Что такое HDR10? Разбор

70% информации о мире, которую человек получает через зрение. Фактически, глаза — наш главный орган чувств. Но можем ли мы доверять нашему зрению? Посмотрим на изображение. Ничего особенного. Но…

Что такое HDR10+? Разбор

70% информации о мире, которую человек получает через зрение. Фактически, глаза — наш главный орган чувств. Но можем ли мы доверять нашему зрению?

Посмотрим на изображение. Ничего особенного. Но что, если бы я сказал вам, что клетки A и B совершенно одного цвета.

Действительно, мы не всегда можем отличить свет от тьмы. За примерами далеко ходить не надо: вы помните сине-черное / бело-золотое платье или кроссовки, появившиеся вскоре после этого?

И все современные экраны используют эту особенность человеческого зрения. Вместо истинного света и тени нам показывают их имитацию. Мы настолько к этому привыкли, что даже представить себе не можем, что могло быть иначе. Но на самом деле это возможно. Благодаря технологии HDR, которая намного сложнее и интереснее, чем вы думаете. Поэтому сегодня мы поговорим о том, что такое настоящее HDR-видео, поговорим о стандартах и ​​сравним HDR10 и HDR10 + на самом продвинутом QLED-телевизоре!

Фактически, первое, что нужно знать о HDR, это то, что это не просто то, что правильно хранит видео. Чтобы увидеть HDR-контент, нам нужны две вещи: сам контент и правильный экран, который его поддерживает. Поэтому сегодня будем смотреть на телевизоре Samsung QLED.

6 стопов SDR

Наши глаза ежедневно сталкиваются с резкими изменениями яркости. Следовательно, в ходе эволюции человеческое зрение научилось видеть достаточно широкий динамический диапазон (DD), то есть улавливать разницу между разными уровнями яркости. Фотографы и кинематографисты знают, что DD измеряется в ступенях выдержки или диафрагме).

Итак, сколько остановок видит человеческий глаз? Я скажу — по-разному.

Если вас поймают, вы отправитесь в незнакомое место и резко снимете повязку с глаз, то в эту секунду вы увидите 14 ступеней экспозиции. Этого недостаточно. Вот камера, на которую я снимаю видео, она видит только 12 ступеней. И это ничто по сравнению с человеческим зрением, потому что оно способно адаптироваться.

Через пару секунд, когда ваши глаза привыкнут к яркости и изучат пространство вокруг них, настройки зрения будут скорректированы, и вы увидите невероятную игру света и тени с выдержкой 30 ступеней!

Ой! Красота! Но когда мы смотрим видео по телевизору или на экране смартфона, мы должны довольствоваться всего 6 ступенями экспозиции, потому что стандартный динамический диапазон или видео SDR больше не поддерживаются.

Яркость

Почему так мало? Вопрос исторический и связан с двумя фазами.

Современные стандарты видео SDR восходят к середине 20-го века с цветным телевидением. Тогда были только ЭЛТ-телевизоры, и они были очень тусклые. Максимальная яркость составляла 100 нит или кандел на квадратный метр. Кстати, свеча — это свеча. Таким образом, 100 кандел на квадратный метр буквально означает уровень яркости 100 кандел, расположенных на площади в 1 метр. Но если вам не нравится измерять яркость свечей, вместо свечей на квадратный метр можно просто сказать гниды. Кстати, в нашем телевизоре Samsung Q950T — 4000 нит.

Следовательно, это ограничение яркости было включено в стандарт SDR. Поэтому современные телевизоры, показывающие контент SDR, по сути игнорируют удивительную адаптивность человеческого зрения и дают нам скучное, плоское изображение. И это несмотря на то, что с тех пор технологии очень продвинулись.

Одна из особенностей технологии QLED — высокая пиковая яркость. Это самые яркие телевизоры на рынке, даже ярче, чем OLED.

Сегодняшние QLED-телевизоры способны обеспечить колоссальную яркость 4000 нит, что в 40 раз превышает стандарт SDR. Круто: Покажи то, что хочешь. Но все же 99% контента, который мы видим, — это SDR, поэтому, когда вы смотрите YouTube на своем потрясающем AMOLED-дисплее, вы на самом деле смотрите эмуляцию CRT из гостиной в разгар холодной войны. Так оно и было.

Глубина цвета

Второе ограничение также исходит из древних времен, 1990-х годов.

Затем появился революционный стандарт — цифровое телевидение высокой четкости — HDTV, часть которого стала 8-битной глубиной цвета. Это означает, что каждый из основных цветов — красный, зеленый и синий — может иметь только 256 значений. Увеличение от 2 до восьмой степени получается 256 — это 8 бит..

Всего три канала, всего 16 777 216 миллионов оттенков.

