Какво е hdr (висок динамичен диапазон)?

Видеоклипът с висок динамичен диапазон (HDR) е една от най-големите точки на 4K телевизионна функция. Тя може да избута видео съдържание след (вече несъществуващите) ограничения, на които се спазват излъчващите и други медийни стандарти от десетилетия. Впечатляващо е да видите по телевизорите, които могат да се справят, но също така е доста объркваща техническа характеристика с няколко варианта с разлики, които не са много добре установени. Затова сме тук, за да ви ги обясним.

Динамичен обхват на телевизорите

Контрастът на телевизора е разликата между това колко тъмно и ярко може да се получи. Динамичният диапазон описва крайностите в тази разлика и колко подробности могат да бъдат показани между тях. По същество динамичният диапазон е контраст на дисплея, а HDR представлява разширяване на този контраст. Само че разширяването на диапазона между светло и тъмно е недостатъчно за подобряване на детайлите на картината. Дали един панел може да достигне 100 cd / m ² (сравнително тъмен) или 1000 cd / m ² (невероятно ярък) и дали нивата на черното му са 0, 1 (измити, почти сиви) или 0, 005 (невероятно тъмни), в крайна сметка може показва само толкова много информация въз основа на сигнала, който получава.

Вижте как тестваме телевизорите

Много популярни видео формати, включително телевизионна телевизия и Blu-ray дискове, са ограничени от стандарти, изградени около физическите граници, представени от по-старите технологии. Черното е настроено само на толкова черно, защото както Кристофър Гост красноречиво пише, „то не може да стане повече черно“. По същия начин, бялото може да стане толкова светло само в рамките на ограниченията на дисплейната технология. Сега, с органични LED (OLED) и локални затъмняващи LED системи за подсветка на по-нови LCD панели, този диапазон се увеличава. Те могат да достигнат други крайности, но видео формати не могат да се възползват от това. В сигнала е представена само толкова много информация и телевизор, способен да достигне тези граници, все още трябва да се разтяга и да работи с наличната информация.

Какво е HDR?

Оттук идва HDR видеото. Той премахва ограниченията, представени от по-старите видео сигнали и предоставя информация за яркостта и цвета в много по-широк диапазон. HDR-дисплеите могат да четат тази информация и да показват изображение, изградено от по-широка гама от цветове и яркост. Освен по-широкия диапазон, HDR видео просто съдържа повече данни, за да опише повече стъпки между крайностите. Това означава, че много ярки обекти и много тъмни обекти на един и същ екран могат да бъдат показани много ярки и много тъмни, ако дисплеят го поддържа, с всички необходими стъпки между описаните в сигнала и не синтезирани от процесора на изображението.

Казано по-просто, HDR съдържанието на съвместими с HDR телевизори може да стане по-светло, по-тъмно и да показва повече нюанси на сивото между тях (ако телевизорите имат панели, които могат да станат достатъчно ярки и тъмни, за да направят справедливостта на сигнала; някои бюджетни телевизори приемат HDR сигнали, но няма да покажат много подобрение спрямо не-HDR сигналите). По същия начин, те могат да произвеждат по-дълбоки и по-ярки червени, зелени и сини и да показват повече нюанси между тях. Дълбоките сенки не са просто черни празнини; повече подробности могат да се видят в тъмнината, докато картината остава много тъмна. Ярките снимки не са просто слънчеви, ярки снимки; фините детайли в най-ярките повърхности остават ясни. Ярките обекти не са просто наситени; могат да се видят още нюанси на цветовете.

Това изисква много повече данни и подобно на видео с висока разделителна способност, Blu-лъчите не могат да се справят. За щастие, сега имаме Ultra HD Blu-ray, тип диск (различен от Blu-ray, въпреки името), който може да съдържа повече данни, и е създаден да съдържа 4K видео, HDR видео и дори обектно-базиран съраунд звук като Долби Атмос. Трябва само да знаете, че не можете да ги възпроизвеждате на обикновени Blu-ray плейъри; имате нужда от специализирани Ultra HD Blu-ray плейъри или Xbox One S или Xbox One X, за да ги играете.

Онлайн стриймингът също предлага HDR съдържание, но се нуждаете от надеждно бърза връзка, за да го получите. За щастие, ако вашата честотна лента е достатъчно висока, за да получите 4K видео, тя може да получи HDR; Препоръчителните скорости на свързване на Amazon Video и Netflix за 4K съдържание са съответно 15Mbps и 25Mbps, независимо дали това съдържание е в HDR или не.

Видове HDR

HDR не е съвсем универсален, в момента е разделен на два основни формата, като няколко други чакат в крилата.

