HDR tehnoloģija tagad ir tik plaši izplatīta, ka populāri straumēšanas pakalpojumi, piemēram, Amazon Prime, Disney+ un Netflix, ir sākuši atbalstīt HDR saturu. Patiesībā, ja šodien meklētu jaunu televizoru vai monitoru, jūs būtu pārsteigts, cik gandrīz katrs produkts savā specifikāciju sarakstā var lepoties ar HDR.
Kas liek uzdot jautājumu: kas īsti ir HDR? Kā darbojas HDR un kā to var salīdzināt ar parasto SDR?
Kas ir SDR?
Standarta dinamiskais diapazons (SDR) ir video standarts, kas tiek izmantots kopš CRT monitoriem. Neskatoties uz panākumiem tirgū HDR ekrāna tehnoloģija, SDR joprojām ir noklusējuma formāts, ko izmanto televizoros, monitoros un projektoros. Lai gan tas tika izmantots vecos CRT monitoros (un to faktiski kavē CRT tehnoloģijas ierobežojumi), SDR joprojām ir pieņemams formāts šodien. Faktiski lielākajā daļā video satura, neatkarīgi no tā, vai tie ir spēles, filmas vai YouTube videoklipi, joprojām tiek izmantots SDR. Būtībā, ja ierīce vai saturs nav novērtēts kā HDR, iespējams, jūs izmantojat SDR.
Kas ir HDR?
Augsts dinamiskais diapazons (HDR) ir jaunāks attēlu un video standarts. HDR vispirms kļuva populārs fotogrāfu vidū, kuri vēlējās pareizi eksponēt kompozīciju ar diviem objektiem, kuru ekspozīcijas vērtības atšķirība ir 13 stop. Tik plašs dinamiskais diapazons ļautu pareizi ekspozīt reālās dzīves ainas, kas iepriekš nebija iespējama ar SDR.
Pavisam nesen HDR tika ieviests filmās, videoklipos un pat spēlēs. Lai gan SDR saturs nodrošināja pārspīlētas debesis, neatšķiramas melnas krāsas un joslu problēmas augsta kontrasta ainas, HDR reālistiski attēlo šīs ainas ar plašāku krāsu telpu, krāsu dziļumu, un spilgtums.
Plašāka krāsu telpa, lielāks krāsu dziļums un augstāks spilgtums padara HDR labāku par SDR — bet cik daudz?
Salīdzinot HDR un. SDR
Ja kādreiz esat meklējis monitoru, iespējams, esat pamanījis noteiktas specifikācijas, piemēram, sRGB, nits un cd/m2, kā arī 10 bitu krāsas. Šīs specifikācijas attiecas uz krāsu telpu, spilgtumu un krāsu dziļumu. Visas šīs specifikācijas padara attēlus dinamiskus, labi sajauktus un pietiekami eksponētus objektus.
Lai labāk izprastu atšķirību starp HDR un SDR, salīdzināsim abus, izmantojot to krāsu gammu, spilgtumu un krāsu dziļumu. Sāksim ar krāsu gammu.
Krāsu gamma
Krāsu gamma ir teorētisks krāsu spektrs, ko var attēlot digitāli. Lai attēlotu visas iespējamās krāsas, ko var redzēt acis, nozare izmanto tā saukto CIE 1931 krāsu diagrammu. Šī diagramma ir standarts, ar kuru tiek salīdzinātas dažādas krāsu telpas. SDR izmanto krāsu telpu ar nosaukumu Rec 709 un HDR ar Rec 2100. Trīsstūris parāda, cik daudz vietas viņi izmanto, izmantojot tālāk redzamo ilustrāciju:
Kā redzat, HDR Rec 2100 izmantotā krāsu telpa ir ievērojami lielāka nekā SDR Rec 709.
Pateicoties lielajai HDR krāsu telpai, filmu veidotājiem un dažādiem satura veidotājiem būs ievērojami lielāks zaļo, sarkano un dzelteno krāsu spektrs, lai precīzi un mākslinieciski attēlotu savus darbus. Tas nozīmē, ka skatītāji, kas skatās HDR, redzēs košākas krāsas, īpaši zaļos, dzeltenos, sarkanos un visās starp tām.
Kas attiecas uz SDR, tā kā krāsu telpā ir proporcionāls primāro krāsu daudzums, koloristi joprojām var skaisti attēlot savu darbu, lai gan ar ievērojamiem ierobežojumiem.
Spilgtums
Jūs esat redzējis krāsu gammu, kas attēlota 2D formātā, tāpat kā iepriekš izmantotā. Tomēr visa CIE 1931 krāsu telpa faktiski ir 3D diagramma. Diagrammas 3. dimensija attēlo uztverto krāsas spilgtumu. Spilgtums kopā ar piesātinājumu ir tas, kas maina krāsu kvalitāti, ko cilvēki spēj redzēt.
Displejs, kas var izvadīt lielāku spilgtumu, spēj vairāk mainīt visus toņus, ko attēlo 2D krāsu ainava, un tādējādi var parādīt vairāk krāsu, kas redzamas cilvēka acīm. Spilgtumu mēra nitos vai kandelās/m2.
SDR spēj izvadīt 100 nitus vai 100 cd/m2. Turpretim HDR10 (visizplatītākais HDR standarts) var izvadīt līdz 1000 nitiem. Tas nozīmē, ka, skatoties HDR10, skatītāji var redzēt vairāk dažādu primāro un sekundāro krāsu.
