HDR-видео что это такое?
Разрешение видео форматов увеличилось со стандартной четкости до высокой четкости и совсем недавно до 4K и 8К. Однако эти форматы все еще используют то же цветовое пространство. Кроме того, они имеют стандартный динамический диапазон (SDR) от 6 до 10 остановок. По мере того, как экраны телевизоров становятся больше и ярче, ограничения старых технологий, первоначально разработанных для телевизоров с ЭЛТ, становятся все более очевидными. Видео с высоким динамическим диапазоном (HDR) решает эти проблемы. Но что такое HDR-видео?
В терминах видео динамический диапазон относится к контрасту. Это разница между самыми светлыми и самыми темными частями изображения. Динамический диапазон измеряется в стопах. Стоп — это изменение, которое удваивает количество света. Динамический диапазон человеческого глаза составляет около 20 остановок. Это преобразуется в коэффициент контрастности 1 000 000 к 1.
Что дает HDR видео?
HDR-видео преодолевает недостатки старых видеоформатов, предоставляя изображениям более широкий диапазон цветов и яркости. Он имеет динамический диапазон не менее 13 ступеней, что намного выше, чем у SDR-видео. Это означает, что HDR-видео может производить более белый, черный и более черный оттенки и различать больше оттенков серого между ними. На практике это означает, что HDR сохраняет больше деталей в темноте и в самых ярких областях изображения.
Из-за дополнительной информации, которая в нем содержится, для HDR-видео требуется как минимум 10-битная глубина цвета по сравнению с 8-битной для SDR-видео. Для получения дополнительной информации о битовой глубине.
Широкая цветовая гамма
Хотя технически HDR относится только к яркости видеоизображения, основные форматы видео HDR также включают в себя широкую цветовую гамму. Цветовая гамма (или цветовое пространство) представляет все цвета, которые могут отображать телевизор или проектор. Таким образом, чем больше цветовая гамма, тем больше цветов может отображать устройство.
Цветовая гамма промышленного стандарта для вещания телевидения высокой четкости, потокового видео и Blu-ray называется Rec. 709. Однако Rec. 709 охватывает только около 36 процентов диапазона цветовой диаграммы CIE 1931, которая представляет все цвета, которые может видеть человеческий глаз (видимый спектр). HDR видео соответствует Rec. Широкая цветовая гамма 2020 года, которая намного больше, охватывая почти 76% цветовой карты CIE 1931 года.
Вся эта дополнительная информация о цвете и яркости означает, что скорости передачи данных HDR-видео слишком высоки для воспроизведения Blu-Ray. Это означает, что для работы с новым форматом вам потребуется использовать диски 4kKUltra HD Blu Ray. Онлайн потоковые сервисы также предлагают HDR видео контент.
Что означает «магический» ярлычок 4K
Давайте вначале вернемся немного назад. На сегодняшний день есть несколько маркировок, помогающих определить разрешение экрана – стандартная (SD), высокая (HD) и сверхвысокая (4K или Ultra HD).
В большинстве случаев современные телевизоры имеют маркировку HDTV. Это означает, что они оснащаются экраном с разрешением 1080р. Проще говорят, такой дисплей состоит из 1920 точек по горизонтали и 1080 точек по вертикали.
©GeekPro Camera
Что касается телевизоров с 4К-экранами или 4K TV, то в них просто установлены дисплеи с большим количеством пикселей – 3840 х 2160 точек. Еще такое разрешение называют 2160p. По количеству точек 4K-экраны превосходят Full HD дисплеи примерно в четыре раза, из-за чего и возник термин «4K».
При этом стоит отметить, что 4K это не совсем одно и тоже, что и 2160p. Однако технические различия между этими понятиями незначительны. Поэтому многие отождествляют их.
Стандарты HDR видео
Как это часто бывает с новыми разработками в области технологий, в настоящее время существует ряд различных стандартов для HDR-видео. Двумя основными форматами являются Dolby Vision и HDR10.
Что такое формат Dolby Vision?