HDR10

HDR10 е стандартът, натиснат от UHD Alliance. Това е технически стандарт със специфични, дефинирани диапазони и спецификации, които трябва да бъдат спазени за съдържанието и дисплеите, за да отговарят на изискванията за използване. HDR10 използва статични метаданни, които са последователни на всички дисплеи. Това означава, че HDR10 видео задава нивата на светлина и цвят в абсолютни стойности, независимо от екрана, на който се показва. Това е отворен стандарт, така че всеки производител или разпространител на съдържание може да го използва свободно.

Dolby Vision

Dolby Vision е собствен HDR формат на Dolby. Докато Dolby изисква сертифициране за медии и екрани, за да каже, че са Dolby Vision съвместими, той не е толкова специфичен и абсолютен като HDR10. Съдържанието на Dolby Vision използва динамични метаданни. Статичните метаданни поддържат специфични нива на яркост във всяко съдържание, което гледате. Динамичните метаданни настройват тези нива на базата на всяка сцена или дори всеки кадър, като запазват повече детайли между сцените, които са много ярки или много тъмни. Чрез настройване на максималните и минималните нива на светлина телевизорът е казан да излезе в движение, същото количество данни, които биха били присвоени в целия диапазон от светлина, може да се зададе цял филм или шоу шоу, за много по-специфични, насочена педя. По-тъмните сцени могат да запазят повече детайли в сенките, а по-светлите сцени могат да запазят повече подробности в акцентите, защото не казват телевизора да е готов да покаже противоположни крайности, които дори няма да се покажат до следващата сцена.

Dolby Vision също използва метаданни, които са адаптирани към възможностите на вашия конкретен дисплей, вместо да се занимава с абсолютни стойности въз основа на това как е овладяно видеото. Това означава, че видеоклипът на Dolby Vision ще каже на вашия телевизор какви нива на светлина и цвят да се използват въз основа на стойности, определени между производителя на телевизора и Dolby, които имат предвид възможностите на вашия конкретен телевизор. Потенциално може да позволи на телевизорите да показват повече детайли от HDR10, но това в крайна сметка зависи от това как е овладяно съдържанието и с какво телевизорът ви може да се справи по отношение на светлина и цвят. Този аспект на овладяване е важен, тъй като Dolby Vision е лицензиран стандарт, а не отворен като HDR10. Ако Dolby Vision е наличен в края на видеото, това вероятно означава, че работните процеси на Dolby са били използвани през целия път.

HDR10 +

HDR10 + е стандарт, разработен от Samsung. Той се изгражда на HDR10 чрез добавяне на динамични метаданни, като Dolby Vision. Той не използва индивидуални метаданни за всеки екран, но все пак настройва диапазона на светлината, който казва на телевизора да се показва за всяка сцена или кадър. Той потенциално може да добави повече подробности към вашата картина върху това, което HDR10 показва, и като HDR10 това е отворен стандарт, който не изисква лицензиране с много специфичен производствен работен процес.

Можете да разчитате, че HDR10 + ще бъдете на телевизори от Samsung от по-висок клас, но не и на много други в Съединените щати. TCL се присъедини към HDR10 + Alliance, но неговите HDR-съвместими телевизори все още са само HDR10 (за 4-серия) или HDR10 и Dolby Vision (за 5-та и 6-серия).

Хибридна лог-гама (HLG)

Хибридната Log-Gamma (HLG) не е толкова често срещана като HDR10 и Dolby Vision и има много малко съдържание за нея все още извън някои излъчвания на BBC и DirecTV, но може да направи HDR много по-широко разпространен. Това е така, защото е разработен от BBC и японската NHK за предоставяне на видео формат, който излъчващите оператори биха могли да използват за изпращане на HDR (а SDR; HLG е съвместим с обратна връзка). Технически е много по-универсален, защото изобщо не използва метаданни; Вместо това той използва комбинация от гама крива, която телевизорите използват за изчисляване на яркостта за SDR съдържание и логаритмична крива за изчисляване на много по-високите нива на яркост, които HDR-способните телевизори могат да произвеждат (оттук и името Hybrid Log-Gamma).

HLG може да работи със SDR и HDR телевизори, тъй като изобщо не използва метаданни, като същевременно притежава много по-широк спектър от светлинни данни. Единственият проблем с него е осиновяването. Той е разработен за радио- и телевизионни оператори и все още не виждаме много радио- и телевизионни програми, които да показват 4K видео по ефирните вълни, кабелите или сателитните услуги. HLG все още има далеч по отношение на съдържанието.

