Как новые форматы Ultra HD и 4К совершат цветовую революцию. Часть вторая [перевод], статья. Журнал "Stereo & Video"

Мы на пороге цветовой революции. Стандарты Rec.2020 и DCI P3 изменят наше представление о реалистичности изображения на экране. Больше оттенков, шире динамический диапазон, точнее каждый цвет. Ведь самая слабая сторона всех телевизоров — цветопередача.

---

---

Мы на пороге цветовой революции. Стандарты Rec.2020 и DCI P3 изменят наше представление о реалистичности изображения на экране. Больше оттенков, шире динамический диапазон, точнее каждый цвет. Ведь самая слабая сторона всех телевизоров — цветопередача. И это плохо. Чем точнее и реалистичнее цвета, тем картинка на экране живее и натуральнее. Несмотря на то, что высокое разрешение пришло в индустрию уже давно, работа с цветом ведется практически на том же уровне, что и в ЭЛТ-телевизорах. Современные модели способны выдать гораздо больше цветов, но все упирается в контент и спецификации, разрабатываемые под устаревшие форматы. Скоро все изменится. На подходе новые стандарты цветопередачи, которые изменят наше представление о возможностях телевизоров. Наконец-то мы увидим телевидение 21 века. Если вы еще не прочитали первую часть статьи, настоятельно советую это сделать — там я рассказывал, как получаются цвета и оттенки на экране телевизора. А в этой я расскажу, как изменится цветопередача в скором будущем.

Самый маленький треугольник (с черными кругами в углах) — цветовое пространство
обычного HD-телевизора. Тот, что побольше (с квадратами) — цветовое пространство DCI P3,
а самый большой (с треугольниками) — это стандарт Rec.2020

Итак, чтобы цвета стали реалистичней, необходимо улучшить две вещи: цветовую гамму и глубину цвета (битность изображения). Начнем с гаммы, тут все проще.

Цветовая гамма

Цветовая гамма телевизора — это все цвета и оттенки, которые он может передать. Цветовые пространства бывают разными, посмотрите на картинку цветового локуса выше, она достаточно наглядна.

Самый маленький треугольник показывает цветовое пространство формата Rec.709, его используют в HD-телевизорах. Однако наши глаза способны увидеть гораздо больше цветов, чем дает этот формат. Есть пара хороших примеров тех оттенков, которые в рамках Rec.709 не могут быть переданы — это цвет красной пожарной машины (см. фото ниже) и баклажанный цвет. Идеально передать их Rec.709 попросту неспособен — эти оттенки не входят в его «треугольник».

Расширенная цветовая гамма позволяет нашим телевизорам передавать больше цветов. Если сказать коротко, то у красного, например, будет больше оттенков. На картинке в начале статьи есть еще два треугольника (те, что побольше) — P3 и Rec.2020, это цветовые пространства, которые скоро придут на смену Rec.709. Как сами видите, там цветовые гаммы гораздо более широкие.

Глубина цвета

Другой важный момент — это глубина цвета или цветовая разрядность. Тут все сложнее. У телевизоров нет какой-то бесконечной палитры цветов, чтобы выбирать и создавать всевозможные оттенки. Каждому цвету дан номер. Современные телевизоры используют 8-битную систему, что примерно означает 256 оттенков для каждого тона (не совсем так, но не будем углубляться).

Например, синий под номером «20» будет очень темным (почти черным), а 220-й синий — это светло-голубой. Если помножить друг на друга (совместить цвета) получится не так уж и мало — всего 8-битами на цвет могут быть представлены 16.7 млн оттенков. Казалось бы, это очень много. Но недостаточно. Наши глаза видят в несколько раз больше.

Сравнение 8-битного и 10-битного отображения градаций серого

Уже сегодня делают телевизоры и 4K-Blu-ray-проигрыватели с 10-битной системой. Это означает, что у каждого цвета получается 1024 оттенка. Гораздо интереснее! Картинка получается натуральней.

А если соединить улучшенную разрядность и расширенную цветовую гамму, то мы получим огромный скачок «цветового реализма». Кроме того, 8-битное «описание» цветов ограничивает и детализацию картинки, если говорить о контрастности и яркости.

