Разгадываем тайны HDR-терминов [перевод]

Видео формата HDR само по себе является не очень понятной темой, однако производители телевизоров все еще больше усложняют своей собственной терминологией. Ничего удивительного — должны же компании как-то обособлять свои продукты в этой конкурентной гонке. За последние годы термин «HDR» без сомнений стал одним из самых распространенных в мире ТВ-индустрии, ведь уже почти все фирмы так или иначе используют эту технологию.

---

Нынешняя ситуация похожа на ту, что сложилась после анонса OLED-телевизоров LG: тогда Samsung решила начать производство QLED, Vizio — XLED, а Hisense — ULED (между прочим, все эти технологии базируются на LCD-панелях с LED-подсветкой, и только OLED-дисплеи LG по-настоящему умеют самостоятельно излучать свет). [От переводчика: чтобы понять что такое HDR в целом, рекомендуем прочитать нашу статью «Что такое HDR-телевизор и почему он показывает ярче и чернее»].

На самом деле, сложности в HDR-терминах возникают даже у тех, кто занимается этим профессионально. Я, например, был весьма удивлен, когда поисковик Google рассказал мне о том, что формат LG HDR Pro представляет собой не что иное, как маркетинговое название HDR10. По всей видимости, Google решил взять за основу сообщение, написанное на портале GameFAQs (автор поста, в свою очередь, руководствовался информацией с сайта TechRadar.com).

Насколько мне известно, взаимосвязь между HDR10 и HDR Pro есть: компания LG назвала свою линейку телевизоров 2016 года «HDR Pro», и эти ТВ-панели поддерживают HDR10. Однако не стоит полностью приравнивать данные понятия. Вероятно, это недоразумение. Зачем бы LG стала придумывать новое название для совсем не измененной технологии, у которой уже есть собственное имя?

Вот что LG пишет на своем сайте: «телевизоры LG Ultra HD 4K с технологией HDR Pro: ряд 4K-моделей 2016 года с поддержкой HDR10, которые мы называем "HDR Pro", так как они обладают полной совместимостью с новым стандартом и выдают безупречную фирменную картинку».

Надо полагать, автор публикации с TechRadar неправильно прочитал описание на сайте LG и решил, что компания по-своему назвала HDR10, но речь-то шла именно о линейке с названием «HDR Pro». В любом случае, вы сами видите, как легко запутаться во всех этих названиях.

Индустриальные стандарты HDR

На сегодняшний день в мире телевизоров существуют десятки или даже сотни названий, которые могут означать приблизительно одно и то же. В этой статье мы сфокусируемся исключительно на HDR. Чтобы понять что к чему, давайте пройдемся по всем терминам, используемым ТВ-производителями ради продвижения своих собственных HDR-функций. Однако прежде всего нужно разобраться с основными стандартами индустрии — терминами, которые зачастую довольно сложно отличить на слух.

HDR10

Это самый распространенный HDR-формат. Почти все HDR-телевизоры совместимы с ним. То же можно сказать о всех стриминговых приставках с поддержкой HDR, онлайн-сервисах и UHD Blu-ray-дисках с HDR (в случае с такими дисками формат HDR обязателен согласно стандартам индустрии).

Формат HDR10 использует технологию Dolby «Perceptual Quantizer» (пер. с англ. — перцептивный квантизатор), которую SMPTE унифицировала как стандарт ST.2084 с опциональными статическими метаданными (ST.2086). Несмотря на то, что существует четкое определение того, как должны выглядеть эти метаданные, у производителей телевизоров и других продуктов есть некоторая свобода в их применении. А некоторые компании ими попросту не пользуются.

PQ10

Этот HDR-формат, возможно, наименее известен. По сути, это тот же HDR10, но без метаданных. Другими словами, PQ10 — это ST.2084/Perceptual Quantizer c глубиной цвета 10 бит. Какие устройства могут работать с этим форматом, сказать наверняка невозможно, однако теоретически любой девайс с поддержкой HDR10 справится с PQ10, так как в первом случае метаданные опциональны.

Dolby Vision

Как понятно из названия, этот формат разработан Dolby. Организация SMPTE стандартизировала его как ST-2094-10. Особенность Dolby Vision заключается в динамических метаданных и 12- или 10-битном цвете, что зависит от источника. Динамические метаданные подразумевают изменение параметров HDR от сцены к сцене, но важнее другое отличие от HDR10 — для формата Dolby Vision есть четкое определение того, как нужно использовать метаданные. Для конечного пользователя это означает улучшенное качество картинки, которое не портится от того, что исходный сигнал проходит долгий путь до экрана.