Krāsu dziļums
Lai gan cilvēka acis visu redz analogā formātā, digitālajiem displejiem ir jāatdarina šie analogie gaismas viļņi digitālajos bitos, lai procesori varētu tos atjaunot. Šie digitālās informācijas biti ir pazīstami kā krāsu dziļuma vai krāsu biti.
Cilvēka acs izmanto uztveri, lai redzētu dažādas krāsas. Digitālie displeji izmanto krāsu dziļumu vai bitu dziļumu, lai norādītu pikseļus par to, kādu krāsu rādīt. Jo vairāk pikseļa var mirgot, jo vairāk krāsu tas var parādīt.
SDR var attēlot 8 bitu krāsu, kas nozīmē, ka pikseļi var attēlot vienu primāro krāsu 256 varēs. Tā kā ir trīs pamatkrāsas, 8 bitu panelis var attēlot ne vairāk kā 16 777 216 krāsu toņus.
Lai to aplūkotu perspektīvā, cilvēka acs var atšķirt tikai aptuveni 10 miljonus krāsu. Tas nozīmē, ka SDR ļoti spēj attēlot mūsu cilvēka acis redzamās krāsas, tāpēc 8 bitu krāsa joprojām ir vizuālo datu nesēju standarts.
Turpretim HDR10 var nodrošināt 10 bitu krāsu dziļumu, ļaujot maksimāli izmantot 1,07 miljardus krāsu toņu!
Iespaidīgi, taču, tā kā cilvēka acs spēj atšķirt tikai aptuveni 10 miljonus krāsu, vai 10 bitu krāsu dziļums nav pārmērīgs? Vai jūs pat varat redzēt atšķirību?
Jā, jūs noteikti varētu! Bet kā?
Cilvēki var uztvert vairāk krāsu ar 10 bitu dziļumu, jo cilvēka acs krāsu nokrāsas neuztver vienādi.
Ja paskatās uz CIE 1931 hromatiskuma skalu (attēlā iepriekš), jūs varat redzēt, ka cilvēka acs var redzēt daudz vairāk zaļās un sarkanās krāsas nekā zilās. Lai gan 8 bitu krāsu dziļums var maksimāli palielināt visu zilo toni, ko jūsu acis var uztvert, tas nevar darīt to pašu ar sarkano un jo īpaši ar zaļajiem. Tātad, lai gan 8 un 10 bitu versijā redzēsit aptuveni tādu pašu blūza krāsu diapazonu, citas primārās krāsas, piemēram, sarkanās un zaļās krāsas, tiks rādītas vairāk sistēmā, kas izmanto 10 bitu krāsu dziļumu.
HDR un SDR plusi un mīnusi
HDR un SDR ir divi standarti, ko izmanto vizuālajos digitālajos medijos. Viena standarta izmantošanai no cita būs savas ielas un vājās vietas. Šeit ir tabula, kas parāda, kā viens ir salīdzināts ar otru:
Krāsu un displeja ziņā HDR visādā ziņā ir labāks par SDR. Tas nodrošina ievērojamus uzlabojumus krāsu telpā, spilgtumā un krāsu dziļumā. Tātad, ja jums ir iespēja skatīties filmas, attēlus vai spēlēt spēles HDR režīmā, jums tas vienmēr ir jādara, bet vai varat?
HDR problēma ir tā, ka lielākā daļa patērējamo datu nesēju nav saderīgi ar HDR. Bieži vien HDR multivides skatīšana SDR ekrānā pasliktinās jūsu skatīšanās pieredzi, nekā skatoties to parastajā SDR panelī.
Vēl viena problēma ir tā, ka lielākajā daļā HDR ierīču tiek izmantots HDR10, kas ir brīvi standartizēts, savukārt tā mārketings lielākoties ir vienāds. Piemēram, jūs atradīsit HDR10 logotipu, kas ir uzsists uz zemāka paneļa, kas nevar darboties tik labi kā 1000 nitu panelis, kas parādīts HDR10 reklāmās.
Lai gan SDR nodrošina parastos skatīšanās standartus un nevar konkurēt ar HDR, kad tas darbojas, tā lietošanas vienkāršība, saderība un zemākās izmaksas ir iemesls, kāpēc daudzi cilvēki joprojām izvēlas to izmantot.
Jums ir nepieciešams gan HDR, gan SDR
Tagad, kad zināt atšķirību starp SDR un HDR standartiem, kļūst skaidrs, ka HDR ir nepārprotams ieguvējs, skatoties izklaidējošu saturu. Tomēr tas nenozīmē, ka jums jāpārtrauc SDR lietošana. Patiesība ir tāda, ka SDR joprojām ir labāks standarts lietošanai ikreiz, kad neskatāties vai neatskaņojat HDR raksturīgu saturu.
Ja pērkat jaunu displeju, būtu prātīgi ieguldīt dārgākā HDR panelī, jo tas ļauj skatīties gan HDR, gan SDR saturu. Tā kā SDR saturs HDR10 formātā izskatās slikti, jūs vienmēr varat izslēgt HDR, kad skatāties, atskaņojat vai skatāties SDR saturu un lietojumprogrammas.
Cerams, ka tas sniedz priekšstatu par HDR ietekmi. Lai gan SDR joprojām būs veids, kā baudīt dažādu saturu, tas ir tikai laika jautājums, līdz HDR saņems labāku atbalstu. Tad tas, iespējams, būs nākotnes standarts, ko izmantos visi.