Параметры HDR видео

Так от чего же действительно зависит качество изображения HDR дисплея? Похоже, что оно обусловлено несколькими ключевыми параметрами и требованиями: широкий динамический диапазон, цвет, контрастность и стандарты, которые разрабатываются для всего этого различными компаниями. Это технология, которая в настоящее время притягивает больше внимания как со стороны потребителей, так и производителей, чем даже само разрешение 4K, и мы все нюансы подробно опишем ниже.

Теперь давайте без лишних слов более внимательно посмотрим на то, что означают все требования и параметры HDR технологии, и как они влияют на лучший выбор телевизора 4K UHD.

Широкий динамический диапазон

В очень общих терминах, HDR (широкий динамический диапазон, он же высокий динамический диапазон, он же большой, он же расширенный динамический диапазон и он же High Dynamic Range) – это возможность расширить диапазон светлых и тёмных уровней в ТВ 4К, чтобы получить более широкую, более богатую цветовую гамму, более яркий, более реалистичный белый цвет и более глубокие, насыщенные тёмные цвета, и всё это по необходимости на одном дисплее. При этом экран телевизора выглядит более «динамично» и в конечном счёте обеспечивает зрителя гораздо более живой и реалистичной картинкой.

Кроме того, HDR видео сохраняет детали в просматриваемом контенте, чего в общем-то не добиться в SDR (стандартном динамическом диапазоне). Поддерживаются более тонкие зрительные и цветовые характеристики в самых ярких и самых тёмных областях изображения, в то время как цвета в целом выглядят более естественными, и отображаемая на экране сцена всё ближе к тому, как если бы на неё смотреть собственными глазами.

Это означает, что контраст и цвет являются двумя столпами технологии HDR видео, а новые разработки телевизоров 4K направлены непосредственно на повышение этих параметров в максимально возможной степени. Конечно, существует множество стандартов и механизмов того, как это должно быть сделано, мы вскоре доберёмся и до этих тонкостей.

Но сейчас фундаментальный поиск высококачественного HDR контента означает увеличение количества нит (единиц яркости) в ярких местах изображения с одновременным уменьшением их до минимума-миниморума в темнейших областях. В то же время для дальнейшего улучшения HDR дисплея цвет в 4K телевизорах также должен быть значительно расширен.

В настоящее время «идеальный» стандарт HDR, продвигаемый ключевыми игроками, включает в себя динамический диапазон от 0 до 10000 нит, которые действительно могли бы приблизить 4K телевизоры к тому, как всё выглядит в реальной жизни (небо в солнечный день выдаёт яркость около 30000 нит невооружённому глазу). Однако в практической реальности даже самые последние стандарты HDR для телевизоров 4K Ultra HD класса премиум охватывают лишь диапазон от 0.05 до 1100 нит, а для OLED 4K телевизоров – от 0.0005 до 540 нит.

HDR Широкий динамический диапазон

Таким образом можно понять, что эта технология имеет достаточно возможностей для усовершенствования, даже если и всё уже хорошо смотрится в последних моделях телевизоров 4K HDR 2015-2016 года.

Контрастность

Хотя поддержка HDR видео – это больше, чем просто контрастность, но она является одним из самых важных компонентов HDR системы и представляет собой разницу между светлыми и тёмными сценами с точки зрения яркости и её противоположности. Чем больше диапазон контрастности, тем также выше качество расширенного динамического диапазона.

С другой стороны, идеальной разработкой будет та, в которой самая яркая часть изображения может соседствовать с очень тёмной частью дисплея без какого-либо просачивания света в тёмные места. С этим почти идеально справляются 4K OLED телевизоры, но они поддерживают лишь ограниченные максимальные уровни яркости, как правило, не более чем 600 нит, в то время как ЖК-телевизоры могут работать с очень высокой яркостью 1000 нит или более, но они не в состоянии полностью устранить незначительное количество света, перетекающее на тёмные участки экрана.

В любом описанном выше случае телевизионные производители сталкиваются с дилеммой, если они хотят, чтобы их телевизор назывался моделью с режимом HDR, поскольку максимальная яркость одновременно должна быть согласована с определённым уровнем чёрного при минимально возможном количестве нит для тёмных сцен.

Добиться этого не так-то просто. По стандарту UHD Premium 4K ЖК-телевизор можно рассматривать как модель с HDR видео, если он может обеспечить по параметрам как минимум 1100 нит яркости одновременно с яркостью тёмных сцен лишь 0.05 нит. У 4K OLED телевизоров уровни чёрного идеальны и гораздо глубже, чем в ЖК-моделях, всего 0.0005 нит (т.е. едва уловимы) в тёмных областях, но с более низким уровнем пиковой яркости, тогда как по стандарту UHD Alliance требуется по меньшей мере 540 нит.

