Что такое 4K-телевизор с расширенным динамическим диапазоном (HDR)?

Если вы ищете новый HD-телевизор, вы, вероятно, заметили, что некоторые модели 4K также имеют функцию под названием HDR (расширенный динамический диапазон).

HDR — это технология, которая значительно улучшает яркость и контрастность дисплея. HDR объективно превосходит более старые телевизионные технологии, но не все телевизоры одинаковы, и HDR не является монолитным стандартом. Тем не менее(Nonetheless) , HDR обеспечивает наилучшие впечатления от телевидения, и мы объясним, почему.

Легкая часть: 4K

Самая простая для понимания часть технологии — бит «4K». Это просто относится к разрешению телевизора. « Разрешение(Resolution) » в данном контексте означает количество пикселей, которое имеет телевизор. Большинство телевизоров «4K» имеют разрешение UHD или «Ultra-high Definition », что немного ниже, чем надлежащий (proper 4)стандарт ( standard)4K(K) , используемый в профессиональном голливудском(Hollywood) кинопроизводстве.

UHD -(UHD) телевизор имеет пиксельную сетку 3840×2160 пикселей. Это невероятное количество пикселей в четыре раза больше, чем у дисплея FHD ( Full HD ). Разрешение UHD(UHD) никак не связано с HDR . Дисплеи могут предлагать HDR независимо от того, какое у них разрешение. Например, компьютерные мониторы 1440p и панели мобильных телефонов предлагают HDR , несмотря на более низкое разрешение, чем 4K UHD .

HDR — это то, что вы найдете почти исключительно в паре с разрешением 4K или выше, когда речь идет о телевидении. Поэтому неудивительно, что об этих двух телевизионных характеристиках говорят на одном дыхании.

Что такое динамический диапазон?

Динамический диапазон телевизора — это, по сути, расстояние между тем, насколько темным и ярким может быть экран. Если это немного похоже на коэффициент контрастности, вы не совсем ошибаетесь.

Тем не менее, динамический диапазон больше зависит от того, сколько деталей может быть сохранено в самых темных и самых ярких частях изображения, прежде чем вы получите «раздавленные» черные и «раздутые» белые.

Возможно, вы помните печально известный эпизод «Игры престолов»(infamous episode of Game of Thrones) , где сцены были настолько темными, что многие зрители не могли видеть ничего, кроме размытого черного изображения. Создатели шоу так сильно понизили динамический диапазон, что недорогие телевизоры(TVs) (которые есть у большинства людей) просто не в состоянии воспроизвести детали.

Стандартный динамический диапазон(Dynamic Range) против расширенного динамического диапазона(High Dynamic Range)

Динамический диапазон контента и дисплеев стандартизирован, чтобы люди, осваивающие видеоконтент, знали пределы, в которых они могут работать. Контент SDR или Standard Definition Range возникает из-за технологических ограничений в технологиях камер и дисплеев.

Современные камеры и дисплеи могут захватывать и воспроизводить гораздо более широкий диапазон ярких и темных тонов. Мало того, они могут улавливать и воспроизводить детали в темных и ярких частях изображения, которые раньше были бы потеряны.

Все , что делает HDR , — это расширяет этот диапазон и увеличивает доступную информацию, которую камеры захватывают и могут отображать на экранах. Если вы делаете контент с помощью камеры SDR , вы не увидите никаких улучшений на экране HDR . Аналогичным образом(Likewise) , если вы поместите HDR -контент на экран SDR , он будет выглядеть как SDR- контент.

Стандарты HDR

На момент написания статьи существует пять стандартов HDR : HDR10 , HDR10+ , HLG , Dolby Vision и Advanced HDR от Technicolor .

HDR10

Наиболее широко поддерживаемый стандарт HDRHDR10 . Практически(Virtually) все HDR - дисплеи поддерживают HDR10 , и большая часть HDR - контента доступна в формате HDR10(HDR10) . Другие стандарты улучшают эту первоначальную реализацию HDR , и обычно только более дешевые наборы поддерживают только HDR .

