Liczba telewizorów o rozdzielczości ekranu 4K eksplodowała i nie bez powodu. Kto nie chce bardziej szczegółowego obrazu telewizyjnego?
Ultra HD: więcej niż 4K rozdzielczości
Standard rozdzielczości 4K to tylko część tego, co teraz nazywa się teraz Ultra HD. Oprócz zwiększonej rozdzielczości, ważnym czynnikiem poprawiającym jakość obrazu jest odpowiednia jasność i poziom ekspozycji w wyniku zwiększonego strumienia świetlnego w połączeniu z systemem przetwarzania wideo określanym jako HDR.
Co to jest HDR?
HDR oznacza High Dynamic Range.
Podczas procesu masteringu dla wybranej zawartości przeznaczonej do prezentacji teatralnej lub domowej, pełne dane o jasności i kontraście wychwycone podczas filmowania są kodowane w sygnale wideo. Kiedy treść jest renderowana do strumienia, emisji lub na płycie, sygnał ten jest wysyłany do telewizora obsługującego HDR. Informacje są dekodowane, a informacje o High Dynamic Range są wyświetlane w zależności od jasności i kontrastu telewizora. Jeśli telewizor nie obsługuje HDR (określany jako Standardowy zakres dynamiki TV), po prostu wyświetli obrazy bez informacji o High Dynamic Range.
Dodano do rozdzielczości 4K i szeroką gamę kolorów, telewizor z obsługą HDR, w połączeniu z odpowiednio zakodowaną zawartością, może wyświetlać poziomy jasności i kontrastu zbliżone do rzeczywistych. Oznacza to jasne białka bez kwitnienia i wypłukiwania oraz głęboką czerń bez zabrudzeń i zmiażdżenia.
Na przykład, jeśli masz scenę, która ma bardzo jasne elementy i ciemniejsze elementy w tej samej ramce, takie jak zachód słońca, zobaczysz zarówno jasne światło Słońca, jak i ciemniejsze części reszty obrazu z taką samą wyrazistością, wraz z wszystkimi poziomami jasności pomiędzy.
Ponieważ istnieje szeroki zakres od bieli do czerni, szczegóły, które normalnie nie są widoczne w jasnych i ciemnych obszarach standardowego obrazu telewizyjnego, są łatwiej widoczne na telewizorach z obsługą HDR, co zapewnia bardziej satysfakcjonujące wrażenia wizualne.
Jak implementacja HDR wpływa na konsumentów
HDR stanowi ewolucyjny krok w ulepszaniu oglądania telewizji, ale konsumenci stają przed czterema głównymi formatami HDR, które wpływają na telewizory i powiązane z nimi komponenty peryferyjne oraz treści, które powinny kupować. Te cztery formaty to:
- HDR10
- Dolby Vision
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- Technicolor HDR
Każdy format ma swoje specjalne atrybuty.
HDR10 i HDR10 +
HDR10 to otwarty, bezpłatny, wbudowany standard do wszystkich telewizorów HDR, odbiorników kina domowego, odtwarzaczy Blu-ray Ultra HD i wybranych streamerów multimedialnych.
HDR10 jest uważany za bardziej ogólny, ponieważ jego parametry są stosowane w równym stopniu w konkretnym fragmencie treści. Na przykład średni zakres jasności jest określany dla całego filmu.
Podczas procesu masteringu zaznaczany jest najjaśniejszy punkt i najciemniejszy punkt w filmie, więc gdy odtwarzana jest zawartość HDR, wszystkie pozostałe poziomy jasności są indeksowane do tych punktów.
Jednak w 2017 roku firma Samsung zaprezentowała podejście HDR10 + do sceny HDR (nie mylić z HDR +, co zostanie omówione poniżej). Podobnie jak w HDR10, HDR10 + jest bezpłatny, ale są pewne początkowe koszty przyjęcia.
Chociaż wszystkie urządzenia obsługujące HDR używają HDR10, telewizory i treści z Samsunga, Panasonic i 20th Century Fox korzystają wyłącznie z HDR10 i HDR10 +.
Dolby Vision
Dolby Vision to format HDR opracowany i sprzedawany przez Dolby Labs, który łączy w sobie zarówno sprzęt, jak i metadane. Dodatkowym wymogiem jest to, że twórcy treści, dostawcy i producenci urządzeń muszą płacić Dolby opłatę licencyjną za jej użycie.
Dolby Vision jest uważane za bardziej precyzyjne niż HDR10, ponieważ jego parametry HDR mogą być kodowane scenami po klatce lub klatka po klatce i można je odtwarzać w oparciu o możliwości telewizora. Innymi słowy, odtwarzanie jest oparte na poziomach jasności obecnych w danym punkcie odniesienia, takich jak klatka lub scena, a nie ograniczone do maksymalnego poziomu jasności dla całego filmu.