Если хотите разобраться в принципах работы технологии Dolby Vision, то не будет лишним изучить виды этого формата (он бывает одноуровневым и двухуровневым), а также стоит обратить внимание на разные профили Dolby Vision (на англ. языке). Рассказывать о Dolby Vision можно долго, но всю информацию уместить в эту статью не получится. Кстати, по ссылке выше вы найдете официальные спецификации профилей Dolby Vision, но там нет популярного режима с низкой задержкой (Low Latency), так как этот режим, строго говоря, не является настоящим профилем.

HDR10+

Эта технология была разработана Samsung при помощи Panasonic. Идея заключалась в том, чтобы создать аналог Dolby Vision с динамической передачей метаданных SMPTE 2094-40. Формат получился менее сложным, чем Dolby Vision и, главное, безлицензионным — организация HDR10+ Alliance не взимает лицензионных сборов с каждого продукта.

Тем не менее, некоторые производители, вроде LG и Sony, стараются не поддерживать продвижение этого формата по собственным соображениям. HDR10+, помимо прочего, предусматривает возможность подачи сигнала HDR10: если устройство на распознает HDR10+, то оно получает упрощенный поток в HDR10 (примерно так же работает двухуровневый тип Dolby Vision).

Хоть Samsung и преподносит HDR10+ как открытый стандарт, он все-таки является проприетарным. За каждый выпущенный продукт не берется лицензионный сбор, но, чтобы получить общую лицензию, нужно заплатить крупную сумму за членство в альянсе и согласиться на определенные условия, затрагивающие права на интеллектуальную собственность.

HLG

Технология HLG или Hybrid Log Gamma, разработанная британской и японской телекоммуникационными компаниями BBC и NHK, стала единственным HDR-форматом, который не использует PQ-систему. Особенность HLG в том, что этот формат гораздо более совместим с уже существующими стандартами индустрии, чем PQ. Кроме того, HGL подразумевает один единственный сигнал как для телевизоpов HDR, так и для SDR. Условие лишь одно — телевизор должен использовать технологию расширенной цветовой гаммы Wide Color Gamut (WCG), а если точнее, речь идет именно о цветовом пространстве Rec.2020. Большинство UHD-телевизоров подходят под это требование, однако нельзя брать в расчет некоторые ранние модели 2014 года.

HLG10

HLG10 — вариант технологии HLG, установленный организацией Ultra HD Forum. В данном случае речь идет о 10-битном цвете и пространстве Rec.2100.

Advanced HDR от Technicolor

Это семейство HDR разработано совместно с Philips. Изначально технология носила название «Prime Single». Здесь мы вновь говорим о PQ. Два основных варианта Advanced HDR — это SL-HDR1 и SL-HDR2, использующие, соответственно, SDR- и HDR10-слои в качестве базовых. Эти форматы используются редко, если речь идет о продуктах для конечных пользователей, но при создании контента они относительно востребованы. Кстати говоря, компании уже объявили спецификации формата под названием «SL-HDR3», но технологии пока находятся на стадии разработки.

Собственная HDR-терминология производителей телевизоров

Теперь поговорим о телевизорах от разных брендов и поддерживаемых ими стандартах. Многие компании, пытаясь выделиться на фоне своих конкурентов, придумали свои маркетинговые термины. Вот уж где можно запутаться по-настоящему.

Samsung

Как сказано выше, стандарт HDR10+ был создан Samsung и Panasonic. Вам покажется это странным, но у Samsung также есть технология HDR+, которая по своей сути сильно отличается от HDR10+. Если уже немного запутались, не переживайте — у маркетингового отдела самой Samsung были похожие проблемы. HDR+ является (точнее, являлся) названием алгоритма конвертации SDR в HDR. Наверное, термин «SHDR» подошел бы лучше. В любом случае, эта технология уже ушла в прошлое, и в моделях 2019 года ее больше нет.

