Как настроить смартфоны и ПК. Информационный портал
  • Главная
  • Windows Phone
  • Что такое HDR в дисплеях и камерах. Все, что нужно знать об HDR TV

Что такое HDR в дисплеях и камерах. Все, что нужно знать об HDR TV

Лет 10-15 назад любой человек придя в магазин покупать телевизор мог особо не заморачиваться, так как основу ассортимента составляли кинескопные аппараты и плоские плазменные панели. Сегодня, взглянув на обилие ТВ-устройств, возникает целая тонна вопросов, ведь с рекламных плакатов и витрин на покупателя бросаются непонятные обозначения UHD, OLED, HDR…. Мы еще к новому разрешению 4К не успели привыкнуть, а на горизонте маячит уже новое 8К.

Более того, далеко не всегда очевидно, что одна и та же технология может называться по-разному, при этом все они обещают поистине реалистичную картинку при просмотре фильмов. Попробуем же разобраться во всех этих обозначениях и классифицировать телевизоры, согласно свойствам, на которые влияют применяемые в них технологии.

Технологии изготовления дисплеев

Наиболее известные сегодня технологии, применяемые для изготовления дисплеев телевизоров (а также, мониторов и экранов смартфонов) это LED, OLED и QLED. В их основе лежат светодиодные полупроводники. Они экологичны, безопасны и потребляют не очень много электроэнергии. А в чем же разница?

Жидкокристаллические самые распространенные среди устройств отображения. Как понятно из названия в их основе лежат жидкие кристаллы, которые располагаются в многочисленных типах матриц. Но сами по себе кристаллы не светятся, поэтому в современных ТВ-панелях используется LED-подсветка из нескольких светодиодов.

Основная особенность таких дисплеев заключается в самой низкой деградации пикселей. Такие телевизоры могут работать десятилетиями. В зависимости от технологии изготовления матрицы, ЖК-дисплеи могут обеспечивать хорошие углы обзора, высокую яркость и хороший контраст. А стоимость таких устройств заметно ниже высокотехнологичных изысков, о которых мы поговорим ниже.

OLED-панели используют для передачи изображения так называемые органические светодиоды. Для их создания используются слои пленки из органических полимеров отсюда и название. OLED-дисплеи сразу привлекают внимание более высокой яркостью и цветностью изображения по сравнению с традиционными ЖК-экранами. При этом диапазон яркости у них очень большой, и они единственные способны отображать настоящий черный цвет.

Углы обзора у OLED-дисплеев лучше, чем у ЖК (правда, разница не столь критична): вы не увидите на экране изменений в цвете под каким бы углом на него не смотрели. Энергопотребление OLED-дисплеев тоже чуть ниже, да и размеры их тоньше, так как им не нужна дополнительная подсветка. Вот только некоторых цветов весьма небольшой (в среднем около трех лет непрерывной работы), при этом цена на OLED-телевизоры заметно выше, чем на ЖК-аналоги.

Технология изготовления QLED-экранов появилась сравнительно недавно и разработана компанией Samsung. Несмотря на созвучие с OLED, данная технология в исполнении для современных ТВ-экранов, близка, скорее, к LED-панелям. Вместо светодиода в качестве пикселя выступает миниатюрных размеров кристалл, который назвали или «квантовая точка».

Под воздействием электрического тока от матрицы кристаллы начинают светиться и излучать цвет. Цвета могут быть разные, в зависимости от материала, из которого сделаны кристаллы. Очевидные плюсы QLED-дисплеев заключаются в расширенном цветовом охвате по сравнению с LED-панелями и в самом низком энергопотреблении из всех вышеперечисленных технологий. Что не менее привлекательно срок службы таких экранов выше, чем у OLED-панелей (около 7 лет наработки).

Технологии улучшения изображения

Не только технологии исполнения телевизионных экранов сказываются на качестве финального изображения. Не последнюю роль здесь играют программные алгоритмы улучшения картинки. Самая известная из них — технология расширенного динамического диапазона или HDR, которая призвана сделать изображение более детальным, благодаря точной прорисовке всех оттенков и плавных переходов между ними. Но мало кто обращал внимание, что данная опция обозначается аж тремя стандартами. Что они обозначают рассказываем ниже.