HDR — это относительно простой открытый стандарт, созданный UHD Alliance , консорциумом, ответственным за определение стандарта разрешения UHD . Чтобы телевизор соответствовал стандарту HDR10 , он должен соответствовать определенным техническим стандартам пиковой яркости и коэффициента контрастности.

Метаданные(metadata) HDR , представляющие собой дополнительную информацию об уровнях освещенности, закодированных в HDR -контенте, в случае HDR10 являются статическими . Это означает, что указанные уровни яркости и контрастности одинаковы независимо от дисплея или конкретной сцены, которую вы смотрите. Это в отличие от стандартов HDR , которые используют динамические метаданные, которые изменяют эти значения яркости и контрастности для каждой сцены.

HDR10+

Альянс(Alliance) UHD не определяет HDR10+ . Вместо этого он определяется Samsung , одним из крупнейших производителей телевизоров в мире.

Как следует из названия, HDR10+ строится на базе HDR10 . Он делает это, добавляя динамические метаданные, что означает, что цели HDR основаны на текущей сцене. Samsung сделала HDR10+ открытым стандартом, как и оригинальный HDR . Таким образом, любой может разместить этот сертификат на своем телевизоре, если он соответствует бумажным требованиям.

Долби Вижен HDR

Dolby Vision — это один из важных стандартов HDR , и вы найдете большое количество более дорогих телевизоров(TVs) и мультимедийных устройств, поддерживающих его. Например, последнее поколение консолей Xbox поддерживает Dolby Vision .

Сертификация Dolby Vision(Dolby Vision) несколько сложнее, чем HDR10 или HDR10+ , поскольку это лицензированный стандарт. Телевизоры и другие HDR - устройства должны пройти сертификацию для отображения наклейки Dolby Vision .

Этот стандарт использует динамические метаданные. Это означает, что изображение настраивается в соответствии с возможностями вашего конкретного HDR - телевизора, сертифицированного Dolby, в который встроены настройки производителя, которые помогают интерпретировать, как отображать контент, обработанный в Dolby Vision .

Гибридная логарифмическая гамма (HLG)

Hybrid Log-Gamma работает иначе, чем HDR10(HDR10) или Dolby Vision . Этот стандарт не имеет метаданных. Вместо этого он использует расчет, чтобы определить, каким должен быть уровень яркости на дисплее HDR по гамма-кривой SDR .

Стандарт был разработан для вещательных компаний, чтобы позволить одному сигналу работать как на наборах SDR , так и на наборах HDR . Тем не менее, очень немногие телевизоры 4K в настоящее время поддерживают HLG , поэтому, если не будет более высокого уровня принятия, у HLG неопределенное будущее.

Расширенный HDR от Technicolor

Technicolor — это имя, известное всем, кто интересуется кино. Эта компания стала пионером многих технологий отображения в киноиндустрии.

Расширенный HDR(Advanced HDR) от Technicolor — это попытка привнести некоторые из этих ноу-хау в HDR , но он, безусловно, самый маленький по сравнению с Dolby Vision и HDR 10 , поэтому битва будет тяжелой.

Что еще хуже, в семействе Technicolor HDR(Technicolor HDR) есть три стандарта : SL-HDR1 , SL-HDR2 и SL-HDR3 . SL-HDR1 обратно совместим с SDR , что делает его подходящим выбором для таких трансляций, как HLG . SL-HDR2 имеет динамические метаданные и является стандартом, конкурирующим с HDR10+ и Dolby Vision . SL-HDR3 все еще находится в разработке.

LG, главный конкурент Samsung , как правило, включает в свои (Samsung)телевизоры(TVs) более широкий спектр поддерживаемых стандартов HDR , поддерживает Technicolor , и вы также увидите наборы с поддержкой этого стандарта, продаваемые под брендом Philips .

HDR влияет на цветопередачу

В то время как HDR в основном касается пиковой яркости и темноты, это также влияет на цвет. Дополнительные данные о яркости, встроенные в HDR - видео, позволяют захватывать и воспроизводить больше цветовых оттенков. 

Поэтому хорошие HDR -дисплеи ярче и красочнее, чем обычные SDR - экраны. HDR - дисплей может иметь плохую цветопередачу по другим причинам, помимо диапазона HDR (HDR),(HDR) но на практике лучший цвет обычно идет рука об руку с лучшим HDR .

