Технология HDR — что это

Технология расширения динамического диапазона (HDR) значительно улучшила визуальные технологии, обеспечивая реалистичное и насыщенное изображение в телевизорах и фотоаппаратах. В этой статье мы рассмотрим, что такое HDR, как она работает и какие показатели изображения достигаются при использовании этого формата. Понимание принципов HDR поможет вам оценить качество контента и сделать осознанный выбор при покупке техники, а также улучшить навыки в фотографии.

Что дает HDR?

Под термином HDR (High Dynamic Range), что переводится как расширенный динамический диапазон, подразумевается технология, позволяющая захватывать изображения с более широким диапазоном яркости между самыми темными и самыми светлыми цветами.

Это дает возможность максимально приблизить изображение к тому, как его воспринимает человеческий глаз в реальной жизни, обеспечивая высокую степень достоверности.

Изображения в формате HDR характеризуются повышенными показателями:

• контрастности и яркости;
• детализации;
• глубины и насыщенности;
• проработки теней.

Таким образом, данная технология значительно улучшает визуальное восприятие, делая картинку более глубокой и реалистичной по сравнению с изображениями на других моделях телевизоров. На практике это означает, что зритель может наблюдать на экране большее количество цветовых градаций. Если ранее при высокой яркости определенная часть изображения имела один яркий цвет, то с поддержкой расширенного динамического диапазона на ней можно различить множество оттенков. То же самое касается и темных участков.

Эксперты в области цифровых технологий отмечают, что HDR (High Dynamic Range) представляет собой революционную технологию, значительно улучшающую качество изображения. Она позволяет отображать более широкий диапазон яркости и контрастности, что делает картинку более реалистичной и насыщенной. Специалисты подчеркивают, что HDR особенно важен для просмотра фильмов и игр, где детали в темных и светлых участках сцены становятся более четкими.

Кроме того, эксперты указывают на то, что для полного раскрытия потенциала HDR необходимы совместимые устройства, такие как телевизоры и мониторы, а также контент, поддерживающий эту технологию. В результате, HDR не только улучшает визуальный опыт, но и открывает новые горизонты для создателей контента, позволяя им передавать свои идеи с большей выразительностью.

Что такое HDR ВИДЕО? | ОБЪЯСНЯЕМ

Как работает технология

Для полноценной реализации HDR технологии необходимо две составляющих: соответствующий телевизор и источник изображения.

На пути к новому цветовому стандарту перед разработчиками стояла главная задача – существенно повысить яркость изображения, то есть расширить динамический диапазон дисплея. Для этого телевизоры оборудуются специальной подсветкой, яркость которой регулируется на отдельных участках экрана. Эта возможность позволяет передавать максимальные пики именно тогда, когда это нужно (например, при изображении яркого солнца). Максимальный запас яркости при этом значительно превосходит показатели обыкновенных телевизоров: 1000-5000 нит у HDR-техники по сравнению с 300-500 нит у стандартных моделей. Для контрастности более темные участки изображения затеняются, иногда даже с полным отключением матрицы. Это обеспечивает невероятную четкость и качество изображения, к которым стремятся производители и зрители.

Но если, например, с помощью фоторедактора поставить на фотографии большой контраст, то изображение искажается и получается неестественным. Чтобы устранить эту проблему, High Dynamic Range использует расширенную цветовую палитру. Она достигается за счет использования более глубоких красных, синих и зеленых оттенков, а также их всевозможных сочетаний.

Каждый передаваемый дисплеем цвет формируется из 3 составляющих: красной, зеленой и синей (RGB). Большинство современных телевизоров без поддержки HDR кодируют яркость каждой из них 8-битным числом: значение находится в пределах 0-255 (то есть 256 значений). Смешение этих цветов в различной степени яркости позволяет получать любые другие цвета. Их количество составляет 16,8 млн. (256*256*256). Многие из них человеческий глаз воспринимает одинаково, только с разным уровнем яркости.

При использовании новой технологии в новых моделях телевизоров каждая из 3 составляющих RGB кодируется 10-битным числом, то есть принимает значения в пределах 0-1023 (1024 значения), а общее количество передаваемых цветов в 64 раза превышает 8-битную систему и составляет почти 1074 млн.

Интересно! Одним из наиболее ярких примеров является фирменный красный цвет Ferrari, который ранее воспроизводился не таким насыщенным как в реальности.

Благодаря технологии High Dynamic Range появился новый стандарт цветовой палитры Rec.2020, который должен заменить распространенный сегодня Rec.709.  Он включает такие оттенки, которые невозможно передать на обычном телевизоре. Чтобы понять насколько они отличаются, стоит отметить, что Rec.709 охватывает около 33% видимого для глаз человека света, а Rec.2020 – почти 75%.

