Co je to hdr (vysoký dynamický rozsah)?

Video s vysokým dynamickým rozsahem (HDR) je jedním z největších 4K televizních funkcí. Může posunout videoobsah za (nyní neexistující) omezení, která se vysílací a další mediální standardy dodržovaly po celá desetiletí. Je to působivé vidět na televizorech, které to zvládnou, ale je to také docela matoucí technická funkce s několika variantami s rozdíly, které nejsou příliš dobře zavedeny. Proto jsme tady, abychom vám je vysvětlili.

Dynamický rozsah na televizorech

Kontrast televizoru je rozdíl mezi tím, jak tmavý a jasný může být. Dynamický rozsah popisuje extrémy v tomto rozdílu a kolik detailů lze mezi nimi zobrazit. V zásadě je dynamickým rozsahem kontrast displeje a HDR představuje rozšíření tohoto kontrastu. Pouhé rozšíření rozsahu mezi jasem a tmou však nestačí ke zlepšení detailů obrázku. Ať už může panel dosáhnout 100 cd / m ² (relativně slabý) nebo 1 000 cd / m ² (neuvěřitelně jasný), a zda jeho černé úrovně jsou 0, 1 (vybledlé, téměř šedé) nebo 0, 005 (neuvěřitelně tmavé), může to nakonec pouze zobrazovat tolik informací na základě signálu, který přijímá.

Podívejte se, jak testujeme televizory

Mnoho populárních video formátů, včetně televizních a Blu-ray disků, je omezeno standardy vytvořenými kolem fyzických hranic představovaných staršími technologiemi. Černá je nastavena na jen tak černou, protože, jak Christopher Guest výmluvně napsal, „už to nemůže být černé.“ Obdobně by bílá mohla být tak jasná pouze v rámci omezení technologie zobrazení. Nyní, s organickými LED (OLED) a místními stmívacími LED podsvícenými systémy na novějších LCD panelech, se tento rozsah zvyšuje. Mohou dosáhnout dalších extrémů, ale video formáty to nemohou využít. V signálu je prezentováno pouze tolik informací a televizor schopný dosáhnout těchto limitů se musí stále natahovat a pracovat s přítomnými informacemi.

Co je to HDR?

To je místo, kde přichází video HDR. Odstraňuje omezení představovaná staršími video signály a poskytuje informace o jasu a barvách v mnohem širším rozsahu. Displeje podporující HDR mohou tyto informace číst a zobrazovat obrázek vytvořený ze širší škály barev a jasu. Kromě širšího rozsahu obsahuje HDR video více dat, která popisují více kroků mezi extrémy. To znamená, že velmi jasné objekty a velmi tmavé objekty na stejné obrazovce mohou být zobrazeny velmi světlé a velmi tmavé, pokud to displej podporuje, se všemi nezbytnými kroky mezi popsanými v signálu a nesyntetizovanými obrazovým procesorem.

Zjednodušeně řečeno, obsah HDR na televizorech kompatibilních s HDR se může stát jasnější, tmavší a mezi nimi více odstínů šedé (za předpokladu, že televizory mají panely, které mohou být dostatečně jasné a tmavé, aby dokázaly spravovat signál; některé rozpočtové televizory přijímají Signály HDR, ale nebudou vykazovat větší vylepšení oproti signálům jiných než HDR). Podobně mohou vytvářet hlubší a živější červené, zelené a modré a mezi nimi více odstínů. Hluboké stíny nejsou jen černé mezery; více detailů je vidět ve tmě, zatímco obraz zůstává velmi tmavý. Jasné záběry nejsou jen slunečné, živé obrázky; jemné detaily na nejjasnějších površích zůstávají čisté. Živé objekty nejsou jednoduše nasycené; lze vidět více odstínů barev.

To vyžaduje mnohem více dat, a stejně jako video ve vysokém rozlišení, Blu-ray to nezvládá. Naštěstí nyní máme Ultra HD Blu-ray, typ disku (odlišný od Blu-ray, navzdory názvu), který dokáže pojmout více dat, a je zkonstruován tak, aby obsahoval 4K video, HDR video a dokonce i prostorový zvuk založený na objektech, jako je Dolby Atmos. Jen si uvědomte, že je nemůžete přehrát na běžných přehrávačích Blu-ray; potřebujete přehrát Blu-ray přehrávače Ultra HD nebo Xbox One S nebo Xbox One X.

Online streamování také nabízí obsah HDR, ale pro jeho získání potřebujete spolehlivé rychlé připojení. Naštěstí, pokud je vaše šířka pásma dostatečně vysoká na to, aby bylo možné získat 4K video, může získat HDR; Doporučené rychlosti připojení Amazon Video a Netflix pro obsah 4K jsou 15Mbps a 25Mbps, bez ohledu na to, zda je tento obsah v HDR nebo ne.

Typy HDR

HDR není zcela univerzální, je v současné době rozdělena do dvou hlavních formátů, s několika dalšími čekajícími v křídlech.