Цветовая гамма HDR

Те, кто обрабатывает HDR -контент для соответствия определенным стандартам HDR , имеют определенную цветовую гамму. Dolby Vision использует широкую цветовую гамму REC.2020 . HDR10 использует более узкую гамму DCI-P3 , но более широкую, чем стандартная гамма HD, REC.709 .

Тот факт, что данный стандарт HDR предлагает широкий диапазон цветов, не означает, что каждый HDR -телевизор может воспроизводить их все или делать это точно. Экраны часто оцениваются как покрывающие определенную цветовую гамму в процентах, причем чем выше число, тем лучше.

Вам нужен HDR-контент

Если из обсуждения пока неясно, вам нужно накормить свой 4K HDR -телевизор HDR - контентом, чтобы получить от него какую-либо выгоду. Мало того, телешоу или фильмы должны быть обработаны в стандарте HDR , который поддерживает ваш телевизор.

Например, Netflix использует два формата HDR : HDR10 и Dolby Vision . Приложение Netflix автоматически определяет, какой тип HDR поддерживает ваш телевизор и потоковое устройство, а затем транслирует нужный тип контента. Различные(Different) потоковые сервисы обычно поддерживают как минимум HDR10 . Amazon Prime Video поддерживает HDR10+ , а некоторые заголовки также доступны в формате Dolby Vision(Dolby Vision) .

Когда дело доходит до сбора физических носителей, обработанных в HDR , единственным вариантом является 4K Ultra HD Blu-ray . Это отличается от стандартной технологии Blu-ray , которая поддерживает только разрешение 1080p и не имеет достаточно места для информации HDR . Вам также понадобится проигрыватель UHD Blu-ray(UHD Blu-ray) , который также должен поддерживать HDR .

Превращение SDR в HDR

Можно получить больше от контента SDR , «преобразовав» его в HDR . Многие телевизоры имеют возможность активировать своего рода псевдо- HDR , когда контент SDR анализируется, а программное обеспечение телевизора «угадывает», как бы он выглядел, если бы это был HDR .

Результаты могут быть довольно неоднозначными, в зависимости от конкретного алгоритма, который использует телевизор. Но во многих случаях он предлагает улучшенную картину. 

На последних консолях Xbox вы также найдете функцию Auto-HDR , которая вводит информацию HDR в игры, которые не были созданы с поддержкой HDR . Насколько хорошо это работает, опять же, зависит от каждого конкретного случая.

На что обращать внимание при покупке телевизоров 4K HDR(HDR TVs)

Тот факт, что новый телевизор помечен как HDR 4K TV, не означает, что вы получаете преимущества качества изображения, о которых вы думаете. Есть несколько аспектов любого нового телевизора с HDR , на которые следует обратить особое внимание.

Расширенная поддержка стандарта HDR

Практически все HDR-телевизоры(HDR TVs) поддерживают HDR10 , но вам следует избегать телевизоров(TVs) , поддерживающих только (only )HDR10 . Попробуйте использовать набор, который поддерживает как минимум HDR10+ , Dolby Vision или оба. На данный момент это два наиболее распространенных стандарта, и они предлагают значительный шаг вперед по сравнению со стандартным HDR10 .

Истинное соответствие HDR

Что на самом деле означает метка HDR на 4K-телевизоре? Одним из важных соображений является пиковая яркость. Яркость(Brightness) измеряется в нитах(Nits) , и хорошие HDR-телевизоры(HDR TVs) обычно обеспечивают не менее 600 нит(Nits) пиковой яркости, а высококачественные HDR-телевизоры(HDR TVs) — 1000 нит(Nits) и более. На практике многие недорогие телевизоры производят только 100-300 нит(Nits) , поэтому они не могут воспроизвести правильное HDR - изображение.

Всегда полезно проверить уровни яркости, протестированные сторонними публикациями, такими как RTings или Consumer Reports , чтобы убедиться, что телевизор, который вы рассматриваете, достаточно яркий, чтобы быть HDR - дисплеем.