Dolby Vision — это проприетарный формат HDR-видео, разработанный Dolby. Этот стандарт использует динамические метаданные для настройки уровней яркости от сцены к сцене и даже от кадра к кадру. Это означает, что Dolby Vision сохраняет еще больше деталей в тенях темных сцен или в светлых сценах. Стандарт Dolby Vision HDR и стандарт HDR10 соответствуют Рек. 2020 цветовой гамме. Это означает, что HDR способен воспроизводить больше цветов в дополнение к захвату большего количества деталей в тенях и бликах. Кроме того, Dolby Vision использует метаданные для точной настройки видео на основе оборудования, используемого для его отображения. Уровни освещения и цветовые уровни настраиваются на основе значений, определенных Dolby и производителем телевизора или проектора. Это означает, что изображение оптимизируется на основе конкретных возможностей устройства, на котором оно отображается. Dolby Vision является лицензированным форматом, и совместимое оборудование должно быть сертифицировано Dolby.
Что такое формат HDR10?
В отличие от Dolby Vision, HDR10 использует статические метаданные. Это означает, что уровни света и цвета являются абсолютными значениями для видео и не меняются от сцены к сцене.
Формат HDR10 определяет диапазон спецификаций для контента и дисплеев, которым он должен соответствовать. Тем не менее, он не регулирует воспроизведение видео для индивидуальных возможностей конкретного экрана.
Одним из преимуществ HDR10 перед Dolby Vision является то, что он является открытым стандартом. Это означает, что любая компания может использовать его без необходимости платить лицензионный сбор.
Существует еще два других формата, о которых следует знать, это HDR10 + и Hybrid Log-Gamma (HLG).
Что такое формат HDR10 +?
Вариант HDR10, Samsung разработал HDR10 + для включения динамических метаданных. HDR10 + регулирует уровни освещенности, отображаемые для каждой сцены или кадра видео, но, как и HDR10, не учитывает специфические характеристики экрана.
Что такое формат Гибридный Log-Gamma (HLG)?
Гибридный Log-Gamma был разработан совместно BBC из Великобритании и NHK из Японии. Предназначенный для вещания, HLG обратно совместим с дисплеями со стандартным динамическим диапазоном (SDR). HLG не содержит метаданных. Вместо этого он использует комбинацию гамма-кривой для яркости содержимого SDR и логарифмической кривой для более высоких уровней яркости при использовании дисплея HDR.
Какие устройства Apple поддерживают HDR?
Все современные модели iPhone, iPad, Mac и Apple TV могут декодировать HDR файлы, но не у всех есть экран с поддержкой HDR. На них видео в HDR воспроизводится со стандартными цветами в 24 бит.
В приложении YouTube видео в HDR можно смотреть только на iPhone X. Это единственное устройство от Apple с HDR-экраном. Дисплеи других устройств не могут обрабатывать видео в HDR, даже если поддерживают цветовой профиль DCI-P3.
Съемка HDR видео
Фотография с большим динамическим диапазоном была популярна в течение многих лет. Эта техника стремится максимизировать динамический диапазон, запечатленный при фотографировании очень контрастной сцены. Он работает, комбинируя две (или более) фотографии, выставленные отдельно для светлых участков и для теней. Полученное изображение имеет более высокий эффективный динамический диапазон, чем любая из отдельных фотографий.
ОН РАБОТАЕТ, КОМБИНИРУЯ ДВЕ (ИЛИ БОЛЕЕ) ФОТОГРАФИИ, ВЫСТАВЛЕННЫЕ ОТДЕЛЬНО ДЛЯ СВЕТЛЫХ УЧАСТКОВ И ДЛЯ ТЕНЕЙ.
Программа Magic Lantern для серии зеркальных фотокамер Canon использовала аналогичный метод для захвата HDR-видео, записи альтернативных кадров при разных ISO. Однако эффективность методики ограничена. Это потребовало значительной степени постпроизводственной обработки, и любое движение в кадре привело бы к чрезмерному размытию движения.