Очевидно, что тысяча лучше десятка, поэтому формат HDR 1000 был бы куда интереснее, чем HDR10. Однако речь идет об абсолютно разных понятиях. Samsung придумала HDR 1000 для обозначения пиковой яркости в 1 000 нит. Эта маркировка есть у некоторых моделей телевизоров и ничего кроме уровня яркости она не обозначает. У Samsung также есть связанные с яркостью маркетинговые названия «HDR 1500» и «HDR 2000». Последнее иногда преподносится как «Q HDR 2000» или просто «QHDR», так как речь идет о линейке QLED-моделей. Похоже, Samsung решила использовать «Q» везде: Q Color, Q Contrast Ultimate, Q Viewing Angle, Q Display и Q Engine. Еще бывают Q Picture, Q Style и Q Smart, но это зависит от вашей страны. Несколько лет назад подобным образом Samsung повсюду использовала букву «S», включая SUHD.

В общем, 2000 — это не год, а яркость. Теперь вы понимаете, как Samsung придумывает маркетинговые термины, самыми свежими из которых стали HDR 4000 и Q HDR 4000. Только давайте не будем здесь использовать название «HDR 4K», иначе большинство из нас окончательно перестанет понимать, что к чему. И все-таки непонятно, почему Samsung не могла обойтись простым «4 000 нит».

Q HDR Elite — вот вам самый замечательный маркетинговый термин без четкого объяснения. Примерно то же можно сказать о Quantum HDR, который, по всей видимости, относится к линейке телевизоров Samsung 8K QLED. Это понятие подразумевает, что в телевизоре используются ЖК-дисплей Quantum Dot и технология HDR, но сама компания вообще не стала заморачиваться с объяснениями.

Ну хорошо, а может ли быть что-то круче Q HDR Elite? Конечно! Например, Q HDR EliteMax: «Наш самый продвинутый HDR-эффект на основе HDR 10+. Система создана эксклюзивно для телевизора Q9 c изображением самого премиального уровня».

Наконец, вы можете столкнуться с загадочными терминами Quantum HDR 12X и Quantum HDR 16X. Здесь опять нет ничего нового в техническом плане — термины понадобились, чтобы различать некоторые модели 2019 и 2018 годов. Привязки к HDR10+ нет — маркировки «12Х» и «16Х» указывают на яркость и являются множителями некого «базового значения». Если исходить из известных характеристик HD-телевизоров Samsung, то это значение, вероятнее всего, составляет 100 нит.

LG

Изучение словаря LG начнем с термина HDR Pro, о котором уже говорилось в начале статьи. Согласно LG, технология HDR Pro подстраивает яркость экрана так, чтобы «сделать изображение живым». Также компания пишет, что «телевизор LG UHD позволяет расширить цветовую палитру за счет подстройки яркости экрана и передачи каждой отдельной детали». «С HDR Pro вы cможете насладиться живым и ярким контентом», — заявляет LG. Примерно такое объяснение предлагает нам сам производитель.

Если говорить об HDR Pro по существу, то данная технология является алгоритмом динамической адаптации HDR-контента со статическими метаданными или без метаданных вообще. Как это? Примерно так. В 2018 году LG прекратила использование термина HDR Pro и заменила его на HDR10 Pro и HGL Pro. Как сказано ранее, HLG не предполагает метаданных, а HDR10 предполагает статические метаданные, но опционально.

Другими словами, если метаданных в HDR10 не будет, то мы получим, по сути, просто PQ10. В общем, метаданных может не быть совсем, но алгоритм LG сам подстроит изображение в соответствии с транслируемым контентом. Иногда такую систему называют «внесением динамических метаданных». И похоже, LG уже придумала новое название для этой функции — «Active HDR».

HDR Effect — это еще одно коммерческое понятие от LG, связанное с технологией преобразования SDR в HDR. У LG эта функция получила три настраиваемых режима: High, Medium и Light.

Термин Cinema HDR стал ни чем иным, как обозначением поддержки сразу нескольких HDR-стандартов. «Формат LG 4K Cinema HDR обеспечивает точную передачу задуманного создателями фильма. Суть заключается в поддержке большинства типов HDR. Наслаждайтесь настоящей кинотеатральной картинкой у себя дома: Dolby Vision, Advanced HDR от Technicolor, HDR10 и HLG Pro», — пишет LG. Добавить здесь, по всей видимости, нечего.

Помимо прочего, у LG есть понятие OLED HDR, относящееся к HDR-телевизорам, которые «поддерживают как HDR10, так и Dolby Vision, что дает премиальное качество картинки и бесконечно глубокий контраст». Разумеется, речь идет об OLED-панелях. Вот вам еще один способ напомнить покупателям о существовании OLED-технологии, которая отличается от LCD. Кстати, свои LCD-телевизоры LG решила называть «Super UHD TV», а их способность работать с HDR-контентом получила название «Super HDR».

