Что такое HDR? Объяснение расширенного динамического диапазона для телевизоров

Что такое расширенный динамический диапазон и чем он полезен для дисплеев от телевизоров до смартфонов?

HDR возник в мире фотографии и лучше всего описывается как объединение нескольких фотографий с разной экспозицией для создания одной фотографии с высоким динамическим диапазоном. Он стал неотъемлемой частью телевизоров и смартфонов, от самых дорогих до самых дешевых, хотя работает иначе, чем в фотографии.

Так что же такое HDR, что он делает и какую пользу он приносит тому, что вы смотрите?

Что такое HDR?

HDR расшифровывается как High Dynamic Range и относится к контрасту (или разнице) между самыми яркими и самыми темными частями изображения.

Идея состоит в том, что ваши глаза могут воспринимать белые цвета ярче, а черные темнее, чем на традиционных дисплеях SDR. Контент HDR сохраняет детали в самых темных и самых ярких областях изображения, детали часто теряются при использовании более старых стандартов изображения, таких как Rec.709.

HDR10 — это стандартный отраслевой формат, и все устройства и контент должны его поддерживать. HDR10 устанавливает яркость для всей программы, поэтому уровень ярких и темных частей остается одинаковым.

Существуют более продвинутые версии Dolby Vision и HDR10+, которые являются динамическими формами HDR. Они используют метаданные для оптимизации изображения сцена за сценой или кадр за кадром для более точного воспроизведения HDR.

Что делает HDR-телевизор?

Контрастность — один из важнейших факторов качества телевизионного изображения и ключевой аспект HDR-телевизоров. Это относится к разнице между самыми яркими и самыми темными частями изображения. Чем больше разница между этими двумя полюсами, тем больше контраст.

Другой — яркость (или яркость), которая относится к тому, насколько ярким может быть телевизор, и измеряется в «нитах». Один нит равен одной канделе (одной силе свечи) на квадратный метр (1 кд/м).²). Пиковой яркости около 500–600 нит считается достаточно, чтобы передать эффекты HDR для телевизора.

Другим измерением является уровень черного. Уровень черного относится к тому, насколько темным может казаться изображение, а также измеряется в нитах. Например, телевизор может иметь пиковую яркость 400 нит и уровень черного 0,4 нит. Разница между максимальной яркостью и уровнем черного называется коэффициентом контрастности. Сильный уровень черного и высокая яркость в сочетании обеспечивают более высокий коэффициент контрастности, что приводит к улучшению качества изображения. Проще говоря, более высокий коэффициент контрастности делает изображение более сильным.

Когда дело доходит до цвета, телевизор должен иметь возможность обрабатывать так называемый 10-битный или «глубокий» цвет для HDR-контента. 10-бит соответствует сигналу, который включает более миллиарда возможных цветов. Для сравнения, SDR (диапазон стандартной четкости) Blu-ray использует 8-битный цвет, что составляет 16 миллионов возможных цветов. С 10-битным цветом телевизоры HDR могут воспроизводить значительно расширенный диапазон цветов, уменьшая явно очевидные градации между оттенками. Тонкое затенение помогает сделать сцену более реалистичной.

Однако телевизору необязательно отображать все цвета 10-битного сигнала. Он просто должен иметь возможность обрабатывать сигнал и создавать изображение на основе этой информации. Телевизоры от Hisense, например, имеют 8-битные панели с FRC (управление частотой кадров) для передачи дополнительных цветов.

HDR-телевизор должен воспроизводить определенное количество так называемого цвета «P3» или цветового стандарта DCI-P3. DCI-P3 — это цветовое пространство, наиболее известное благодаря использованию в цифровой кинопроекции. Цветовое пространство DCI-P3 больше, чем у телевизоров SDR (Rec.709), что означает, что он может отображать больше цветов.

В общих чертах это относится к диапазону цветового спектра, и для хорошего отображения HDR-изображений телевизор должен покрывать как можно большую часть цветового пространства P3. Руководство для UHD Премиум Формат говорит, что должно быть покрыто более 90% цветового пространства P3.

HDR-телевизор, который может покрыть это количество в цветовом спектре DCI-P3, сможет отображать больше цветов и более эффективно отображать HDR-контент. Производители не всегда раскрывают эту информацию, но вы можете найти результаты покрытия DCI-P3 в онлайн-обзорах.

Как узнать, совместим ли телевизор с HDR?

Практически все телевизоры на рынке поддерживают HDR, редко можно найти другой. Обычно об этом говорят в описании телевизора или на коробке с логотипом. Если вы все еще не уверены, проверьте в Интернете, какие формы HDR поддерживает телевизор, или прочитайте один из наших обзоров.

Также следует учитывать стандарт UHD Premium, но не все бренды телевизоров имеют значок, который говорит, что они придерживаются этого стандарта.

Более дешевые телевизоры способны только на ограниченную яркость, с такими телевизорами, как Хисенс Року ТВ и Тошиба UL21 способен достичь максимальной яркости около 350 нит. Светлые участки (часто самые яркие части изображения) не такие яркие, а уровни черного не такие глубокие и стабильные.

Чем дальше вы поднимаетесь по цепочке, тем ярче может стать телевизор. Более дорогие модели могут достигать пиковой яркости около 1000 нит, в то время как Samsung Мини светодиодные телевизоры обеспечивают одни из самых ярких изображений на рынке с яркостью 2000 нит и более. Если вы хотите увидеть преимущества HDR в действии, мы рекомендуем телевизор с яркостью не менее 600 нит или около того.

Что такое HDR10?