RED разработала HDRx как собственное HDR-видео решение для своих камер EPIC и SCARLET. Он работает путем записи двух экспозиций в пределах интервала, в течение которого стандартная камера записывает только один кадр. Первичная экспозиция нормальная, с использованием стандартной диафрагмы и настроек затвора. Вторичная экспозиция использует гораздо более короткую экспозицию для защиты подсветки. Опять же, два потока изображения объединяются в постпроизводстве для достижения более высокого динамического диапазона.
Читайте: Лучшие полнокадровые фотоаппараты: Рейтинг
Датчик в камере Alexa оснащен фирменной архитектурой Dual Gain, которая одновременно генерирует два отдельных показания с разными уровнями усиления для каждого пикселя. Эти два сигнала объединяются в одно изображение с высоким динамическим диапазоном. Это повышает производительность при слабом освещении и предотвращает засветку. Датчик в кинокамере Arri Alexa использует запатентованную архитектуру Dual Gain для захвата двух отдельных сигналов с разными уровнями усиления, эффективно увеличивая динамический диапазон камеры. На практике большинство современных кинокамер могут воспроизводить 14 или более ступеней динамического диапазона, превышающего динамический диапазон пленки, который составляет около 13 ступеней. Этот уровень динамического диапазона идеально подходит для съемки HDR-видео.
Почему в итоге вы все равно купите 4K TV
За последние несколько лет стоимость телевизоров с 4K-экранами заметно снизилась. Сегодня на полках магазинов можно найти 4K TV, который будет стоить в пределах 500-600 долларов.
При этом модели с Full HD экранами стали стоить еще меньше. Однако это не очень хорошо. В большинстве случаев сегодня Full HD дисплеи устанавливаются в бюджетные модели. И для снижения конечной стоимости устройства производители часто экономят на качестве матриц. Экраны в недорогих телевизорах, как правило, не отличаются высокой яркостью, контрастностью и хорошей цветопередачей.
Поэтому сегодня многие, кто покупают новые телевизоры, обращают внимание именно на 4K TV.
4K TV
Альянс UHD
Когда дело доходит до покупки нового телевизора для просмотра HDR-видео, зачастую картинка в телевизоре не такая четкая, как можно было бы надеяться. Многие телевизоры на рынке поставляются с этикеткой «HDR Ready». Однако это означает, что телевизор может принимать и отображать видеосигнал HDR. Но это не гарантирует, что экран способен отображать весь спектр информации о яркости и цветности видео контента HDR.
Альянс UHD включает в себя ряд производителей, поставщиков контента и компаний по производству фильмов, среди которых Panasonic, Samsung, Sony, Netflix, Dolby и Twentieth Century Fox. Альянс UHD разработал спецификацию UHD Premium, которая устанавливает минимальные стандарты для телевидения, включая разрешение, глубину цвета, цветовую гамму и динамический диапазон. Если вы хотите купить новый телевизор, вам следует поискать его с логотипом UHD Premium, чтобы вы могли просматривать видеоконтент в самом высоком качестве.
Требования к сертификации Premium Ultra HD
Производитель, прошедший сертификацию в UHD ALLIANCE (UHDA), может размещать на своей продукции логотип «ULTRA HD PREMIUM», при соответствии характеристик оборудования следующим параметрам: соответствующее разрешение экрана (изображение на экране), HDR, пиковую яркость, уровень черного и расширенной цветовой гаммы. Сертификация имеет только рекомендательный характер. Эти характеристики (разрешение, контрастность, яркость, цвет и звук) объединяются в одно понятие «Premium Ultra HD» для домашних устройств.
Стандарт HDR 10 — проект с открытым исходным кодом. Он применяется в телевизорах производителей Samsung, Sony, LG, Panasonic и Hisense. Более амбициозный стандарт Dolby Vision является собственностью Dolby Labs, и применяется в телевизорах LG OLED, а также в некоторых моделях TCL и Philips и, кроме того, в дорогой и малораспространенной серии Vizio Reference Series.