HDR10

Стандарт HDR10, который поддерживают все устройства с логотипом Premium UHD, это нечто большее, чем просто HDR. Цифра 10 в конце обозначает глубину цвета в 10 бит, которая характеризуется лучшей прорисовкой цветовых тонов. Даже в ночных сценах вы будете наблюдать не черную картинку, а начнете различать детали. Эта технология успешно используется даже в видеоиграх, усиливая впечатление от происходящего на экране.

Стандарт Dolby Vision обеспечивает наилучший на сегодняшний день эффект HDR. Он поддерживает глубину цвета в 12 бит, а для воспроизведения 12-битного видео телевизорам требуется отдельный аппаратный чип. Как следствие, ТВ-устройства с поддержкой HDR Dolby Vision будут стоить дороже, но обеспечат при этом лучшее отображение тонов и градиентов.

Воспроизводить видеоролики формата Dolby Vision на телевизорах с поддержкой HDR10 не имеет особого смысла: если телевизор имеет разрешение 4К, изображение на нем будет таким, будто вы смотрите экстраполированное (растянутое до большего разрешения) Full HD.

Стандарт, представленный компанией Samsung, может создать серьезные трудности для двух предыдущих алгоритмов улучшения изображения. позволяет динамически описывать контраст и цвета изображения для каждой отдельной сцены в реальном времени, а не статически, как это происходит в случае с Dolby Vision и HDR10.

То есть данный стандарт позволяет значительно улучшить динамический диапазон цветовых оттенков даже потокового вещания. Правда, для этого данный стандарт должны поддерживать онлайн-кинотеатры. На данный момент это может предложить только сервис Amazon Video.

Разрешения экрана

С экранами и улучшайзерами изображения определились теперь дело за малым. Какое же разрешение выбрать? Хотя, тут, кажется, ответ очевиден. Ставку надо делать на 4К, особенно если вы покупаете телевизор для просмотра кинофильмов. А вот в случае если вы подбираете небольшой телевизор для кухни, то логичнее не гоняться за новыми технологиями, а остановиться на старом-добром ЖК-телевизоре с разрешением Full HD.

UHD или 4K

Ультраразрешение 4К или UHD уже достаточно плотно вошло в сферу телевизоров и мониторов, став мейнстримовым. Эта маркировка говорит о том, что экран телевизора содержит в 4 раза больше пикселей, чем Full HD-экраны. На практике это выглядит так: за счет более маленького размера пикселя при одинаковой диагонали телевизор с 4К будет показывать более четкое изображение с плавными контурами отсутствием градиентов. Если выбирать между Full HD и UHD выбор на сегодня очевиден. Ультраформат приоритетнее и станет хорошим заделом на будущее.

SUHD

А вот встретив логотип SUHD, не ведитесь на этот маркетинговый ход. Речь не идет ни о каком разрешении «супер-4К». Определение супервысокой четкости принадлежит компании Samsung, которая наделила таким названием свои телевизоры с экранами на основе «квантовых точек» или QLED, о которых мы говорили выше. По факту речь идет о все том же ультраразрешении 4К, реализованном на QLED-экране.

Если вы готовы немного подождать или прямо сию секунду желаете приобрести самый лучший телевизор с самым лучшим разрешением выбирайте панели с разрешением 8К, который обеспечит восьмикратное увеличение Full HD-разрешения. На сегодняшний день их можно пересчитать по пальцам, а мейнстримом они станут не раньше, чем, через пару лет. Отметим еще и то, что контента в разрешении 8К на сегодняшний день тоже не так много, поэтому, если вы не планируете уехать на ПМЖ в Японию, возможно вам и не нужен такой суперкрутой телевизор.

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.

Сложно сделать правильный выбор телевизора, когда аббревиатуры типа OLED, 4K и UHD непонятны как китайские иероглифы. Мало того, так теперь еще и добавился очередной термин - HDR 4K. Казалось бы, все еще больше усложнилось, но все не так страшно. В этой статье мы постараемся доходчиво рассказать, о значении каждой из букв и характеристиках, скрывающихся за ними. В качестве примера возьмем самые свежие модели, выпускаемые Sony.