Z drugiej strony sposób, w jaki Dolby zbudował Dolby Vision, wszystkie telewizory z licencjonowanym i wyposażonym obsługującym ten format mogą również dekodować sygnały HDR10, jeśli ta funkcja jest "włączona" przez producenta telewizora, ale telewizor, który jest zgodny tylko z HDR10 nie jest w stanie dekodować sygnałów Dolby Vision.
Innymi słowy, telewizor Dolby Vision ma także możliwość dekodowania HDR10, ale telewizor obsługujący tylko HDR10 nie dekoduje Dolby Vision. Jednak wielu dostawców treści, którzy zawierają kodowanie Dolby Vision w swoich treściach, często zawiera również kodowanie HDR10, w szczególności w celu dostosowania do telewizorów HDR, które mogą nie być zgodne z Dolby Vision. Jeśli źródło treści zawiera tylko Dolby Vision, a telewizor jest zgodny tylko z HDR10, telewizor zignoruje kodowanie Dolby Vision i wyświetli obraz jako standardowy obraz Dynamic Range. Innymi słowy, w takim przypadku widz nie uzyska korzyści HDR.
Marki telewizyjne obsługujące Dolby Vision obejmują wybrane modele LG, Philips, Sony, TCL i Vizio. Odtwarzacze Blu-ray Ultra HD obsługujące Dolby Vision to wybrane modele z OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic i Cambridge Audio. Jednak w zależności od daty produkcji urządzenia, zgodność Dolby Vision może być aktywowana tylko po aktualizacji oprogramowania układowego.
Po stronie treści, Dolby Vision jest obsługiwany przez streaming na wybranych treściach oferowanych w Netflix, Amazon i Vudu, a także ograniczoną liczbę filmów na dysku Blu-ray Ultra HD.
Samsung to ważna marka telewizyjna sprzedawana w Stanach Zjednoczonych.to nie obsługuje Dolby Vision. Telewizory Samsung i odtwarzacze Blu-ray Ultra HD obsługują tylko HDR10.
Hybrid Log Gamma (HLG)
Hybrid Log Gamma to format HDR, który jest przeznaczony do transmisji telewizji kablowej, satelitarnej i naziemnej. Został opracowany przez japońską NHK i BBC Broadcasting Systems, ale jest wolny od licencji.
Główną zaletą HLG dla nadawców telewizyjnych i właścicieli jest to, że jest ona kompatybilna wstecz. Innymi słowy, ponieważ szerokość pasma jest bardzo ważna dla nadawców telewizyjnych, użycie formatu HDR, takiego jak HDR10 lub Dolby Vision, nie pozwoliłoby właścicielom telewizorów innych niż HDR (w tym telewizorom innym niż HD) na oglądanie treści zakodowanych w HDR.
Jednak kodowanie HLG jest po prostu kolejną warstwą sygnału rozgłoszeniowego, zawierającą dodatkowe informacje o jasności, bez konieczności stosowania określonych metadanych, które można umieścić na wierzchu bieżącego sygnału telewizyjnego. W rezultacie obrazy można oglądać na dowolnym telewizorze. Jeśli nie masz telewizora HDR z obsługą HLG, po prostu nie rozpoznasz dodanej warstwy HDR, więc nie uzyskasz korzyści z dodanego przetwarzania, ale będziesz mieć standardowy obraz SDR.
Jednak ograniczeniem tej metody HDR jest to, że chociaż zapewnia ona kompatybilność zarówno telewizorów SDR, jak i HDR z tymi samymi sygnałami rozgłoszeniowymi, nie zapewnia tak dokładnego wyniku HDR, jeśli ogląda tę samą treść z kodowaniem HDR10 lub Dolby Vision .
Kompatybilność HLG jest zawarta na większości telewizorów z obsługą HDR 4K Ultra HD (z wyjątkiem modeli Samsung) i odbiorników kina domowego począwszy od roku modelowego 2017. Do tej pory BBC i DirecTV zapewniały programowanie przy użyciu HLG.
Technicolor HDR
Z czterech głównych formatów HDR, Technicolor HDR jest najmniej znanym i widzi jedynie niewielkie zastosowanie w Europie. Bez utknięcia w szczegółach technicznych, Technicolor HDR jest prawdopodobnie najbardziej elastycznym rozwiązaniem, ponieważ może być stosowany zarówno w nagranych (streaming i disc), jak i telewizyjnych aplikacjach. Można go również kodować za pomocą punktów odniesienia klatka po klatce.
Ponadto, podobnie jak HLG, Technicolor HDR jest wstecznie kompatybilny z telewizorami HDR i SDR. Oczywiście, uzyskasz najlepszy wynik oglądania na telewizorze HDR, ale nawet telewizory SDR mogą korzystać z wyższej jakości, w zależności od ich koloru, kontrastu i jasności.