Вроде много. Но человек видит намного больше цветов. И все эти неприятные ступенчатые переходы, которые часто можно увидеть на видео и фотографиях, и, конечно же, на YouTube, благодаря его проприетарному кодеку, это всего лишь 8-битные ограничения.

Но самое интересное, что эти два ограничения: 6 ступеней экспозиции и 8 бит на канал, не позволяли SD-видео моделировать главную особенность человеческого зрения: его нелинейность! Поэтому поговорим о восприятии яркости.

Восприятие яркости

это произошло настолько эволюционно, что для человека всегда было важнее находиться в тени, чем на ярком солнце. Таким образом, человеческий глаз гораздо лучше различает темные оттенки. Следовательно, любое цифровое изображение не кодируется линейно, чтобы предоставить как можно больше информации о темных областях изображения.

В противном случае для человеческого глаза в тенях различия между уровнями яркости будут слишком большими, в светлых областях, наоборот, совершенно незаметны, особенно если у вас доступно всего 256 значений, которые есть в распоряжении. SDR-видео.

Но в отличие от SDR, HDR-видео кодируется с глубиной цвета не менее 10 бит. И это 1024 значения на канал, а всего более миллиарда оттенков (1024 x 1024 x 1024 = 1 073 741 824)

А предельная яркость изображения в HDR-видео начинается с 1000 нит и может доходить до 10 000 нит. Он в 100 раз ярче SDR!

Это расширение позволяет кодировать максимум информации в темных областях изображения и показывать гораздо более естественное изображение для человеческого глаза.

Метаданные

Итак, мы обнаружили, что возможности HDR намного превосходят возможности SDR, а HDR показывает гораздо более ужасную и необычно контрастную картинку, но! Какая разница, какой у вас формат видео, SDR или HDR, если качество изображения по-прежнему зависит от экрана, на который вы смотрите. На некоторых экранах SDR выглядит настолько богато и контрастно, что о HDR даже не снилось. Это вот так!

Все дисплеи разные. Они по-разному откалиброваны, имеют разные уровни яркости и другие параметры.

Но HDR-видео, в отличие от SDR, не только отображает изображение на экране, но и может точно сказать телевизору, как его отображать! Это делается с помощью так называемых метаданных.

Статические метаданные. Содержит настройки яркости и контрастности для всего видео. Например, человек, создавший темную пленку с атмосферой, может указать, что максимальная яркость этой пленки составляет всего 400 нит. Поэтому телевизор с яркостью 4000 нит не увеличит яркость и превратит ваш фильм ужасов в детский праздник. Или наоборот, пленка с яркостью 4000 нит будет максимально раскрыта не только на привлекающем такую ​​яркость телевизоре, но и на более темном экране, так как изображение будет правильно сжиматься в соответствии с возможностями телевизора.

Но есть некоторые фильмы, которые обычно темные, но имеют сцены с яркими вспышками света. Или, например, фильм о космосе, где ярко светят звезды. В таких случаях необходимо регулировать яркость каждой сцены отдельно.

Для этого есть динамические метаданные. Они содержат настройки для каждого пикселя в каждом кадре фильма. Кроме того, эти метаданные содержат информацию о том, для какого представления было проверено содержимое. Это означает, что ваш дисплей может принимать эти настройки и адаптировать изображение так, чтобы изображение было максимально приближено к задумке автора.

HDR10 и HDR10+

Самый распространенный формат с поддержкой статических метаданных — HDR10. Кроме того, это в принципе самый популярный формат HDR. Если вы видите наклейку HDR на своем телевизоре, знайте, что он поддерживает HDR10. В этом его преимущество.

Но поддержка только статических метаданных не позволяет называть это истинным HDR. Поэтому Samsung вместе с 20th Century Fox и Panasonic решили исправить это недоразумение и добавили поддержку динамических метаданных в HDR10, назвав новый стандарт HDR10+.

Это оказалось правдой: 10 бит, 4000 нит, более миллиарда оттенков. Но разница между HDR10 и 10+ видна на практике.

У нас есть телевизор Samsung Q950T QLED, который поддерживает оба формата. Поэтому сравнение будет максимально корректным. Мы запустили фильмы, сделанные в HDR10 и HDR10 +. И знаете что… Я действительно увидел разницу. HDR10 хорошо смотрится на этом телевизоре, а HDR10 + полностью ломает стереотипы. И дело не только в HDR10+.

Adaptive Picture

Дело в том, что HDR-контент значительно более требователен к качеству отображения, чем SDR. Например, яркость в HDR-видео указывается не в относительных значениях, то есть в процентах, а в абсолютных значениях, в нитах. Итак, нравится вам это или нет, но если метаданные указывают, что эта конкретная область изображения должна светить 1000 нит, тогда телевизор должен иметь такую ​​яркость. В противном случае это уже не будет HDR.