HDR10

HDR10 je standardem podporovaným UHD Alliance. Jedná se o technický standard se specifickými, definovanými rozsahy a specifikacemi, které musí být splněny, aby obsah a displeje splňovaly podmínky pro jeho použití. HDR10 používá statická metadata, která jsou konzistentní na všech displejích. To znamená, že video HDR10 nastavuje úroveň světla a barev v absolutních hodnotách, bez ohledu na obrazovku, na které se zobrazuje. Je to otevřený standard, takže jej může libovolný producent obsahu nebo distributor volně používat.

Dolby Vision

Dolby Vision je vlastní HDR formát Dolby. Zatímco Dolby vyžaduje certifikaci pro média a obrazovky, aby řekl, že jsou kompatibilní s Dolby Vision, není to tak specifické a absolutní jako HDR10. Obsah Dolby Vision používá dynamická metadata. Statická metadata udržují specifické úrovně jasu bez ohledu na obsah, který sledujete. Dynamická metadata upravují tyto úrovně podle každé scény nebo dokonce každého snímku a zachovávají více detailů mezi scénami, které jsou velmi světlé nebo velmi tmavé. Vyladěním maximální a minimální úrovně světla, o kterém je televizi řečeno, aby rozjelo, může být stejné množství dat, která by byla přiřazena napříč celým rozsahem světla, které používá celý film nebo show, mnohem přesnější, cílené rozpětí. Tmavší scény mohou zachovat více detailů ve stínech a světlejší scény mohou uchovávat více detailů ve světlech, protože neřeknou televizi, aby byla připravena ukázat opačné extrémy, které se až do příští scény nezobrazí.

Dolby Vision také používá metadata, která jsou přizpůsobena schopnostem vašeho konkrétního displeje, místo toho, aby se zabývala absolutními hodnotami na základě toho, jak bylo video zvládnuto. To znamená, že video Dolby Vision řekne vašemu televizoru, jaké úrovně světla a barev použít, na základě hodnot nastavených mezi výrobcem televizoru a Dolby, které pamatují možnosti konkrétního televizoru. To může potenciálně umožnit televizorům zobrazit více detailů než HDR10, ale to v konečném důsledku závisí na tom, jak byl obsah zvládnut a co váš televizor zvládne z hlediska světla a barev. Tento masteringový aspekt je důležitý, protože Dolby Vision je licencovaný standard a ne otevřený jako HDR10. Pokud je v koncovém videu k dispozici Dolby Vision, pravděpodobně to znamená, že pracovní postupy Dolby byly použity po celou dobu.

HDR10 +

HDR10 + je standard vyvinutý společností Samsung. Staví na HDR10 přidáním dynamických metadat, jako je Dolby Vision. Nepoužívá individualizovaná metadata pro každou obrazovku, ale stále upravuje rozsah světla, který říká televizi, aby se zobrazil pro každou scénu nebo snímek. Může potenciálně přidat do vašeho obrázku více podrobností o tom, co ukazuje HDR10, a jako HDR10 je to otevřený standard, který nevyžaduje licencování s velmi specifickým pracovním postupem výroby.

Můžete se spolehnout na to, že HDR10 + bude na špičkových televizorech Samsung, ale ne na mnoha dalších ve Spojených státech. TCL se připojilo k alianci HDR10 +, ale její televizory podporující HDR jsou stále pouze HDR10 (pro řadu 4) nebo HDR10 a Dolby Vision (pro řadu 5 a 6).

Hybridní log-gama (HLG)

Hybridní logická gama (HLG) není tak běžná jako HDR10 a Dolby Vision a mimo její vysílání BBC a DirecTV je pro ni jen velmi málo obsahu, ale HDR může být mnohem dostupnější. Je to proto, že bylo vyvinuto společností BBC a Japonskem NHK, aby poskytovalo formát videa, který mohou provozovatelé vysílání použít k odesílání HDR (a SDR; HLG je zpětně kompatibilní). Je to technicky mnohem univerzálnější, protože vůbec nepoužívá metadata; místo toho používá kombinaci gama křivky, kterou televizory používají k výpočtu jasu pro obsah SDR, a logaritmickou křivku pro výpočet mnohem vyšších úrovní jasu, které mohou televizory schopné HDR produkovat (odtud název Hybrid Log-Gamma).

HLG může pracovat s SDR a HDR televizory, protože vůbec nepoužívá metadata, zatímco stále drží mnohem širší škálu světelných dat. Jediným problémem s tím je adopce. Je vyvinuta pro provozovatele vysílání a stále nevidíme mnoho provozovatelů vysílání, kteří zobrazují 4K videa přes vlny, kabelové nebo satelitní služby. HLG má stále co do obsahu.