Чтобы материал было проще усвоить, мы решили построить статью в виде ответов на вопросы, чаще всего задаваемые пользователями.

Что такое HDR 4K?

HDR - это аббревиатура названия High Dynamic Range. Перевести его можно приблизительно, конечно, как изображение, имеющее расширенный динамический диапазон. Это название хорошо знакомо владельцем смартфонов, так как оно имеется в настройках. Безусловно, в основе HDR-фото лежат другие принципы, но конечный результат работы технологического решения тот же самый - происходит расширение диапазона яркости.

Пользователю становятся видны нюансы оттенков, при этом пропадают сплошные пятна на месте черного и белого цветов и становятся видны детали. Улучшается глубина и насыщенность картинки. По субъективному восприятию от такого эффекта впечатление даже больше чем от 3D и достигается оно безо всяких очков.

Каким образом работает эта технология?

Глазом человека лучше воспринимаются градации как цвета, так и яркости, чем под силу воспроизвести обыкновенному телевизору. Еще совсем недавно ТВ не было дано обеспечить передачу естественных для человеческого глаза оттенков. Но сегодня есть телевизоры, имеющие впечатляющую подсветку. Если у рядового телевизора яркость составляет несколько сотен нит, то в моделях с HDR этот показатель равен нескольким тысячам.

Помимо этого, вырос показатель пропускной способности каналов, передающих контент, что позволило не очень сильно сжимать видеопоток. Тут прослеживается несложная зависимость: количество передаваемых данных для показа одного кадра на ТВ растет с увеличением числа деталей.

Можно ли сказать, что HDR переплюнул по крутизне 4K?

Это не совсем корректный вопрос. Эти стандарты хорошо работают в тандеме, но сравнивать их нельзя. Почему? В 4K речь идет о разрешении, иначе говоря, о количестве расположенных на определенном участке экране монитора пикселей. А HDR специализируется на контроле их качества, занимаясь регулировкой яркости, а также количеством передающихся оттенков цветов.

А существует ли разница между стандартами Dolby Vision, HLG и HDR10? И если, да - то какая?

HDR10 является самой распространенной версией HDR. В ней каждый канал пропускает до десяти бит контента. В палитре получается около одного миллиарда цветов. Но важней то, что этот поток несет информацию, имеющую отношение к, отображающую динамичность смены контрастности и яркости в кадре. Благодаря этому достигается натуральность картинки.

HLG - стандарт, разработанный тандемом, составленным из британской компании BBC и фирмы NHK (Япония). В нем также применяется десяти битное кодирование, однако предназначением этого потока с самого начала была передача. Для HLG в теории не является критичной ширина канала. Современная трансляция без каких-либо сбоев обеспечивается двадцатью мегабитами.

Dolby Vision - и в этом стандарте пользуются технологией работы с изображениями вкупе с видео, чей диапазон яркости выше возможности стандартных технологий. Он был разработан компанией Dolby совершенно самостоятельно, но принципы использовались те же. Основным отличием этого стандарта от других называют двенадцати битный цветовой канал, благодаря чему удается на выходе получить палитру с шестьюдесятью восемью миллиардами цветов. Вот только оценить это пиршество красок можно скорее в кинотеатре, чем в телевизоре. Ведь слишком сложной получается трансляция при наличии огромного потока данных.

Как узнать о поддержке телевизором стандарта HDR?

Это элементарно, Ватсон. Если на коробке имеется логотип Ultra HD Premium, то телевизором точно поддерживается режим HDR. Еще один приемлемый вариант - наличие надписи 4K HDR. Однако в последнем случае нет гарантии поддержания всех возможных вариаций HDR.

Какой же конкретно телевизор подойдет для просмотра HDR?

Март месяц ознаменовался для Sony запуском новой линейки XE93, которой поддерживаются все без исключения вариации HDR. Она состоит из моделей, диагональ экранов которых начинается с пятидесяти пяти дюймов. С их помощью можно выполнить зонирование квартирного пространства.