Fakt, że sygnały HDR Technicolor można oglądać w SDR, sprawia, że jest to wygodne dla twórców treści, dostawców treści i telewidzów. Technicolor HDR to otwarty standard, który jest bezpłatny dla dostawców treści i twórców telewizyjnych do wdrożenia.
Mapowanie tonów
Jednym z problemów w implementacji różnych formatów HDR na telewizorach jest to, że nie wszystkie telewizory mają taką samą charakterystykę wyjściową światła. Na przykład wysokiej klasy telewizor z obsługą HDR może emitować nawet 1000 nitów światła (takich jak niektóre wysokiej klasy telewizory LED / LCD), podczas gdy inne mogą mieć maksymalną moc światła 600 lub 700 nitów ( OLED i średniej klasy telewizory LED / LCD), podczas gdy niektóre niedrogie telewizory LED / LCD z obsługą HDR mogą emitować tylko około 500 nitów.
W rezultacie do rozwiązania tej wariancji służy technika zwana mapowaniem tonalnym. Dzieje się tak, że metadane umieszczone w konkretnym filmie lub programie są odwzorowywane na możliwości telewizora. Oznacza to, że zakres jasności telewizora jest brany pod uwagę, a jego jasność i wszystkie pośrednie informacje o jasności są dostosowywane w połączeniu z szczegółami i kolorem obecnych w oryginalnych metadanych w stosunku do zasięgu telewizora. W rezultacie szczytowa jasność zakodowana w metadanych nie jest wymywana, gdy jest wyświetlana w telewizorze z mniejszą mocą wyjściową światła.
Skalowanie SDR-do-HDR
Ponieważ dostępność treści kodowanych HDR nie jest jeszcze duża, kilku producentów telewizorów zapewnia, że dodatkowe pieniądze, które konsumenci wydają na telewizor z obsługą HDR, nie zmarnują się, włączając konwersję SDR-do-HDR. Samsung przypisuje swój system jako HDR + (nie mylić z HDR10 + omówionym wcześniej), a Technicolor oznacza swój system jako Inteligentne Zarządzanie Dźwiękiem.
Jednak podobnie jak w przypadku skalowania rozdzielczości i konwersji 2D na 3D, konwersja HDR + i SD na HDR nie zapewnia tak dokładnego wyniku, jak natywna treść HDR. W rzeczywistości niektóre treści mogą wyglądać na zbyt wyblakłe lub nierówne od sceny do sceny, ale zapewniają inny sposób korzystania z jasności telewizora z obsługą HDR. Konwersja HDR + i SDR-na-HDR może być włączana i wyłączana zgodnie z potrzebami. Skalowanie SDR-do-HDR jest również określane jako Odwzorowanie odwrotnego tonu .
Oprócz skalowania w rozdzielczości SD-do-HDR LG wykorzystuje system, który określa jako aktywne przetwarzanie HDR w wybranej liczbie telewizorów z obsługą HDR, co dodaje analizę jasności na scenie po scenie zarówno treści HDR10, jak i HLG, a tym samym poprawa dokładności tych dwóch formatów.
Dolna linia
Dodanie HDR zwiększa komfort oglądania telewizji, a różnice w formatach są rozwiązywane, a zawartość staje się powszechnie dostępna na dyskach, strumieniu i źródłach rozgłaszania. Konsumenci będą ją akceptować tak, jak poprzednio.
Chociaż HDR jest stosowany tylko w połączeniu z zawartością 4K Ultra HD, technologia jest faktycznie niezależna od rozdzielczości. Oznacza to, że technicznie można go zastosować do innych sygnałów wideo o rozdzielczości: 480p, 720p, 1080i lub 1080p. Oznacza to również, że posiadanie telewizora 4K Ultra HD nie oznacza automatycznie, że jest on zgodny z HDR - producent telewizyjny musi podjąć stanowczą decyzję, aby go uwzględnić.
Jednak twórcy i dostawcy treści kładą nacisk na zastosowanie możliwości HDR na platformie 4K Ultra HD.Zmniejsza się dostępność telewizorów ultra-HD 4K, DVD i standardowych odtwarzaczy Blu-ray, a także dostatek telewizorów 4K Ultra HD, a także większej liczby odtwarzaczy Blu-ray Ultra HD, a także przyszłej implementacji transmisji telewizyjnych ATSC 3.0, czas i nakłady finansowe na technologię HDR są najlepiej dostosowane do maksymalizacji wartości materiałów 4K Ultra HD, urządzeń źródłowych i telewizorów.
Chociaż na obecnym etapie implementacji wydaje się, że jest dużo zamieszania, ostatecznie wszystko się rozwiąże. Mimo że między poszczególnymi formatami występują subtelne różnice w jakości (Dolby Vision ma jak dotąd niewielki margines), wszystkie formaty HDR zapewniają znaczną poprawę w zakresie oglądania telewizji.