Pokud jde o to, který formát je lepší, prostě to ještě není jasné. Každý může nabídnout významná vylepšení oproti standardnímu dynamickému rozsahu, ale má své výhody a nevýhody. Pokud jde o adopci, HDR10 a Dolby Vision jsou jediné významné standardy, které mají dostatek obsahu a kompatibilních televizorů. Dolby Vision potenciálně nabízí lepší obraz, ale je také méně běžný než HDR10, protože se jedná o licencovaný standard založený na pracovním postupu a ne otevřený. HDR10 + je otevřený, ale budeme muset vidět více společností, než je Samsung skutečně začne používat, a aby byl k dispozici více obsahu. HLG se může stát nejuniverzálnějším standardem díky své povaze bez metadat, ale znovu musíme nejprve najít nějaké věci, které by se v něm měly dívat.

Co je Color Gamut?

To je místo, kde HDR je trochu více matoucí. Široká barevná škála je další funkcí špičkových televizorů a je dokonce méně definovaná než HDR. Je také připojen k HDR, ale ne přímo. HDR pojednává o tom, kolik světla má televizor vyzařovat, nebo jas. Rozsah a hodnota barvy, definované odděleně od světla, se nazývají chromatičnost. Jsou to dvě oddělené hodnoty, které se vzájemně ovlivňují několika způsoby, ale jsou stále odlišné.

Technicky HDR konkrétně řeší pouze jas, protože to je dynamický rozsah: rozdíl mezi světlem a tmou na obrazovce. Barva je zcela samostatná hodnota založená na absolutně červené, zelené a modré hladině bez ohledu na formát videa. Jsou však svázáni podle toho, jak vnímáme světlo, a větší rozsah světla znamená, že vnímáme větší rozsah barev. Z tohoto důvodu mohou televizory podporující HDR často ukazovat to, co se nazývá „široký barevný gamut“, nebo rozsah barev mimo standardní hodnoty barev používané ve televizním vysílání (zvané Rec.709).

To neznamená, že HDR zaručuje širší škálu barev, nebo že budou konzistentní. Proto testujeme každý televizor na kontrast i barvu. Většina televizorů dnes může zasáhnout hodnoty Rec.709, ale to ponechává mnoho barev, které oko vidí, ale tyto televizory se nemohou ukázat. DCI-P3 je standardní barevný prostor pro digitální kino a je mnohem širší. Rec.2020 je ideální barevný prostor pro 4K televizory a je ještě širší (a my ještě musíme vidět jakoukoli spotřebitelskou televizi, která může dosáhnout těchto úrovní). A tady je kicker: Rec.2020 platí jak pro SDR, tak pro HDR, protože HDR přímo neřeší barevné úrovně.

Výše uvedený graf ukazuje rozsah barev, které lidské oko dokáže detekovat jako oblouk, a tři barevné prostory, které jsme zmínili jako trojúhelníky. Jak vidíte, každý se výrazně rozšiřuje oproti předchozímu.

To vše se může zdát matoucí, ale to se scvrkává na toto: HDR nezaručuje, že získáte více barev. Mnoho televizorů HDR má širokou škálu barev, ale ne všechny. Naše televizní recenze vám řeknou, zda je televizor schopen HDR a jak vypadá jeho celá škála barev.

Co potřebujete pro HDR

HDR není jednoduše 4K. Obrazovka 4K může podporovat HDR, ale to neplatí pro všechny sady. Pokud váš televizor nepodporuje HDR, nevyužije další informace v signálu a panel není nakalibrován pro zpracování těchto informací, i když byl správně přečten. I když televizor dokáže signál zpracovat, nemusí to přinést zvlášť lepší obraz, zejména pokud jde o levnější televizor.

Většina hlavních mediálních streamerů také HDR v nějaké formě podporuje. Amazon Fire TV Stick 4K podporuje HDR10, Dolby Vision, HLG a HDR10 + (ale Fire TV Cube podivně podporuje pouze HDR10 a HDR10 +). Apple TV 4K a Google Chromecast Ultra také podporují HDR10 a Dolby Vision. Roku Ultra a Premiere + zatím podporují pouze HDR10. Xbox One S a Xbox One X podporují HDR10 a Dolby Vision pro streamování aplikací i přehrávání Blu-ray UHD.

Pokud jde o to, co sledovat, několik hlavních streamovacích služeb, jako jsou Amazon, Google Play, iTunes, Netflix, Vudu a YouTube, nyní podporují HDR pro část svého obsahu 4 kB. HDR10 je v těchto službách docela univerzální, zatímco některé mají také Dolby Vision. Pokud váš televizor podporuje HDR, pokud jde o sledování těchto služeb, má pravděpodobně přístup k alespoň některým z výše uvedených aplikací a služeb pro streamování. Samozřejmě existují i ​​disky UHD Blu-Ray.

Stojí za to HDR?

4K je nyní účinným standardem pro televizory a HDR je jednou z nejdůležitějších funkcí, kterou je třeba zvážit při nákupu nového. Stále to není úplně univerzální, ale jak HDR10, tak Dolby Vision dokázaly nabídnout některá přesvědčivá vylepšení v kontrastu a barvě ve srovnání se standardním rozlišením a je zde spousta obsahu, který můžete sledovat s oběma. Pokud chcete udělat skok na 4K a máte na to rozpočet, HDR je nutností.