И если вы вдруг днем ​​посмотрите видео в ярко освещенной комнате, вам все равно придется компенсировать окружающее освещение. Большинство устройств не справляются с этой задачей. Но у телевизоров Samsung QLED в этом отношении есть огромное преимущество.

Во-первых, они используют технологию Adaptive Picture, которая регулирует яркость и контраст изображения в зависимости от окружающего освещения.

Во-вторых, как я уже сказал, запас яркости в QLED составляет 4000 нит. И этого достаточно, чтобы компенсировать практически любой уличный свет.

В отличие от OLED-телевизоров, которые могут обеспечить необходимый уровень контрастности только с помощью ниспадающих штор.

Другие технологии

Конечно, это не единственная интересная технология в этом телевизоре. Здесь установлен мощный нейропроцессор Quantum 8K, который может повышать контент 4K до 8K в реальном времени. Кроме того, он не только увеличивает четкость изображения, но и распознает различные типы текстур и обрабатывает их дальше. Также есть сверхширокие углы обзора, отличный объемный звук, который, кстати, тоже адаптируется к уровню шума в комнате в реальном времени. И множество других технологий, уникальных для телевизоров Samsung QLED.

Но основная технология сегодня — HDR10 +, а главное, не эксклюзив.

HDR10 + — это открытый и бесплатный стандарт, как и обычный HDR10. Все это дает ему огромное преимущество перед, по сути, тем же, но платным, Dolby Vision. Поэтому HDR10 + есть не только в телевизорах и смартфонах Samsung — его поддерживают практически все производители телевизоров, смартфонов, фотоаппаратов и, конечно же, фильмы снимаются и снимаются в этом формате. Это означает, что HDR10 + имеет все шансы стать настоящим стандартом HDR для людей, которым вы сможете наслаждаться на всех экранах страны, как больших, так и маленьких.

Инструкция из нескольких простых советов Родион Данилов Владельцы последних моделей смартфонов наверняка видели, что у них есть фото-приложение с

Режим HDR

HDR (High Dynamic Range) — режим расширенного динамического диапазона. Эта функция включает специальный метод съемки, при котором камера снимает последовательно несколько кадров, каждый из которых использует свою выдержку и экспозицию. Впоследствии все изображения объединяются в единое изображение программными методами. Автофокус камеры, в свою очередь, переносится на разные области, которые отличаются расстоянием от объектива, яркостью и контрастностью.

В процессе обработки все кадры накладываются друг на друга, система анализирует их качество, чтобы выбрать за основу наиболее удачные и четкие фрагменты. Из других кадров похожие части изображения используются для увеличения четкости и насыщенности изображения, улучшения шумоподавления и т.д.

В зависимости от программного обеспечения функция HDR в камере может быть реализована самым простым или самым сложным способом. Самый простой алгоритм предполагает обычное наложение кадров с некоторым размытием. Более сложные алгоритмы предполагают пошаговый анализ и обработку отдельных фрагментов в каждом кадре, выбор наиболее удачных и создание идеально качественной фотографии.

Всем привет! Случилось так, что современная промышленность редко достигает стандарта, и если это удается, некоторые компании часто интегрируют простые и понятные общие технологии со своими…

HDR в телевизоре

HDR TV делает то же самое: увеличивает допустимую яркость между самыми темными и самыми яркими оттенками, поэтому правильно закодированный видеопоток может отображать больше оттенков в кадре. В целом изображение становится более детальным, ярким и четким из-за увеличения микроконтрастности в «пограничных» областях, которые при обычном видеопотоке и обычном телевидении выглядят монохромными или малоконтрастными и полностью теряются в движении.

поддержка HDR должна предоставляться одновременно в нескольких местах. Телевизор должен уметь декодировать и отображать этот сигнал — один раз. Контент должен быть соответствующим образом закодирован и содержать необходимую информацию — два. Также необходимо предоставлять контент с повышенным битрейтом, то есть иметь поддержку со стороны «транспорта» сигнала (интерфейсного кабеля). Три. А контент надо как-то снимать, распространять и так далее. Чтобы обеспечить совместимость всего этого разнообразия, набор рекомендаций Рек. 2020. Давайте обо всем по порядку.

Телевизор

Нет, никто не будет ставить 30-битные матрицы на телевизор, они все равно останутся 18- или 24-битными, а HDR-контент будет преобразован в «нормальный» перед просмотром. Просто в новом формате регистрации цветового пространства специальные преобразования позволят кодировать составляющую яркости с большим количеством битов. Специальный алгоритм преобразует исходный сигнал в «правильный» для телевизора, чтобы картинка при этом была более детальной и не теряла контрастности.