Philips

Компания TP Vision, занимающаяся производством телевизоров под брендом Philips для всего мира, за исключением Северной Америки, использует (или использовала) термины HDR Plus и HDR Premium для телевизоров с поддержкой HDR и пиковой яркостью в 400 или 700 нит, соответственно.

HDR Perfect — эта функция некоторых телевизоров TP Vision, отвечающая за увеличение яркости и контраста HDR-контента.

Также стоит упомянуть, что под названием «OLED+» фирма TP Vision (Philips) представила ТВ-систему с OLED-панелью, графическим процессором P5, Ambilight и звуковой системой B&W.

Корпорация P&F USA (Philips & Funai) занимается производством телевизоров Philips для Северной Америки. Эта компания стала одной из немногих, кто не меняет оригинальные названия: P&F оставила стандартные термины HDR10 и Dolby Vision в их первоначальном виде.

TCL

Из официального пресс-релиза компании: «TCL использует технологию HDR Pro Gamma для создания индивидуальной цветовой карты, ориентированной на условия просмотра. Технология призвана точно передавать все детали, оставляя их хорошо видимыми при любом уровне освещения. Новая функция TCL HDR Pro Gamma обеспечит передачу мельчайших деталей на экране при просмотре развлекательного HDR-контента как в темных домашних кинозалах, так и в хорошо освещенных комнатах. Телевизоры 6-Series обладают настройками для разных условий использования: домашние кинотеатры (HDR Dark), умеренно освещенные жилые комнаты (HDR Normal) и ярко освещенные помещения (HDR Bright). Таким образом, потрясающий HDR-эффект остается доступен в любое время и в любом месте».

Не совсем понятно отличается ли опция HDR Pro, предлагаемая TCL Europe, от вышеописанной HDR Pro Gamma. Сама компания объяснила суть HDR Pro короткой рекламной фразой: «превосходной контраст, живые точные цвета и мельчайшие детали».

Hisense

Как и другие уважающие себя бренды, Hisense придумала свои собственные термины. Вот так компания описывает технологию HDR Supreme: «передача расширенного диапазона цветов с ярким белым для более четкой и динамичной картинки». Соответствующий логотип означает, что телевизор выдает максимальную яркость в 2 200 нит.

HDR Perfect, в свою очередь, у Hisense подразумевает совместимость с HDR10, HLG и пиковую яркость 600 нит. Подход к собственным терминам Hisense напоминает маркетинг Philips/TP Vision. Эти компании даже придумывают одинаковые названия своим технологиям (HDR Perfect).

Также Hisense использует термин HDR Plus, но он отличается от того, который придумала Samsung. «HDR Plus улучшает все технологии, задействованные в ULED-телевизорах. HDR Plus расширяет цветовую гамму, делая изображение более ярким и точным — вас ждет чистый белый, глубокий черный и реалистичная цветовая палитра», — заявляет Hisense. Сложно сказать, является ли все это чем-то большим, чем просто пустой маркетинг.

Sony

Что касается Sony, то здесь все проще. Данная компания специализируется на телевизорах 4K HDR, и у нее довольно много интересных технологий со своими названиями, но в них не встречается аббревиатура «HDR». Пожалуй, исключением стала технология HDR Remaster, которая представляет собой «объектно-ориентированную систему, анализирующую объекты на экране и подстраивающую соответствующим образом контраст». Как объясняет Sony, большинство телевизоров так не умеют: они всего лишь подстраивают контраст, используя одну кривую от белого к черному.

Sony использует термины вроде X-tended Dynamic Range и X-tended Dynamic Range Pro. «Система X-tended Dynamic Range Pro точно следит за уровнем подсветки экрана, затемняя одни зоны и осветляя другие. Технология обеспечивает значительно расширенный диапазон яркости по сравнению с другими обычными телевизорами, оснащенным LED-подсветкой.

Кроме того, X-tended Dynamic Range Pro улучшает практически любой контент до уровня качества, приближенного к HDR», — пишет Sony. Похоже, так Sony описывает функцию преобразования SDR в HDR. Иногда в спецификациях можно встретить аббревиатуру XDR или XDR Contrast с цифровым индексом (от 5x до 20x), который указывает на степень улучшения контрастности.