Таким образом, технология расширения динамического диапазона HDR – это не только количество цветов, но и их яркость, за счет которой в видео, как и в реальной жизни, отображаются все самые светлые и самые темные элементы. Именно сочетание контрастности и увеличенного количества цветов обеспечивает максимальную реалистичность. Ведь в реальной жизни разные оттенки зависят не от матрицы, а от естественного смешивания тени и света.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о технологии HDR (High Dynamic Range):

1. Широкий диапазон яркости: HDR позволяет отображать гораздо более широкий диапазон яркости по сравнению с традиционными стандартами, такими как SDR (Standard Dynamic Range). Это означает, что в сценах с высоким контрастом, таких как закаты или яркие огни, детали остаются видимыми как в самых темных, так и в самых светлых участках изображения.

2. Цветовая палитра: HDR не только увеличивает яркость, но и расширяет цветовую гамму. Это позволяет отображать более насыщенные и реалистичные цвета, что делает изображения более живыми и привлекательными для глаз. Например, HDR10+ и Dolby Vision поддерживают динамическую метадату, что позволяет адаптировать цвет и яркость для каждой сцены индивидуально.

3. Совместимость с различными устройствами: HDR поддерживается не только на телевизорах, но и на смартфонах, мониторах и даже в играх. Многие современные устройства имеют встроенную поддержку HDR, что позволяет пользователям наслаждаться улучшенным качеством изображения без необходимости в дополнительном оборудовании.

Зачем в мониторах нужна технология HDR? И нужна ли она вообще?

Истинный HDR

Список брендов, предлагающих телевизоры с поддержкой технологии HDR, пока что ограничен. В основном это Samsung, LG и Sony. Однако стоит отметить, что на практике многие новые модели получают этот ярлык, даже если не способны адекватно воспроизводить изображение.

У многих бюджетных телевизоров есть возможность принимать HDR-сигнал и отображать его в упрощенном формате, в соответствии с их техническими возможностями. Они могут просто снижать качество изображения до 8-битного и увеличивать контрастность.

Важно обращать внимание на то, заявлен ли экран как 10-битный и соответствует ли он стандартам HDR. Еще одним надежным признаком наличия настоящей функции расширенного динамического диапазона является поддержка Wide Color Gamut (широкой цветовой гаммы), без которой применение новой технологии теряет смысл.

Различия технологии в фото и телевизоре

Одноименная технология HDR часто упоминается не только в сфере ТВ-индустрии, но и в сфере фотографии. При этом следует понимать, что это функции с разным принципом реализации, но с одинаковой задачей – передать окружающий мир с максимальной достоверностью.

В современных моделях фотоаппаратов и смартфонов уже имеется встроенная функция, которая создает изображения с эффектом High Dynamic Range. Кроме этого имеются специальные приложения и расширения для получения такого эффекта. Для этого на фотоаппарате делается несколько кадров с разной экспозицией (степенью яркости): в простых вариантах достаточно бывает двух изображений (затемненного и пересвеченного), а в более сложных их число доходит до шести. Потом они соединяются в единое целое в соответствующей программе, в результате чего картинка получается более контрастной и имитирует расширенный динамический диапазон.  Но сам эффект достигается не за счет большего количества цветов, а за счет соединяемых вместе вариантов экспозиции.

Таким образом, по отношению к фото HDR изменяет само изображение, тогда как телевизор с аналогичной функцией воспроизводит его лучше.

ЧТО такое HDR и как это работает в камере?

Правильный контент

Необходимым условием для получения качественного HDR изображения является не только наличие соответствующей функции в телевизоре, но и наличие специального контента. Хотя его объем пока еще невелик, в ближайшем будущем он будет только увеличиваться. Многие стриминговые платформы уже анонсировали поддержку этой новой технологии. При воспроизведении такого контента в углу экрана появляется специальный значок. Видео в формате HDR предлагают такие сервисы, как Netflix, американский интернет-магазин Amazon, онлайн-кинотеатр Megogo и видеоплатформа YouTube. На последнем также появляются отдельные каналы, посвященные видео в новом формате. Наиболее яркие впечатления можно получить при просмотре масштабных сцен из современных блокбастеров, особенно тех, которые затрагивают темы космоса или вызывают мурашки на коже в жанре ужасов.

Еще несколько лет назад технология расширенного динамического диапазона воспринималась как нечто экзотическое, доступное лишь на выставках. Сегодня же она становится все более популярной среди производителей телевизоров и поставщиков контента благодаря своим очевидным преимуществам: более яркому и реалистичному изображению. Поэтому, выбирая новую модель телевизора, стоит обратить внимание на устройства с поддержкой HDR, если, конечно, бюджет позволяет, ведь цена на такую технику пока остается довольно высокой.