HDR параметр контрастность

Конечно, контрастность — важный параметр в 4K телевизорах с дисплеем SDR, но тут диапазон намного меньше. Типичный SDR телевизор может предложить только от 400 до 500 нит пиковой яркости при соответствующем уровне чёрного только 0.5 нит. До появления UHD Premium и других важных стандартов широкого динамического диапазона даже многие HDR телевизоры 2015 года, как правило, предлагали не более 600 или 700 нит пиковой яркости.

Цветовые улучшения

Следующим ключевым параметром HDR видео является улучшение цветовых характеристик. Это относится ко всем основным стандартам HDR, и все новые 4K UHD телевизоры с широким динамическим диапазоном должны иметь обработку 10-битного цвета. Это уже глубокий цвет, и вместо 256 градаций RGB (красный, зелёный, синий) он предлагает 1024 оттенка каждого из них.

Это составляет в общей сложности 1.06 млрд цветов вместо 16 млн, предлагаемых в старых 8-битных цветных телевизорах. Таким образом, переходы между оттенками и различных тонами в содержимом экрана представляют зрителю гораздо большую степень реализма.

В стандартах HDR TV всё представляется немного более сложным. На самом деле нам не нужно, чтобы 4K HDR телевизоры отображали все цвета 10-битового сигнала, они просто должны уметь обрабатывать его для передачи изображения на основе этой информации. Это своего рода непрямая «10-битная цветовая разрядность».

Кроме того, по стандартам HDR TV необходимо также управлять так называемым Р3 цветом (цветовое пространство от SMPTE, имитирующее палитру цветной плёнки) или, по меньшей мере, 90% от него. P3 относится к P3 части общего цветового спектра, что лишь немного больше, чем у цветового спектра Rec.709, используемого в предыдущих моделях телевизоров 4K.

Все вышеуказанные параметры HDR видео составляют «Wide Color Gamut» – широкую цветовую гамму, идеальную по мнению производителей 4K телевизоров, означающую более широкий охват цветового спектра и более гладкие переходы между всеми возможными оттенками, покрывающими спектральное пространство. Это дополнительная часть разработки высокореалистичного дисплея с качественным HDR.

HDR параметр цветность

Съёмка HDR видео контента

К сожалению, HDR телевизоры не могут так просто взять любую часть развлекательного видео и выдать его вам с широким динамическим диапазоном. Само содержимое должно быть подготовлено по одному из стандартов HDR. К счастью, сейчас это делается для основных источников контента – от потокового до 4K Blu-Ray дисков, которые уже все продаются с широким динамическим диапазоном. Используемые стандарты меняются от провайдера к провайдеру, но большая часть современного видео 4K HDR видео использует спецификацию UHD Premium.

Конечно, ваш 4K HDR телевизор будет обеспечивать исключительную яркость и цвет для любого отображаемого контента, даже если это не Ultra HD видео, но для реального режима 10-битового цветового охвата и широкого диапазона пиковой яркости, отображаемая картинка также должна быть закодирована с информацией, дающей телевизору инструкции о наличии сигнала с широким динамическим диапазоном.

Что же касается источников видео 4K Ultra HD c HDR, их уже довольно много в настоящее время появляется на рынке или уже работает. Как мы говорили выше, все 4K Ultra HD Blu-Ray диски, поступающие в продажу в этом году, да и в обозримом будущем, выпускаются с кодировкой в HDR, хотя они также могут быть просмотрены и на 4K телевизорах SDR без активации HDR видео.

Кроме того, Amazon Prime, Vudu, Netflix и другие потоковые провайдеры, как, например, новый сервис Ultra от Sony, все теперь обеспечивают выбор широкого динамического диапазона. Содержимое от Netflix и Vudu, однако, использует формат HDR Dolby Vision и, таким образом, может быть просмотрено только на Vizio и LG OLED 4K телевизорах в этом формате.

На данный момент лучшим источником содержимого с широким динамическим диапазоном в случае, если у вас есть 4К телевизор, сертифицированный в соответствии с UHD Alliance или HDR телевизор 2015 года, будет просто 4K UHD Blu-Ray проигрыватель, который даст возможность смотреть десятки 4K фильмов с HDR.

Итак, HDR видео это

Таким образом, основными параметрами HDR видео будут контрастность, цвет, широкий динамический диапазон и прочие стандарты разработчиков. Ожидать гигантских скачков в области увеличения контрастности пока не приходится. Но поскольку от этого зависит судьба HDR, практически все производители ТВ бьются на этой проблемой, и хочется верить, что судьба адекватного отображения реальности на экранах наших телевизоров в ближайшем будущем будет решена. В преддверии этого будем пока наслаждаться собственно картинкой 4К.