Кроме того, что эти телевизоры гарантируют поддержку всех версий HDR, в них применено еще множество фирменных технологий от Sony, предназначением которых является улучшение картинки:

  • Начнем с инновационной подсветки Slim Backlight Drive+, снабженной двойными блоками диодов. С ее помощью осуществляется максимально точное увеличение яркости каждого элемента экрана.
  • X-tended Dynamic Range PRO способствует повышению качества видео в разнообразных форматах за счет регулировки подсветки в разных частях кадра.
  • TRILUMINOS Display прекрасно передаются красные оттенки, а также синие и зеленые. Кроме того, поднимает уровень яркости.
  • На процессор X1 Extreme возлагается ответственность за HDR-ремастеринг, подавление шумов и улучшение изображения.

Совместная деятельность всего перечисленного, выдает на экран картинку с таким количеством четких деталей, что появляется искушение подойти и потрогать их. Объединение HDR и 4K позволяет довольно близко сидеть даже возле телевизора большого размера. В инструкции к Full HD-панели, имеющую диагональ 40 дюймов, сказано, что между ней и зрителем должно быть расстояние не меньше двух метров. А при использовании технологий 4K HDR на такой дистанции можно смотреть даже экран с диагональю в 70 дюймов.

На каких ресурсах размещается HDR-контент?

HDR поддерживается основной массой стриминговых сервисов. Так, видео в данном формате уже сегодня можно найти в онлайн-кинотеатре Megogo, Okko, интернет-кинотеатре Netflix, американском интернет мегамаркете Amazon и видеосервисе YouTube. На очереди цифровые TV-каналы.

Безусловно, сегодня HDR-контента нет в таких количествах, в которых бы нам хотелось, но дело сдвинулось с мертвой точки. YouTube организовал специальные каналы, предназначенные для выкладывания видео в новом формате.

В процессе воспроизведения на надлежащем ТВ можно увидеть значок HDR, расположившийся в углу кадра. Очень большое впечатление остается от просмотра масштабных сцен, которыми так богаты блокбастеры, особенно когда ареной действия становятся просторы космоса.

Поддержка HDR предусмотрена некоторыми из игровых консолей. Один из примеров - Horizon Zero Dawn, выпущенная для Sony PlayStation 4 Pro. Есть и еще несколько игр, отличающиеся повышенным уровнем детализации. После включения HDR у локаций появляется дополнительная глубина, что позволяет сделать окружающее еще реалистичней. Так, глядишь не за горами время, когда произойдет превращение игр в интерактивное кино.

Всё про HDR в смартфонах: что это, зачем, и где встречается

До появления HDR (High Dynamic Range - расширенный динамический диапазон) производители гнались за увеличением разрешения экрана и ростом плотности пикселей, да и сейчас эта тенденция ещё наблюдается. А ведь HDR - технология куда более полезная: даже высокое разрешение не так влияет на качество картинки, как это делает HDR.

Расширенный динамический диапазон позволяет сделать изображение куда более ярким, реалистичным и детализированным, особенно в самых светлых и самых тёмных его фрагментах, которые «заваливает» обычный SDR экран. Эти участки перестают быть просто пятнами, в них можно разглядеть детали. Оттенки получают больше полутонов, изображение избавляется от «кислотности» и становится более объёмным, приятным для восприятия.

Подробно о принципах работы HDR в телевизорах . Человеческий глаз обычно способен воспринимать более широкие градации цвета и яркости, чем SDR экран может передать, а новые технологии как раз помогают воспроизводить картинку без потери качества, с высокой яркостью и детализацией.

Так, если взять изображение человека, стоящего на фоне светлого участка, то обычный дисплей покажет относительно светлый и даже засвеченный фон, а вот телевизор 4К + HDR позволит разглядеть детали на этом фоне. Или возьмём картинку с закатом: с оранжевыми полосами по всему небу, затенённым общим планом и ярчайшим практически засвеченным солнцем, которое уходит за горизонт. На SDR экране общий план будет мало различим, полосы сольются в единое целое, тогда как при помощи HDR картинка станет более детализированной: можно будет разглядеть контуры солнца, в тени общего плана будут различимы дома или деревья, а каждая полоса на небе будет хорошо прорисована.


Слева - изображение на SDR экране, справа - на HDR

Кстати, есть мнение, что для понимания всех преимуществ HDR нужно просматривать только соответствующий контент. Но на самом деле и обычные изображения с видео выглядят на дисплее с расширенным динамическим диапазоном лучше, чем на SDR экране - картинка более яркая и контрастная. Но, конечно, все плюсы этой технологии заметны лишь при воспроизведении соответствующего контента.