Що се отнася до кой формат е по-добър, просто все още не е ясно. Всеки може да предложи значителни подобрения в сравнение със стандартния динамичен диапазон, но има своите собствени предимства и недостатъци. По отношение на приемането, HDR10 и Dolby Vision са единствените значими стандарти, които разполагат с достатъчно съдържание и съвместими телевизори. Dolby Vision потенциално предлага по-добра картина, но също така е по-рядка от HDR10, тъй като е лицензиран, базиран на работния процес стандарт, а не отворен. HDR10 + е отворен, но ще трябва да видим повече компании, отколкото Samsung всъщност започват да го използват и за да има повече съдържание. HLG би могъл да се превърне в най-универсалния стандарт поради своята природа без метаданни, но отново ще трябва всъщност да намерим някои неща, които да гледаме.

Какво е цветовата гама?

Тук HDR става малко по-объркващ. Широката цветова гама е друга функция, която телевизорите от висок клас имат и е дори по-малко дефинирана от HDR. Той също е свързан с HDR, но не директно. HDR се занимава с това колко светлина е казано да изгаси телевизор или осветеност. Обхватът и стойността на цвета, дефинирани отделно от светлината, се нарича хроматичност. Те са две отделни стойности, които си взаимодействат по няколко начина, но все още са различни.

Технически, HDR специално адресира само осветеността, защото точно това е динамичният диапазон: разликата между светло и тъмно на екрана. Цветът е напълно отделна стойност, базирана на абсолютни нива на червено, зелено и синьо, независимо от формата на видеоклипа. Те обаче са обвързани с това как ние възприемаме светлината и по-голямата гама светлина означава, че ще възприемаме по-голяма цветова гама. Поради това телевизорите, поддържащи HDR, често могат да показват това, което се нарича „широка цветова гама“ или диапазон от цветове извън стандартните цветови стойности, използвани в излъчваната телевизия (наречена Rec.709).

Това не означава, че HDR гарантира по-широка гама от цветове или че те ще бъдат последователни. Ето защо тестваме всеки телевизор както за контраст, така и за цвят. Повечето телевизори днес могат да достигнат стойности на Rec.709, но това оставя много цвят, който окото може да види, но тези телевизори не могат да се показват. DCI-P3 е стандартно цветово пространство за цифрово кино и е много по-широко. Rec.2020 е идеалното цветово пространство за 4K телевизори и все още е по-широко (и тепърва ще виждаме потребителска телевизия, която да достигне тези нива). А ето и кракът: Rec.2020 се прилага както за SDR, така и за HDR, тъй като HDR не адресира директно нивата на цвета.

Горната диаграма показва диапазона от цветове, които човешкото око може да открие като арка, и трите цветни пространства, които споменахме като триъгълници. Както можете да видите, всяка от тях се разширява доста значително спрямо предходната.

Всичко това може да изглежда объркващо, но се свежда до това: HDR не гарантира, че ще получите повече цвят. Много HDR телевизори имат широки цветови гами, но не всички от тях. Нашите телевизионни ревюта ви казват дали телевизорът е HDR-способен и как изглежда пълната му цветова гама.

Какво ви трябва за HDR

HDR не е просто 4K. 4K екран може да поддържа HDR, но това не се отнася за всички групи. Ако вашият телевизор не поддържа HDR, той няма да се възползва от допълнителната информация в сигнала и панелът не се калибрира, за да обработва тази информация, дори ако е била правилно прочетена. Дори ако телевизорът може да се справи с сигнала, той може да не създава особено добра картина, особено ако е по-евтин телевизор.

Повечето големи медийни стриймъри също поддържат HDR под някаква форма. Amazon Fire TV Stick 4K поддържа HDR10, Dolby Vision, HLG и HDR10 + (но Fire TV Cube странно поддържа само HDR10 и HDR10 +). Apple TV 4K и Google Chromecast Ultra също поддържат HDR10 и Dolby Vision. Междувременно Roku Ultra и Premiere + поддържат само HDR10. Xbox One S и Xbox One X поддържат HDR10 и Dolby Vision, за стрийминг на приложения, както и за UHD Blu-ray възпроизвеждане.

Що се отнася до това какво да гледате, няколко основни поточни услуги като Amazon, Google Play, iTunes, Netflix, Vudu и YouTube вече поддържат HDR за някои от 4K съдържанието си. HDR10 е доста универсален за тези услуги, докато някои имат и Dolby Vision. Що се отнася до това как да гледате тези услуги, ако вашият телевизор поддържа HDR, той вероятно има достъп до поне някои от гореспоменатите поточни приложения и услуги. Разбира се, има и UHD Blu-Ray дискове.

HDR струва ли си?

4K вече е ефективният стандарт за телевизорите, а HDR е една от най-важните характеристики, които трябва да имате предвид при закупуването на нов. Все още не е съвсем универсален, но и HDR10, и Dolby Vision са доказали, че предлагат някои убедителни подобрения в контраста и цвета в сравнение със стандартната разделителна способност, и има много съдържание, което да гледате и с двете. Ако искате да направите скока до 4K и имате бюджет за това, HDR е задължителна функция.