Vision считается более точным, чем HDR10, поскольку его параметры HDR можно кодировать от сцены к сцене или от кадра к кадру и воспроизводить в зависимости от возможностей телевизора. Другими словами, воспроизведение основано на уровней яркости, присутствующих на данной опорной точки, например, кадра или сцены, а не ограничивается до максимального уровня яркости для всего фильма.
С другой стороны, благодаря тому, как Dolby структурировал Dolby Vision, все лицензированные телевизоры, поддерживающие этот формат, также могут декодировать сигналы HDR10, если эта возможность «включена» производителем телевизора, но телевизор, совместимый только с HDR10 не способен декодировать сигналы Dolby Vision.
Другими словами, телевизор Dolby Vision также имеет возможность декодировать HDR10, но телевизор только HDR10 не может декодировать Dolby Vision. Тем не менее, многие поставщики контента, которые включают кодирование Dolby Vision в свой контент, также часто включают кодирование HDR10, особенно для размещения телевизоров с поддержкой HDR, которые могут быть несовместимы с Dolby Vision. Если источник контента включает только Dolby Vision, а телевизор совместим только с HDR10, телевизор просто проигнорирует кодировку Dolby Vision и отобразит изображение как изображение со стандартным динамическим диапазоном. Другими словами, в этом случае зритель не получит преимущества HDR.
Телевизионные бренды, поддерживающие Dolby Vision, включают в себя модели LG, Philips, Sony, TCL и Vizio. Blu-ray проигрыватели Ultra HD, поддерживающие Dolby Vision, включают в себя некоторые модели от OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic и Cambridge Audio. Однако, в зависимости от даты изготовления устройства, совместимость с Dolby Vision может активироваться только после обновления прошивки.
Что касается контента, Dolby Vision поддерживается потоковой передачей избранных материалов, предлагаемых на Netflix, Amazon и Vudu, а также ограниченным количеством фильмов на дисках Ultra HD Blu-ray.
Samsung — единственный крупный телевизионный бренд, продаваемый в США, который не поддерживает Dolby Vision. Телевизоры Samsung и проигрыватели дисков Ultra HD Blu-ray поддерживают только HDR10.
Hybrid Log Gamma (HLG)
Hybrid Log Gamma — это формат HDR, предназначенный для кабельного, спутникового и эфирного телевизионного вещания. Он был разработан японской компанией NHK и BBC Broadcasting Systems, но без лицензии.
Основное преимущество HLG для телевещателей и владельцев заключается в том, что он обратно совместим. Другими словами, поскольку пропускная способность для телерадиовещателей выше, использование формата HDR, такого как HDR10 или Dolby Vision, не позволит владельцам телевизоров, не поддерживающих HDR (включая телевизоры, не поддерживающие HD), просматривать контент в кодировке HDR.
Однако HLG-кодирование — это просто еще один уровень широковещательного сигнала, содержащий дополнительную информацию о яркости без необходимости в конкретных метаданных, которые могут быть размещены поверх текущего телевизионного сигнала. В результате изображения можно просматривать на любом телевизоре. Если у вас нет HDR-телевизора с поддержкой HLG, он просто не распознает добавленный слой HDR, поэтому вы не получите преимуществ от дополнительной обработки, но получите стандартное изображение SDR.
Однако ограничение этого метода HDR состоит в том, что, хотя он обеспечивает совместимость телевизоров SDR и HDR с одними и теми же вещательными сигналами, он не обеспечивает столь же точный результат HDR при просмотре одного и того же контента с кодированием HDR10 или Dolby Vision. ,
Совместимость с HLG включена в большинство телевизоров с поддержкой HDK 4K Ultra HD (кроме моделей Samsung) и ресиверов для домашних кинотеатров, начиная с 2017 модельного года. Пока что BBC и DirecTV предоставляют некоторые программы с использованием HLG.
Technicolor HDR
Из четырех основных форматов HDR, Technicolor HDR является наименее известным и используется лишь в Европе. Technicolor HDR, вероятно, является наиболее гибким решением, не увязая в технических деталях, поскольку его можно использовать как в приложениях для записи (потокового и на дисках), так и для вещательного телевидения. Он также может быть закодирован с использованием покадровых опорных точек.
Кроме того, аналогично HLG, Technicolor HDR обратно совместим как с HDR, так и с телевизорами с поддержкой SDR. Конечно, вы получите лучший результат просмотра на HDR-телевизоре, но даже SDR-телевизоры могут выиграть от улучшенного качества, основанного на их цвете, контрастности и яркости.