Нельзя не сказать и о форматах HDR - их поддерживают не только телевизоры, но и мобильные устройства. Сейчас на рынке существует два популярных стандарта: HDR10 и Dolby Vision. HDR 10 - это наиболее распространённый открытый формат, в котором пользователь может изменять яркость и другие настройки изображения. Он поддерживается по умолчанию в 4K Ultra-HD Blu-Ray дисках (для игровых консолей в том числе). Стандарт характеризует цветность 10 бит на канал RGB и пиковая яркость 1000 кд/м2.

Формат Dolby Vision создан компанией Dolby, и именно его называют стандартом будущего. Самостоятельная настройка пользователем уже исключается - подразумевается, что видео и так идеально откалибровано. Телевизор с поддержкой этого формата оснащается специальным аппаратным чипом. Цветность в 10 бит для Dolby Vision - это минимум, а допустимое значение составляет 12 бит. Контент Dolby Vision осваивается с пиковой яркостью 10 000 кд/м2, но с учётом возможностей современного оборудования она находится на уровне примерно 4000 кд/м2.

Что касается HDR контента, то направление сейчас активно развивается. Сериалы и развлекательный контент в формате Dolby Vision делают Sony Pictures, Universal, Warner Bros. и другие компании, его можно найти на Amazon, Netflix, Ivi.ru, Google Play, iTunes и YouTube. Многие сериалы уже снимают с учётом HDR.

Современные консоли ( , ) и даже некоторые компьютеры поддерживают формат HDR10, особенно если речь идёт о высокобюджетных играх.

HDR в мобильных устройствах

В мобильных устройствах технология HDR тоже нацелена на то, чтобы визуальный контент был более детализированным и ярким, но в полной мере ощущения, как при просмотре видео на 65-дюймовом экране телевизора, пользователь не получит. Однако и на небольших дисплеях хорошо заметны улучшенная цветопередача, высокая детализация в солнечных и плохо освещённых сценах, отсутствие засветов.

Современные смартфоны (правда, их пока немного) поддерживают форматы HDR10 и Dolby Vision, но появился и новый стандарт именно для мобильных устройств Mobile HDR Premium - его разработала в начале этого года компания Ultra HD Alliance. Стандарт подразумевает, что аппарат должен иметь разрешение экрана от 60 пикселей на градус, поддерживать 10-битное видео, обладать динамическим диапазоном от 0,005 до 540 кд/м2 и охватывать до 90% цветовой гаммы DCI/P3. Контент, работающий по этому стандарту, будет отмечаться соответствующим значком.

Некоторые со скептицизмом относятся к HDR на маленьких экранах: считается, что не всегда можно оценить все преимущества дисплея смартфона с широким динамическим диапазоном, особенно если речь идёт об OLED матрице. Ведь со смартфоном мы не сидим на одном месте, как это происходит обычно при просмотре телевизора, а передвигаемся - изменяется освещение, углы обзора. Также на дисплее может автоматически меняться яркость в зависимости от условий освещения. Однако производители уверяют: эти особенности учитываются ПО и аппаратной начинкой - пользователю гарантируется наилучшее визуальное восприятие. Ну и в нормальных условиях мы обычно смотрим видео-контент на смартфоне под прямым углом, поэтому и недостаток, связанный со сменой углов обзора, можно назвать несущественным.

Ещё одна претензия заключается в том, что высокая пиковая яркость требует повышенного расхода аккумулятора. Но на деле среднестатистический аппарат надо ставить на зарядку каждый вечер, и снижение автономности заметно, если вы смотрите HDR контент в режиме нон-стоп. К тому же топовые модели обычно оснащают технологией быстрой зарядки.

Скорее всего, HDR в смартфонах станет стандартом для флагманов в ближайшее время. Во всяком случае, перспективы у технологии хорошие: в отличие от мало кому нужного сейчас 3D, HDR даёт реальные преимущества в плане качества картинки. Да и тенденция к увеличению стриминговых сервисов, которые поддерживают HDR, явно наметилась.