Технология подсветки и дисплея

На рынке существует несколько телевизионных технологий, и у них разные подходы к получению изображения и созданию яркости.

OLED ( органические светоизлучающие диоды(Organic Light-emitting Diodes) ), как правило, являются лучшими дисплеями HDR . OLED — это эмиссионная технология, а это означает, что пиксели на экране излучают свой свет. OLED -телевизоры могут иметь идеальный черный цвет, поскольку пиксели могут быть очень тускло освещены или даже полностью отключены. Хотя большинство OLED(OLEDs) -дисплеев не обладают такой яркостью, коэффициент контрастности помогает им создавать фантастические HDR - изображения, если вы смотрите в затемненном помещении.

ЖК-телевизоры(LCD TVs) со светодиодной подсветкой являются наиболее распространенным типом телевизоров. LCD — это передающая технология, а это означает, что свет обеспечивается задней подсветкой, которая светит через ЖК(LCD) - панель. Это ограничивает, насколько темным может быть экран, поскольку подсветка все еще светит, когда пиксели выключены.

Новые светодиодные(New LED) технологии, такие как локальное зональное затемнение, QLEDMini LED и Micro LED , приближают ЖК(LCDs) -дисплеи к OLED-дисплеям(OLED displays) без недостатков OLED - экранов. Светодиодный(LED) экран с множеством зон локального затемнения или технология Mini LED , скорее всего, будут давать гораздо более качественные HDR -изображения, чем светодиоды(LED) с боковым освещением без затемнения.

Ограниченные входы HDR

Хотя ваш телевизор может поддерживать HDR и даже предлагать приличное HDR - изображение, он может не поддерживать HDR на всех своих входах. Некоторые HDR-телевизоры(HDR TVs) среднего или бюджетного класса поддерживают HDR только на входе HDMI 1.(HDMI)

Поэтому, если у вас есть несколько HDR-совместимых устройств, таких как PlayStation 5 , Apple TV , Roku или устройство Google TV , вам придется использовать разветвитель(HDMI splitter) или переключатель HDMI, чтобы наслаждаться HDR - контентом на обоих устройствах. Если у вас есть смарт-телевизор, любые приложения, работающие на телевизоре, будут иметь HDR , если они его поддерживают.

Устройства, не поддерживающие HDR , например Nintendo Switch , следует подключать к входам , не поддерживающим HDR . Хорошей новостью является то, что вам не нужен специальный кабель HDMI для HDR . Подойдет любой(Any) сертифицированный кабель HDMI .

Профессиональные отзывы имеют значение

Крайне важно читать профессиональные обзоры изданий, использующих специализированное оборудование, чтобы проверить, соответствуют ли заявленные характеристики реальным характеристикам. Требуется всего несколько минут, чтобы убедиться, что телевизор с разрешением 4K HDR , который вы хотите купить, так же хорош, как предполагают цифры на бумаге.

Глядя на светлую сторону

Производители телевизоров, такие как Sony , Samsung и LG, усердно работали над внедрением HDR в свои продукты и поддержкой нескольких конкурирующих стандартов. Хотя еще неизвестно, какие стандарты HDR станут наиболее универсальными, почти нет HDR -телевизоров, которые вы можете купить, которые не будут поддерживать HDR10 или Dolby Vision .

Мы не думаем, что средний потребитель должен слишком беспокоиться о войнах форматов HDR . Лучше обратить внимание на основные характеристики телевизора, который вы рассматриваете, и убедиться, что другие ваши устройства, такие как консоли, телевизионные приставки и проигрыватели UHD Blu-ray(UHD Blu-ray) , будут работать с конкретными стандартами, которые поддерживает ваш телевизор.



About the author

Я старший инженер-программист и разработчик изображений и приложений для iPhone с более чем 10-летним опытом. Мои навыки работы с аппаратным и программным обеспечением делают меня идеально подходящим для любого проекта корпоративного или потребительского смартфона. У меня есть глубокое понимание того, как создавать высококачественные изображения и способность работать со всеми различными форматами изображений. Кроме того, я знаком с разработкой для Firefox и iOS.



Related posts