Будущее HDR: тенденции и развитие технологии

Технология HDR (High Dynamic Range) продолжает развиваться, и ее будущее обещает быть захватывающим. С каждым годом мы наблюдаем улучшения в качестве изображения, а также расширение применения HDR в различных областях, таких как кино, телевидение, видеоигры и даже мобильные устройства.

Одной из ключевых тенденций является увеличение доступности HDR-контента. С ростом популярности стриминговых сервисов, таких как Netflix, Amazon Prime Video и Disney+, HDR-контент становится все более распространенным. Эти платформы активно инвестируют в создание оригинального контента с поддержкой HDR, что способствует повышению интереса со стороны зрителей и производителей.

Также стоит отметить, что технологии HDR продолжают эволюционировать. На сегодняшний день существуют несколько стандартов HDR, таких как HDR10, HDR10+, Dolby Vision и HLG (Hybrid Log-Gamma). Каждый из этих стандартов имеет свои особенности и преимущества. Например, Dolby Vision поддерживает динамические метаданные, что позволяет адаптировать яркость и цветовую гамму в зависимости от сцены, в то время как HDR10 является более простым и широко поддерживаемым стандартом.

С развитием технологий дисплеев, таких как OLED и QLED, качество HDR-изображения также улучшается. Эти технологии обеспечивают более глубокие черные цвета и более яркие оттенки, что делает HDR-контент еще более впечатляющим. В будущем можно ожидать появления новых типов дисплеев, которые будут еще лучше справляться с отображением широкого динамического диапазона.

Кроме того, HDR находит свое применение не только в области развлечений, но и в других сферах, таких как медицина и научные исследования. Например, в медицинской визуализации HDR может помочь в более точной интерпретации изображений, что может привести к более эффективной диагностике и лечению.

С точки зрения технологий передачи данных, развитие сетей 5G и улучшение интернет-соединений также способствуют распространению HDR. Высокая скорость передачи данных позволяет стримить контент в высоком качестве без задержек, что делает просмотр HDR-контента более удобным и доступным для широкой аудитории.

В заключение, будущее HDR выглядит многообещающим. С увеличением доступности контента, развитием технологий дисплеев и улучшением методов передачи данных, HDR продолжит завоевывать популярность и станет стандартом в индустрии развлечений и за ее пределами. Ожидается, что в ближайшие годы мы увидим еще больше инноваций и улучшений, которые сделают HDR еще более привлекательным для пользователей.

Вопрос-ответ

Какое качество лучше 4К или HDR?

Заключение: и HDR, и UHD значительно улучшают качество изображения, но делают это по-разному. UHD фокусируется на разрешении, делая изображения более четкими и детализированными, в то время как HDR расширяет динамический диапазон и точность цветопередачи, делая изображение более ярким и реалистичным.

Почему надо отключать HDR?

Если требуется запечатлеть что-то в движении, отключите HDR, чтобы избежать появления темных или размытых участков. Если вы хотите сделать портрет с темными и интенсивными тенями, отключите HDR. В противном случае на фотографии могут быть видны детали в тени.

Что такое HDR для чайников?

HDR улучшает качество изображения, увеличивая контрастность, яркость и точность цветопередачи. Он усиливает разницу между самыми тёмными и самыми яркими участками сцены, делая чёрные цвета более глубокими, а светлые — более яркими.

Что лучше: с HDR или без?

Поддержка HDR в телевизоре обеспечивает лучшую передачу контрастности и цветности. Это позволяет зрителю увидеть картинку с более глубокой цветовой гаммой и более высокой яркостью. С помощью HDR-контента можно насладиться реалистичным изображением, которое приближено к тому, что мы видим в реальной жизни.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите особенности вашего устройства. Прежде чем погружаться в мир HDR, убедитесь, что ваш телевизор или монитор поддерживает эту технологию. Ознакомьтесь с характеристиками устройства, чтобы понять, какие форматы HDR оно поддерживает (например, HDR10, Dolby Vision и т.д.).

СОВЕТ №2

Выбирайте контент с поддержкой HDR. Для полного наслаждения преимуществами HDR, ищите фильмы, сериалы и игры, которые были специально отформатированы для этой технологии. Многие стриминговые сервисы, такие как Netflix и Amazon Prime, предлагают контент в HDR.

СОВЕТ №3

Настройте параметры изображения. После подключения устройства с поддержкой HDR, не забудьте настроить параметры изображения. Проверьте настройки яркости, контрастности и цветопередачи, чтобы добиться наилучшего качества изображения при просмотре HDR-контента.

СОВЕТ №4

Обратите внимание на освещение в комнате. Для оптимального восприятия HDR-контента важно учитывать освещение в помещении. Избегайте яркого солнечного света и используйте приглушенное освещение, чтобы улучшить контрастность и цветовую насыщенность изображения.