Смартфоны с HDR

Отдельные производители, как мы и сказали, уже внедрили технологию HDR в экраны своих топовых моделей - речь идёт в первую очередь о LG, Samsung и Apple. Расскажем коротко о смартфонах, дисплеи которых уже в полной мере имеют поддержку расширенного динамического диапазона.

Samsung пытались запустить HDR в Galaxy Note 7, но в итоге первым нормально работающим смартфоном с полноценным расширенным динамическим диапазоном стал LG G6 (). Он поддерживает оба стандарта - HDR10 и Dolby Vision, как и телевизоры этой марки. Примечателен тут IPS-экран с разрешением Quad HD+, у которого всё в порядке с углами обзора и, следовательно, гипотетические недостатки HDR нивелируются.

«Вишенкой на торте» стала поддержка HDR10 и у нового смартфона южнокорейской компании LG V30, а также его модификации V30+. Аппарат сохранил соотношение сторон 18:9, взятое у своего предшественника - например, фильмы в формате 21:9 на нём имеют куда меньшие рамки, чем на дисплеях с соотношением 16:9. Кстати, на POLED матрице, которая здесь используется, эти рамки незаметны. Дисплей V30 с разрешением 2880×1440 пикс. способен отображать 148% охвата пространства sRGB и 109% охвата DCI-P32. В России аппараты пока не появились и ожидаются к концу года.

Новый iPhone X () получил OLED дисплей с поддержкой HDR10 и Dolby Vision, а также технологию True Tone, то есть он не только обеспечивает визуальную точность HDR, но и меняет цветовую температуру в зависимости от освещения. Контрастность тут заявлена очень высокая, 1 000 000:1, яркость - до 625 кд/м². Кстати, от iPhone 8 и 8 Plus тоже ожидали полноценной поддержки HDR, но в Apple заявили, что пользователи этих смартфонов смогут видеть при воспроизведении HDR контента улучшенный динамический диапазон, контрастность и более широких цветовой охват, но только дисплей iPhone X сможет показать реальные возможности этой технологии.

Экраны флагманских Samsung Galaxy S8 и S8+ первыми были сертифицированы по упомянутому выше стандарту Mobile HDR Premium, также они поддерживают HDR10 и Dolby Vision. У обоих смартфонов яркие AMOLED дисплеи с высокой детализацией картинки и разрешением 2960×1440 пикс.

***/HDR/galaxy.jpg

Слева направо: Samsung Galaxy Note 8, S8+ и S8

Но если пиковая яркость Galaxy S8 составляет около 1020 кд/м2, то у нового смартфона Galaxy Note 8 () этот показатель уже равен 1200 кд/м2. Его 6,3-дюймовый AMOLED дисплей имеет цветовой охват, который почти в 1,5 раза больше пространства sRGB, и на этом экране фильмы с HDR будут выглядеть интереснее, чем на дисплее S8 и S8+, хотя на мобильных устройствах разница не столь значительна.


Матрица Поддержка HDR Цена
LG G6

2880×1440 пикс.

от i 39 990
LG V30/V30+

2880×1440 пикс.

HDR10 от i 50 000
Apple iPhone X

2436×1125 пикс.

от i 79 990
Samsung Galaxy S8/S8+

AMOLED 5,8”/6,2”

2960x1440 пикс.

Mobile HDR Premium

от 49 990/ 54 990
Samsung Galaxy Note 8

2960x1440 пикс.

Mobile HDR Premium

от i 59 990

High Dynamic Range или сокращенно HDR - весьма распространенный термин, означающий в переводе на русский язык «широкий динамический диапазон». Вы наверняка встречались с ним, и не раз. Он используется в вашем телевизоре, смартфоне, фотоаппарате и еще много где. Даже наши глаза связаны с HDR. Но что это такое? Мало кто даже среди гиков знает, что представляет из себя широкий динамический диапазон.
На фоне нарастающей масштабности распространения HDR в современной электронике Трешбокс решил ввести своих читателей в курс дела. В нашей новой статье мы рассказываем, что такое динамический диапазон в целом, как он относится к камерам и дисплеям, а также как правильно различать HDR в сравнении с SDR.

Что такое HDR

Прежде чем вникать в суть HDR, необходимо понять, что такое динамический диапазон.