Daiwa

А вот еще один ТВ-бренд, про который вы, наверное, не слыхали. Это потому, что фирма известна, главным образом, в Индии. У компании тоже есть свой фирменный термин — HDRX, однако для него нет объяснения.

Apple

В рамках WWDC 2019 компания Apple представила монитор XDR. В данном случае аббревиатура расшифровывается как «Extreme Dynamic Range» (пер. с англ. — «экстремальный динамический диапазон»). Не путайте с технологией Extended Dynamic Range от Sony.

Спецификации монитора впечатляют: экран способен поддерживать полнокадровую яркость в 1 000 нит, а пиковая кратковременная яркость достигает 1 600 нит. Соотношение контраста равно 1 000 000:1, цветовой охват полностью соответствует DCI-P3. Несмотря на высокие показатели, монитор не вышел за пределы общепринятых стандартов HDR.

VESA

Организация VESA или Video Electronics Standards Association не производит мониторы и не является брендом. Данная ассоциация задает стандарты для производителей дисплеев. Все началось с продвижения SVGA 600x800, и за время существования VESA успела ввести множество стандартов, включая DisplayPort.

Из недавних инициатив организации стоит отметить попытки установить нормы для компьютерных HDR-мониторов. VESA придумала три стандарта с соответствующими маркировками: DisplayHDR 400, DisplayHDR 600 и DisplayHDR 1000. Число в названии указывает на пиковую яркость. Недавно VESA создала еще один новый стандарт — DisplayHDR True Black. Это обозначение придумано для OLED-панелей и других эмиссионных дисплеев.

UHD Alliance

У организации UHD Alliance, в которую входят некоторые производители телевизоров и голливудские студии, тоже имеются свои собственные нормы. Во-первых, это Ultra HD Premium. Данный формат практически полностью базируется на определениях, связанных с HDR.

Все подробности об Ultra HD Premium есть на специальном сайте (на англ. языке), посвященном этому стандарту. Во-вторых, UHDA недавно установила новый стандарт для мобильных устройств, который получил название «Mobile HDR Premium» (подробности также есть по ссылке выше).

HDR в фотографии

Похоже, мы перебрали все HDR-термины, но есть вероятность, что некоторые остались незамеченными. Нужно отметить, что существует и другой вид HDR — HDR в фотосъемке. Здесь все устроено иначе.

Если коротко, то фото-HDR подразумевает наложение нескольких кадров с разной экспозицией друг на друга. Результатом становится одно фото с усиленным контрастом. Этот процесс также называют «экспозиционным синтезом» или «брекетингом». Вообще, термин HDR в данном случае стоит взять в кавычки: получаемая картинка, по сути, представляет собой SDR-изображение. Ее можно вывести на SDR-дисплей или распечатать на принтере.

Есть одно исключение, намекающее на возможные перемены: некоторые новые фотоаппараты Panasonic Lumix научились снимать в формате HLG Photo. Сделанные в этом качестве кадры можно вывести на экран любого из новых телевизоров Panasonic.

Как бы там ни было, главными фотоаппаратами в наше время стали смартфоны, поэтому сейчас мы бегло пройдем по основным HDR-терминам, которые встречаются чаще всего и могут нас запутать.

Apple Smart HDR. Эта функция убирает блики и усиливает тени, чтобы все выглядело равномерно, но алгоритм может снизить детализацию и сделать фотографию «искусственной».

Google HDR+ (не путать с Samsung HDR+). Формат является одним из видов вычислительной фотографии. Здесь используется метод серийной съемки — основа HDR в фотографии. Режим встречается не только на смартфонах Google Pixel, но и на других Android-устройствах с приложением Google Camera.

У Asus тоже есть свой собственный HDR на смартфонах, который называется «Enhanced HDR+» или «HDR++».

Итог

В общем и целом, производители используют свои собственные HDR-термины всего в двух случаях.

1. Для обозначения алгоритмов обработки: преобразование SDR в HDR (чтобы обычный контент выглядел, как HDR); для внесения динамических метаданных (чтобы HDR со статическими метаданными или без них выглядел, как динамический HDR); для других видов обработки, улучшающих HDR-видео.

2. Для обозначения продуктов по их классам: начальный уровень, средний и High End. Здесь, как правило, речь идет о пиковой яркости.

Оригинал: HDR terminology demystified

---

Оригинальный материал на сайте stereo.ru:
Разгадываем тайны HDR-терминов [перевод]