HDR10 — это формат HDR, являющийся отраслевым стандартом для потребительских телевизоров, и все телевизоры должны поддерживать его, чтобы считаться совместимым с HDR. Объявленный в 2015 году, он использует широкую цветовую гамму, цветовое пространство Rec.2020 и разрядность 10 бит.

Это открытый формат, и для передачи сигнала от внешнего источника (например, потокового джойстика или Blu-Ray-плеер 4K). Контент HDR10 обрабатывается с яркостью 1000 нит, и, в отличие от других форм HDR, он не является динамическим, поэтому уровни яркости и темноты остаются неизменными на протяжении всего времени работы.

Но HDR10 обеспечивает большую контрастность, чем контент SDR, и качество изображения должно быть улучшено даже на более дешевых телевизорах. HDR10 включает WCG (широкая цветовая гамма), которая отображает более разнообразный диапазон цветов, хотя не все телевизоры поддерживают WCG, особенно бюджетные телевизоры.

Что такое HDR10+

HDR10+ — это открытый стандарт, принятый несколькими производителями телевизоров (например, Samsung) и сервисами потокового видео, такими как Amazon Prime Video. Он отличается от HDR10 тем, что использует динамические метаданные вместо статических.

В качестве динамического варианта HDR он может адаптировать яркость отдельных сцен или кадров. Например, если сцена должна была быть показана с более низкой яркостью, динамический подход HDR10+ уменьшил бы уровень яркости в реальном времени, чтобы соответствовать творческому замыслу. В то время как HDR10+ достигает той же цели, что и Dolby Vision, он предлагает больше свободы для разных дисплеев, чтобы использовать свои сильные стороны и обработку, в то время как Dolby Vision более строг в своих инструкциях.

По сравнению с Dolby Vision, в формате HDR10+ доступно не так много контента, хотя Prime Video и Rakuten TV поддерживают его, и ряд 4K Blu-ray также поддерживает этот формат.

Что такое Долби Вижн?

Долби Видение является вариантом HDR и, как и HDR10+, добавляет слой динамических метаданных к основному сигналу HDR. Эти динамические метаданные содержат пошаговые или покадровые инструкции относительно того, как телевизор должен отображать свои характеристики HDR. При этом улучшается все, от яркости до контраста, детализации и цветопередачи.

Так как голливудские создатели также используют его для оценки своих фильмов. как в кинотеатрах, он более распространен, чем HDR10+, поскольку все больше производителей и потоковых сервисов предоставляют контент в формате Dolby Vision HDR. Единственным существенным препятствием является Samsung, продвигающий HDR10+.

Ценность Dolby Vision более заметна на более дешевых телевизорах, поскольку ее присутствие помогает улучшить тональное отображение, по сути способ, которым телевизор может адаптировать изображение к возможностям дисплея.

Dolby также представила Долби Вижн IQ, который оптимизирует HDR-контент в соответствии с изменяющимися условиями освещения в обычной гостиной. В результате зритель все еще может видеть детали в более темных частях изображения, которые в противном случае были бы размыты окружающим светом.

Что такое ГВЛ?

ГВУ означает Гибридная логарифмическая гамма и представляет собой формат HDR, используемый службами вещания. Он выполняет ту же функцию, добавляя метаданные для уровней яркости, чтобы контент мог достигать большей контрастности и более точных цветов.

HLG был разработан BBC и NHK (японской национальной телекомпанией) для отображения широкого динамического диапазона, но при этом оставался совместимым со стандартами передачи SDR. Это означает, что люди без HDR-телевизора могут получать один и тот же вещательный канал вместо отдельного, поскольку контент автоматически понижает разрешение для совместимости с дисплеями SDR.

Это делает HLG обратно совместимым и более экономичным форматом HDR для создателей контента, которые не придется производить две ленты для разных телевизоров. iPlayer от BBC использует его, как и Sky для спорта. такие как футбол и F1.

А как насчет HDR на смартфонах?

Телефоны и планшеты все чаще увеличивают свою пиковую яркость, и были предприняты согласованные усилия для поддержки HDR-совместимых версий потоковых сервисов, таких как Netflix или Prime Video.

HDR на телефонах не имеет такого же эффекта или тонкости, как хороший телевизор, но может иметь значение с более яркими цветами и лучшей контрастностью.

Количество HDR-совместимых смартфонов растет с каждым годом, и к веселью присоединяются еще более доступные устройства. Samsung' Диапазон S22 поддерживает HDR10+, как и Моторола Эдж Лайт 20, в то время как Apple айфоны поддерживают Dolby Vision, и это лишь немногие бренды смартфонов.

Стоит ли покупать HDR-телевизор?

Практически все телевизоры, продаваемые сегодня, совместимы с HDR, поэтому было бы сложнее не купить один из них. Однако качество воспроизведения HDR варьируется, поскольку более дешевые телевизоры недостаточно яркие для справедливости HDR. Чем выше вы поднимаетесь по лестнице, тем лучше будет HDR.

Перед покупкой стоит изучить продукт, чтобы убедиться, что вы получаете характеристики, необходимые для настоящего HDR. Мы упомянули информацию о пиковой яркости (в нитах), на которую способен HDR-телевизор, чтобы дать представление о том, насколько ярким он может быть.

HDR-телевизоры с каждым годом становятся все лучше благодаря новым технологиям и более высокой производительности. Если вы хотите перейти на 4K-телевизор, то HDR стал жизненно важным аспектом производительности, который вам необходимо учитывать.

Почему доверяют нашей журналистике?

Основанный в 2004 году, Trusted Reviews существует для того, чтобы давать нашим читателям подробные, непредвзятые и независимые советы о том, что покупать.

Сегодня у нас есть миллионы пользователей в месяц со всего мира, и мы оцениваем более 1000 продуктов в год.