Динамический диапазон (Dynamic Range, DR) - это отношение между наибольшими и наименьшими значениями, которые может принять определенная величина. Оно часто используется в контексте сигналов, таких как звук и свет, являясь характеристикой устройства или системы. Измеряется либо как отношение, либо как логарифмическое значение разности между наибольшими и наименьшими значениями сигнала. Динамический диапазон, о котором мы рассказываем сегодня, относится к свету.

Динамический диапазон оптической системы - это разница между самым высоким и самым низким значением или интенсивностью света, которую она может обнаружить. Чем шире этот диапазон, тем больше деталей сцены система может захватить. Система с особенно широким динамическим диапазоном называется системой с высоким динамическим диапазоном.

Человеческий глаз имеет очень широкий динамический диапазон. Мы можем видеть объекты в звездном свете или при ярком солнечном свете. Глазам необходимо некоторое время, чтобы приспособиться к различным уровням освещенности. Именно поэтому мы щуримся, когда смотрим на яркие предметы или, напротив, напрягаем глаза при рассмотрении объектов в темноте.

HDR в камере смартфона

Для начала стоит отметить, что HDR-дисплеи и технология в целом не имеют ничего общего с кнопкой HDR в приложении камеры вашего смартфона.

В камерах динамический диапазон - одна из самых значимых характеристик. Человек может только смотреть на один конкретный объект и фокусироваться на нем. Даже если мы видим всю сцену целиком, глаза сосредоточены на объекте, находящемся в центре, в то время как на неосвещенные детали по углам внимание не обращается. Светосильный датчик изображения (текущий рекорд среди смартфонов - f/1.6 в LG V30) может захватывать достаточно деталей как в ярких, так и в темных областях сцены. Вся информация о свете хранится в RAW-файле изображения и впоследствии может быть отредактирована. Темные участки можно сделать еще ярче.

Режим HDR в современных смартфонах в большинстве случаев работает автоматическим образом, мало кто настраивает его самостоятельно. Он объединяет несколько фотографий, снятых при различных значениях экспозиции. Как итог: темные и светлые участки соединяются в едином изображении, тени становятся светлее, а основные детали сцены еще больше акцентируются цветом. Разница видна невооруженным глазом.

Тем не менее, как бы вам не казалось, что общее качество картинки повысилось, без HDR-дисплея все эти эффекты не более чем пустышка. Они выглядят неестественно, как и сама технология в камере смартфона - в своем виде это фальшь. К настоящему HDR она не имеет никакого отношения. Только дисплеи с поддержкой широкого динамического диапазона, о которых я расскажу далее, способны отразить всю красоту цветового охвата и насыщенности HDR-изображения. А смартфонов с таким дисплеем на рынке сейчас по пальцам пересчитать.


Фотография до и после применения HDR-режима

HDR-дисплеи

Производители умных телевизоров уверенно заявляют о поддержке стандарта HDR в своих последних моделях. Уверен, вы об этом уже слышали. Даже в смартфоны начали устанавливать новые дисплеи с поддержкой HDR. Первым из них стал злополучный Galaxy Note 7, производство которого закрыли из-за взрывов. С тех пор вышли другие устройства: Samsung Galaxy S8, Samsung Galaxy Tab S3, Sony Xperia XZ Premium, Sony Xperia XZ1, LG G6, Samsung Galaxy Note 8, LG V30 и представленный в сентябре Apple iPhone X в том числе.

Так что такое HDR-дисплей? Он имеет три главных преимущества по сравнению с дисплеями стандартного динамического диапазона. Вы можете называть такие матрицы SDR (Standard Dynamic Range), хотя это неофициальный термин. Итак, вот эти три качества:

  • Широкий динамический диапазон.
  • Более высокая пиковая яркость.
  • Расширенная цветовая гамма изображения.

Первое и второе качества тесно связаны между собой. Дисплей способен отображать больше деталей в ярких и темных областях сцены. Если вы посмотрите HDR-контент на дисплее с поддержкой HDR и сравните изображение с обычным SDR-дисплеем, то заметите, что яркие детали изображения ярче в HDR. То же самое и с детализацией: если на SDR-дисплее свет от окна на лице человека будет смотреться просто как белое пятно, на HDR-дисплее область будет не то что ярче, но и детализированнее. С тенями, как вы можете догадаться, все аналогично: темные волосы или пиджак на SDR-дисплее будут выглядеть больше как черное пятно, когда на HDR-дисплее вы сможете разглядеть буквально любую мелочь.