И вот первая проблема. Существует два стандарта HDR-TV: HDR10 и DolbyVision. Samsung и Sony полагались на HDR10, в то время как большинство голливудских студий и некоторые другие компании полагались на DolbyVision. Да и сам бренд Dolby гораздо более «раскручен». Современные контент-провайдеры решили проблему по-своему: Netflix и Amazon просто поддерживают оба формата, и вы сами можете выбирать, в какой форме получать HDR-фильмы. LG решила не участвовать в войне форматов и просто предоставила поддержку обеих технологий.

Контент и носители

Для поддержки HDR-видео требуется соответствующий формат записи данных. Из «старых» форматов Rec.2020 поддерживает H.264 (с некоторыми ограничениями), из «новых» — HEVC, он же H.265. Конечно, «дополнительная» информация занимает больше места, поэтому контент 4k2k-HDR пока доставляется только онлайн. BluRay 4k и единственный (на момент написания статьи) популярный и относительно простой в продаже плеер для таких дисков производятся компанией Samsung, и мы уже знаем, на каком формате был основан этот промышленный гигант. Технически ничего не мешает реализовать поддержку DolbyVision в BluRay 4k, но на данный момент у нас есть то, что есть.

Передача данных

Там есть контент, есть телевизор. Осталось перенести контент на ТВ. Здесь (пока) безраздельно господствует формат HDMI и телевизоры с поддержкой DisplayPort — кот плакал. HDMI 2.0 теоретически поддерживает видео 4k2k с HDR, но с некоторыми ограничениями: 24/25/30 кадров в секунду для цветных изображений с 12-битной дискретизацией и 50/60 кадров в секунду для субдискретизации цвета 4: 2: 2 или 4: 2: 0.

На данный момент HDMI 2.0 является узким местом в телевизионных технологиях, и о реальном прорыве в качестве изображения говорить не приходится до появления штатива, поддерживающего «честные» 4k2k 120 Гц / 8k4k 60 Гц. Проблемы с HDMI находятся в области обратной совместимости: HDMI позволяет передавать совместимый сигнал даже с ч / б аналоговым телевизором, что накладывает некоторые ограничения на развитие стандарта.

Фотография с расширенным динамическим диапазоном (более известная как HDR) — популярная и часто неправильно понимаемая технология обработки изображений. В этой статье мы увидим, что это такое…

Вдохновение

Центр Чикаго

Я не могу с уверенностью сказать, что это HDR-изображение выглядит естественным, но и живописным и слишком насыщенным тоже не назову. Мне очень нравится ограниченная цветовая палитра и тепло, которое окружает здания. На мой взгляд, этот снимок выглядит почти как интерпретация города графическим дизайнером, и отсутствие людей на улице только придает ему преимущество.

Красные горы на закате

Вы можете поспорить, что на исходном снимке были очень темные тени вокруг деревьев и скал, а также сильное освещение в небе. На финальном изображении все хорошо сбалансировано, а детали, которые появляются в небе, просто фантастические. На мой взгляд, зеленый и красный могли бы быть мягче — менее насыщенными и немного темнее — но в остальном это отличный снимок.

Ирландские утесы

Хотя совет «избегать движущихся объектов» обычно очень полезен в HDR-фотографии, я считаю, что трава на ветру здесь хорошо работает. Он мягкий и создает иллюзию движения — я уверен, что вы почти можете почувствовать прохладный ветерок, дующий на вершине этого утеса!

Огни города в сумерках

Когда дело касается динамического диапазона, мне больше всего нравится снимать композиции с фонариком. Теплое свечение на воде выглядит красиво, а город достаточно жесткий, чтобы выделяться и привлекать внимание, не выглядя неестественно.

Закат в Сент-Луисе

Рассветы и закаты — прекрасное время суток, если вы хотите продемонстрировать разные цвета и оттенки. Использование нескольких снимков с разной экспозицией даст большой диапазон, отчасти потому, что свет постоянно меняется.

Вряд ли найдется другая подобная техника в области фотографии, вызывающая такую ​​бурю эмоций и споров. Как вы уже поняли из названия статьи, речь пойдет о HDR…

Мнение автора

Я лично считаю, что, несмотря на высокую степень обработки, сюрреалистический стиль HDR не является моим любимым фотографическим эффектом. Это определенно занимает свое место в багаже ​​фотографа как устоявшаяся техника. Вы, вероятно, не найдете снимков с высоким динамическим диапазоном в моем свадебном и портретном портфолио, но я завидую способности других фотографов использовать методы HDR по своему усмотрению.

Мне также кажется, что одна из причин, по которой многие фотографы отвергают HDR, — это реакция общественности на эту технику. Я заметил, что многие люди, не считающие себя интересными в искусстве, сразу же тяготеют к HDR-изображениям и завершают свой образ. Я знаю, что многие серьезные фотографы, не использующие HDR, отрицательно относятся к этому явлению и поэтому в целом не любят HDR.