Что такое HDR-телевизор и почему он показывает ярче и чернее, статья. Журнал "Stereo & Video"

На выставке CES 2016 уже никто не удивлялся 4К-телевизорам с изогнутыми экранами. В этот раз все всматривались в экраны, определяя у кого черный чернее всех, а картинка реалистичней реальности. Рефреном сквозь всю выставку звучала аббревиатура HDR. О том, что за ней скрывается и какие выгоды от HDR получит телезритель и пойдет речь в этой статье. Заодно разберемся, чем же определение отличается от своего фото-собрата.

Зачем нужен HDR

Самые важные параметры качества отображаемой картинки — контрастность и точность цветопередачи. Если поставить рядом два телевизора, один 4К, а второй Full HD, но с увеличенным диапазоном контрастности и лучшей цветопередачей, то большинство выберут последний вариант. Потому что изображение на нем выглядит реалистичнее и менее плоско.

Аббревиатура HDR расшифровывается как «High Dynamic Range», т.е. расширенный динамический диапазон. «Расширенность» в данном случае обозначает более высокую пиковую яркость и большую темноту там, где света не должно быть. Сравниваются показатели с традиционным SDR-диапазоном.

Пример от Dolby Vision: как выглядит HDR-изображение (справа), в сравнении с SDR (слева)

Как следствие увеличения градации яркости, появляется и большее разнообразие оттенков всех цветов: синего, красного, зеленого и их комбинаций. Поэтому все HDR-новинки получаются и с расширенным цветовым охватом. Таким образом, смысл HDR заключается в том, чтобы показать более контрастное и полноцветное изображение, чем SDR.

О чем думал режиссер

Чтобы насладиться всеми преимуществами этой технологии, увы, нужен не только дисплей с расширенным динамическим диапазоном картинки, но и соответствующий контент. HDR-телевизоры, в принципе, делать научились. Яркость экранов поднята до 1000 нит (у традиционных моделей этот показатель обычно не превышает 500 нит), а подсветка сделана прямой локальной, т.е. способной в одном кадре с разной яркостью подсвечивать разные фрагменты матрицы. Такими нехитрыми приемами достигается расширенный диапазон.

LG на выставке CES 2016 показала OLED-телевизоры G6 с поддержкой HDR. Понятно, что с отображением черного у органических диодов все прекрасно изначально, однако яркость в 1000 нит они пока предложить не могут

Однако сложность в том, что эффект может получиться обратным, чем задуманное режиссером цветовое и световое решение сцены. Вместе с колористом он разрабатывал цветовую схему, окрашивал кадры, используя обширную палитру цветов, предоставленных кинематографическим стандартом P3. Как известно, SDR-телевизоры не работают с палитрой P3 — они ограничены стандартом Rec.709, который просто не способен отобразить некоторые цвета, и поэтому ТВ-версии выглядят бледнее, не так, как было задумано изначально. Более того, ТВ-версии, зачастую, проходят специальный мастеринг, чтобы правильней отобразить цвета.

4K HDR-телевизор Sony X93, представленный на выставке CES 2016

В свою очередь, HDR-телевизоры могут поменять цветовую схему так, как им заблагорассудится, следуя собственным алгоритмам, которые, конечно же, и не ведают о «видении» режиссера и колориста. Поэтому инженеры сразу придумали, чтобы вместе с видеосигналом передавались метаданные, содержащие информацию о том, каким образом нужно улучшать SDR-картинку до HDR. Где затемнить, где осветлить, где добавить красного, а где — фиолетового. И если телевизор это поддерживает, то картина будет вполне соответствовать замыслу режиссера.

Контент будет

Пока HDR-контента ничтожно мало: несколько наименований предоставляют сервисы Amazon, Netflix и Vudu, последние «Звездные войны» сняты и отредактированы в формате, который поддерживает Dolby Vision (один из вариантов HDR). Можно подумать, что смысла в телевизорах с поддержкой расширенного динамического диапазона пока нет.

Однако компания Technicolor предлагает возможности для конвертации SDR-контента в псевдо-HDR. Это не кнопка, которая автоматически улучшит изображение без вмешательства специалиста, но набор утилит под названием «Intelligent Tone Management», который в разы облегчит работу по восстановлению той самой цветовой схемы, что задумали режиссер с колористом. Так что объемы качественного контента будут расти.

Справа на телевизор выведено изображение после обработки алгоритмами Technicolor

Если телевизор поддерживает HDMI 2.0, то высока вероятность, что в скором времени он получит программное обновление до HDMI 2.0a – стандарта, необходимого для передачи метаданных. Физически стандарты полностью совместимы, разница исключительно в программной обработке поступающей информации.

Но уже есть один HDR!

Эта аббревиатура уже несколько лет известна в мире фотографии, во многих современных телефонах в опциях камеры есть функция под таким названием. Но фото-HDR и ТВ-HDR — это, можно сказать, омонимы: зовутся одинаково, а означают совершенно разное. Фактически, фото-HDR – это способ захвата реальности, в то время как ТВ-HDR – способ ее отображения.

Новый флагман 2016 года от Samsung телевизор KS9500 уже получил сертификат UHD Premium

Фотография, сделанная с использованием функции HDR, на самом деле является миксом из нескольких фотографий с разной экспозицией: в простых вариантах исходниками служат всего два изображения (пересвеченное и затемненное), в более сложных — до шести. Их комбинация и приводит к тому, что темные места выглядят темными, яркие — яркими, переходы между ними — резкими. Картинка выглядит более контрастной, но не за счет отображения большего количества цветов, а именно благодаря нескольким вариантам экспозиции, соединенным вместе. То есть, фото-HDR изменяет изображение, а ТВ-HDR просто отображает его лучше.

В качестве вывода

Как было написано в самом начале статьи, большинство предпочтет картинку полноцветную, чем с высоким разрешением. Это логично, много пикселей, конечно, хорошо, но хорошие пиксели — еще лучше.

Телевизор Panasonic DX900 помимо яркости в 1000 нит, необходимой для сертификации UHD Premium, предлагает различные настройки для получения кинокартинки, и поэтому вдобавок обзавелся сертификатом THX

Поэтому развитие HDR кажется намного более многообещающим, чем дальнейшая гонка разрешений. На CES в 2016 году UHD-альянс анонсировал новую сертификацию телевизоров «UHD Premium». Модели с этим лейблом должны не просто поддерживать 4К-видео, но и давать яркость не менее 1000 нит, и показывать определенные уровни черного и расширенный цветовой охват. Хоть в названии и ничего не сказано о HDR, характеристики явно указывают на поддержку данной технологии. Отметим, что в 4К Blu-ray формат HDR уже заявлен по умолчанию.

Проблема в том, что не все телевизоры, способные отображать HDR, будут сертифицированы UHD Premium: каким-то требованиям, не связанным с широким динамическим диапазоном, они не будут соответствовать. И этот вопрос стандартизации нужно решать производителям телевизоров и контента. Судя по всему, 2016 год именно этому и будет посвящен.

---

Подготовлено по материалам журнала "Stereo & Video", январь 2016 г. www.stereo.ru