В данном случае помогает и повышенный уровень яркости. Увеличенная яркость повышает общее качество изображения и позволяет вам увидеть больше, чем SDR. Вы можете спросить, почему нельзя добавлять технологию повышенной яркости в SDR-дисплеи. Отвечаю: увеличивая яркость на SDR, изображение в конечном счете просто замыливается, теряя свое качество.

Третий аспект - более широкая цветовая гамма. Наши глаза могут видеть определенный диапазон цветов. При прямом сравнении HDR и SDR вы заметите разницу. Однако, HDR по-прежнему даже близко не находится к показателям, относящимся к человеческому глазу. В то же время после HDR с его цветовым охватом вы уже не захотите возвращаться к SDR, считая прошлую картинку совсем тусклой.

Также стоит уточнить, что более широкая гамма цветов и увеличенная насыщенность - не одно и то же. Увеличение насыщенности просто повышает интенсивность цветов. Оно не показывает вам больше цветов. Более широкая цветовая гамма предлагает значительно больше оттенков цвета, которые не могут быть достигнуты путем увеличения насыщенности. В этом разница между перенасыщенным дисплеем и дисплеем с широким динамическим диапазоном.

HDR-контент

HDR-контент в настоящее время доступен в двух основных форматах: HDR10 и Dolby Vision. Хотя они называются форматами, в основу HDR10 и Dolby Vision входят существующие кодеки, такие как H.264 и HEVC, а также контейнеры - MP4 или MOV. При этом они обладают собственными дополнительными метаданными в файле, чтобы отличать себя от систем HDR. Файл формата HDR, воспроизводимый на SDR-дисплее, будет выглядеть плоским, с низким контрастом и низким уровнем цветового охвата, поскольку система не может отображать информацию о свете и цвете вне своего диапазона.

Нынешние способы получения HDR-контента - это диски Blu-ray и потоковые сервисы. Blu-ray и в частности Blu-ray в разрешении 4K - беспроигрышный вариант по качеству изображения. На дисках Blu-ray несжатые данные видео и аудио, поэтому это наилучший способ наслаждаться фильмами и телешоу в высоком качестве.

Несмотря на это, большинство людей сегодня выбирает потоковые сервисы. Особенно при условии, что они также доступны на мобильных устройствах. На этом рынке играют такие крупные компании, как Netflix, Amazon и YouTube. Например, Netflix имеет одну из самых больших библиотек HDR-контента в сети. Более того, это единственный поставщик, предлагающий контент в обоих форматах - как в HDR10, так и в Dolby Vision.

Конечно, не стоит забывать про HDR-фильмы в Google Play Фильмах (библиотека не такая большая, как у Netflix, но она есть и продолжает расширяться) и недавнюю презентацию Apple. Технологический гигант из Купертино тоже включился в эту гонку, представив Apple TV 4K, iPhone X и iTunes 4K с поддержкой HDR.

Что касается игр в формате HDR, то они начинают потихоньку выходить на все популярные платформы. На ПК, PlayStation 4 и Xbox One уже доступны HDR-игры (Forza Horizon 3, Gears Of War 4, Horizon Zero Dawn, Uncharted 4, The Last of Us: Remastered, Gran Turismo Sport, Hitman, NBA 2K17, Final Fantasy XV, Deus Ex: Mankind Divided, World of Tanks, Shadow Warrior 2, Mass Effect Andromeda), использующие все вышеупомянутые преимущества технологии. Мобильных платформ, а именно Android и iOS, это пока не касается.

Подводим итоги

Итог очевиден - HDR значительно повышает качество контента. На выходе получается более яркое, динамичное и контрастное изображение с широчайшим охватом цветового диапазона. И если раньше все достижения в этой области заключались в основном в увеличении разрешения, то HDR - это прогресс на уровне пикселей. Если же HDR и 4K представлены вместе, то на данный момент это лучшее решение, о котором можно мечтать.

Лучшие статьи по теме