Многое зависит от ваших глаз

Я уже много раз говорил о том, что телевизоры со светодиодной (LED) подсветкой (включая те, что с технологией «квантовых точек» QD) дают насыщенные яркие цвета и более точную цветопередачу. По сути, это будто вы рисуете ту же картину, но только вам дали более дорогие и качественные краски. Тут все дело в нашем восприятии цветов. Сама по себе LED-подсветка дает более узкий спектр света, если сравнивать с флуоресцентными лампами, которые раньше использовались в ЖК-телевизорах. В случае с QD-телевизорами спектр становится еще точней. В итоге получается достичь очень чистого требуемого оттенка. А чем «чище» тон, тем он кажется более ярким — такова природа нашего зрения. Например не такой «концентрированный» красный на старых телевизорах будет выглядеть менее ярким, чем на LED, и уже тем более на QD-моделях. В итоге более точное воспроизведение цветов, задуманных создателями контента.

Однако есть и обратный эффект. Чем чище цвет, тем больше вероятность, что люди увидят его по-разному. От этого никуда не денешься, у каждого из нас есть свои особенности устройства глаза, значительных отличий нет, но некоторая разница присутствует. Другими словами, я могу видеть абсолютно реалистичный красный (как в жизни), а вам тот же цвет будет казаться не таким реалистичным. И мы оба правы.

Помните историю с платьем? Кто-то видел его бело-золотым, а другие сине-черным. В этом и скрыта проблема. Никто из нас не может точно знать, как другой видит какой-либо цвет, все субъективно.

Значит ли все это, что одна и та же модель нового телевизора может получить отрицательные и положительные отзывы только потому, что все видят цвета по-разному? Такое может быть, однако я думаю, что производители решат проблему и найдут ту переходную точку, когда все будут видеть «хорошие» цвета. Надеюсь, мы не будем смотреть один и тот же фильм и спорить о качестве цветопередачи.

О Blu-ray-дисках формата 4K

Что касается новых Blu-ray-дисков с разрешением 4K, то тут все более-менее хорошо. На одном и том же диске может храниться информация, которая будет по-разному отображаться в зависимости от типа телевизора — если запустить диск на «обычном» 4K-телевизоре, то видео проиграется в рамках стандарта Rec.709, а если просмотреть тот же диск на телевизоре с расширенной цветопередачей, то и контент (видео) изменится в соответствии с форматом.

Прототип 4К Blu-Ray-проигрывателя от Panasonic

Короче говоря, специальные 4K-Blu-ray-диски для расширенной цветопередачи не понадобятся. Это плюс.

Rec. 2020 или DCI P3

Сейчас ведется много споров и дискуссий касательно новых стандартов. С одной стороны, у Rec.2020 намного больше цветов, чем у Rec.709, но с другой — индустрия еще не готова к переходу на Rec.2020. Плохо это или хорошо? Мне кажется, что есть куда стремиться, а значит — хорошо. Вероятней всего, с Rec.709 телевидение перейдет на стандарт DCI P3. Именно это цветовое пространство используется в современных кинотеатрах. Стандарт уже хорошо знаком студиям, есть большая вероятность, что скоро появятся ремастированные версии старых фильмов, подогнанные под новый стандарт.

Несмотря на то, что вероятность перехода на P3 более высока, это не значит, что Rec.2020 забудут — сейчас DCI P3, а потом Rec.2020. Думаю, переход от формата к формату не станет слишком сложной задачей, это как добавить новый саундтрек к уже отснятому материалу.

Почему именно сейчас?

Все эти разговоры о расширенной цветовой гамме идут уже не первый год. Некоторое время назад появился стандарт цветового пространства xvYCC (он же x.v.Color) — способ объединить расширенную гамму цветов и обычный HD-сигнал. Однако его так и не задействовали. Почему же сейчас все изменится?

Граница возможностей между HDMI версий 1.4b и 2

Потому что сейчас все стало цифровым, а потоковый контент легче улучшать. Появился HDMI 2.0, и он тоже играет свою роль — большая пропускная способность дает возможность передать больше информации, что упрощает задачу. Конечно, я не могу сказать, что процесс прост, как прогулка летним днем по парку, но то, что сейчас все проще, чем раньше, это точно.

Подведем итог

Для нас лучше всего то, что производители телевизоров уже начали постепенно задействовать новые технологии. Все не так быстро и просто, как, например, установить новое приложение на Smart TV, но зато мы получим и другие «бонусы». Вероятность того, что ваш новый телевизор обладает поддержкой расширенного цветового пространство довольно высока. А если не торопиться и подождать пару лет, то вы точно купите именно такой телевизор. Вообще уже в этом году стоит ожидать довольно серьезных улучшений в области реализма цветов. Контент скоро появится, и повезет тем, у кого будут подходящие телевизоры и 4K-Blu-ray-проигрыватели.

---

Подготовлено по материалам журнала "Stereo & Video", апрель 2015 г. www.stereo.ru