Тот факт, что сигналы Technicolor HDR можно просматривать в SDR, делает его удобным для создателей контента, поставщиков контента и телезрителей. Technicolor HDR — это открытый стандарт, который поставщики контента и производители ТВ могут использовать бесплатно.
Tone Mapping
Одной из проблем при реализации различных форматов HDR на телевизорах является тот факт, что не все телевизоры имеют одинаковые характеристики светоотдачи. Например, высококачественный телевизор с поддержкой HDR может выдавать до 1000 нит света (например, некоторые высококачественные светодиодные / ЖК-телевизоры), в то время как у других может быть максимум 600 или 700 нит света ( OLED и средние ( LED / LCD телевизоры ), а некоторые недорогие LED / LCD телевизоры с поддержкой HDR могут выдавать только около 500 нит.
В результате для устранения этой дисперсии используется метод, известный как Tone Mapping. То, что происходит, — то, что метаданные, помещенные в определенный фильм или программу, переназначаются к возможностям телевизора. Это означает, что диапазон яркости телевизора принимается во внимание, и производятся регулировки для максимальной яркости и всей информации о промежуточной яркости в сочетании с деталями и цветом, присутствующими в исходных метаданных, в отношении диапазона телевизора. В результате, пиковая яркость, закодированная в метаданных, не стирается при показе по телевизору с меньшей возможностью вывода света.
Повышение масштаба SDR-HDR
Поскольку доступность контента в формате HDR пока невелика, некоторые производители телевизоров следят за тем, чтобы дополнительные деньги, которые потребители тратят на телевизоры с поддержкой HDR, не пропали даром, включая преобразование SDR в HDR. Samsung маркирует свою систему как HDR + (не путать с HDR10 +, обсуждавшимся ранее), а Technicolor маркирует свою систему как интеллектуальное управление тонами.
Однако, как и в случае с повышением разрешения и преобразованием 2D-3D, преобразование HDR + и SD-HDR не обеспечивает столь же точного результата, как исходный контент HDR. Фактически, некоторый контент может выглядеть слишком размытым или неравномерным от сцены к сцене, но он предоставляет еще один способ воспользоваться возможностями яркости телевизоров с поддержкой HDR. Преобразование HDR + и SDR в HDR может быть включено или выключено по желанию. Повышение масштаба SDR-HDR также называется обратным тональным отображением .
В дополнение к масштабированию SD-to-HDR LG включает систему, называемую «Активная обработка HDR», в выбранное количество своих телевизоров с поддержкой HDR, что добавляет встроенный анализ посередине яркости как для HDR10, так и для контента HLG, тем самым повышение точности этих двух форматов.
Samsung HDR + также регулирует яркость и контрастность контента, закодированного в HDR10, чтобы объекты были более четкими.
Нижняя линия
Добавление HDR повышает качество просмотра телевизора, и, поскольку различия в формате устранены, а контент становится широко доступным для дисков, потоковых и широковещательных источников, потребители, скорее всего, примут его так же, как и предыдущие достижения.
Хотя HDR применяется только в сочетании с контентом 4K Ultra HD, технология фактически не зависит от разрешения. Это означает, что технически его можно применять к видеосигналам с другим разрешением, будь то 480p, 720p, 1080i или 1080p. Это также означает, что владение телевизором 4K Ultra HD не означает автоматически, что оно совместимо с HDR — производитель телевизора должен принять решительное решение, чтобы включить его.
Тем не менее, создатели контента и поставщики делали упор на применение HDR в платформе 4K Ultra HD. В связи с уменьшением доступности не только 4K телевизоров Ultra HD, DVD и стандартных проигрывателей дисков Blu-ray, а также обилием 4K телевизоров Ultra HD и увеличенным количеством доступных проигрывателей Ultra HD Blu-ray вместе с готовящейся реализацией из ATSC 3,0 телевизионного вещания , время и финансовые инвестиции в технологии HDR лучше всего подходят для максимизации стоимости контента 4K Ultra HD, исходных устройств и телевизоров.
Хотя на текущей стадии реализации, похоже, много путаницы, в конечном итоге все уладится. Даже при том, что между каждым форматом есть незначительные различия в качестве (до сих пор считается, что Dolby Vision имеет небольшое преимущество), все форматы HDR обеспечивают значительное улучшение качества просмотра телевизора.