Чем отличаются стандарты HDR10, HDR10+, HLG и Dolby Vision

Россия+7 (910) 990-43-11
Обновлено: 2022-02-11

HDR, несомненно, является самой важной технологией, выпущенной в последние годы для наших экранов. Охватывая более широкий диапазон яркости, он позволяет находить более чёрные оттенки черного и более белые белого, подчёркивая нюансы цветов и вариации интенсивности и яркости в одном и том же изображении.

Этого достаточно, чтобы сделать опыт просмотра ещё более впечатляющим. Тем не менее, найти свой путь в качестве потребителя сложно, поскольку стандарты только множаться. Мы решили объяснить все тонкости основных меток HDR.

HDR – что это такое

С незапамятных времен изобразительное искусство всегда стремилось воссоздать сцену максимально точно, как в реальной жизни. Мы начали с живописи, рисунка, а затем пришли фотография и кинематография. До недавнего времени усилия по воспроизведению оставались в рамках ограниченного динамического диапазона.

Динамический диапазон изображения представляет собой разницу между самой светлой и самой темной областью. Таким образом, по логике вещей, чем больше динамический диапазон, тем более контрастным выглядит изображение как в тёмных, так и в светлых областях; тем богаче и нежнее цвета.

Человеческий глаз может адаптироваться к широкому диапазону уровней интенсивности света. Диапазон яркости, который могут видеть люди, намного больше, чем диапазон контрастности, доступный на современных экранах, как показано на рисунке ниже.

Типичные диапазоны экранов и чувствительность человеческого зрения
Типичные диапазоны экранов и чувствительность человеческого зрения

Расширенный динамический диапазон (HDR) был разработан для захвата, обработки и воспроизведения изображений сцены с повышенной детализацией в тенях и светлых участках, превышающей текущие возможности видеосистем SDR.

Понятие HDR (расширенный динамический диапазон) следует рассматривать с точки зрения SDR, стандартного динамического диапазона, который предназначен для стандартных изображений. Спецификации SDR основаны на характеристиках старых ЭЛТ-дисплеев, которые сегодня вообще не используются. Их возможности были относительно ограничены. Система HDR предназначена для обеспечения более заметных деталей в тенях и светах, которые лучше соответствуют зрительной системе человека в различных условиях просмотра изображения на современных устройствах.

Не сводите понятие HDR к яркости

Чтобы полностью понять HDR, следует отметить, что вопреки тому, что мы можем слышать здесь и там о том, что HDR создает в более яркие изображения, HDR, на самом деле, предлагает более широкий диапазон яркости и, следовательно, чёрный цвет становится более глубоким и ярким, включая свет, который может отражаться от предметов. Большую часть времени мы склонны ассоциировать понятие HDR только с технологиями, относящимися к «более ярким» изображениям, пик которых измеряется в кд/м2.

Конечно, яркость – важная часть HDR, но это ещё не всё. HDR охватывает весь диапазон тональных значений от черного до яркого. Некоторые называют это оттенками серого. HDR позволяет нам оценить всю шкалу серого, а не только значения, касающиеся светлых участков, но также тени и тонкие градации между двумя крайностями.

Результат применения к изображению функции HDR10

R-BT.2020 – вопрос кодировки

Цифровые видеосистемы используют некоторое квантование для кодирования в градациях серого. Для потребительского формата высокой четкости это 8-битная кодировка. Хотя это может подходить для изображений SDR, этого недостаточно для HDR.

Поэтому ITU (Международный союз электросвязи) определил новый стандарт. Названный R-BT.2020 для Ultra HD, он позволил значительно увеличить уровни серого, в частности, благодаря 10-битному кодированию для широкой публики. Для профессионалов доступна опция 12-битного квантования, позволяющая пойти ещё дальше.

Как и в случае с другими технология, это очевидно, но лучше сказать, чтобы воспользоваться преимуществами HDR, устройства обязательно должны быть совместимы и иметь упоминание HDR.

Что такое HDR10

HDR10 – это стандарт, основанный на открытой платформе. Он назван так потому, что его шкала квантования основана на 10 битах в цветовом пространстве BT.2020.

Каждый производитель оборудования может использовать его, чтобы сделать свои устройства совместимыми и, таким образом, предложить пользователям преимущества технологии на своих экранах.

Он отображает более широкий диапазон цветов и оттенков по сравнению с обычными изображениями, закодированными в 8 бит в цветовом пространстве Rec.709. Он использует стандарт SMPTE ST 2084 EOTF, который основан на реальной чувствительности человеческого глаза в отношении контраста и позволяет охватить максимальную яркость до 10000 кд/м2.

Проблема с HDR10 заключается в том, что особенности видео определяются раз и навсегда. Поэтому в нём отсутствует понятие динамизма, в то время как некоторые сцены могут потребовать определенных корректировок по сравнению с другими.

Что такое HDR10+

HDR10+ – это эволюция HDR10. Он был разработан, чтобы лучше конкурировать с форматом Dolby Vision.

Подобно ему, HDR10+ использует динамические метаданные, интегрированные в видеопоток, чтобы иметь возможность модулировать отклик в соответствии со сценами и, таким образом, оптимизировать рендеринг.

Этот стандарт поддерживается несколькими крупными игроками в электронной промышленности, включая 20Th Century Fox, Panasonic и Samsung, начиная с 2018 года. По состоянию на август 2021 года у формата HDR10+ было 120 партнеров, в том числе производители телевизоров, а также бренды смартфонов, сенсорных планшетов и проигрывателей Blu-ray.

Что такое адаптивный HDR10+

HDR10+ Adaptive – это эволюция HDR10+.

Запущенный в 2021 году, он не только поддерживает метаданные динамического видеопотока, но и дополнительно настраивает изображения в соответствии с условиями освещения в комнате. Для этого рассеиватель использует датчик освещенности для оптимизации сцен, как того хотел режиссер, ограничивая потерю деталей и контраста в зависимости от окружающего освещения.

HDR10+ Adaptive конкурирует с форматом Dolby Vision IQ, в котором используется тот же принцип адаптивности в зависимости от условий освещения при просмотре.

Что такое HLG

HLG (Hybrid Log Gamma) – это гибридная бесплатная технология, которая объединяет изображения SDR и HDR в один видеопоток.

Как и HDR, она основана на гибридной системе EOTF (функция оптической передачи данных), которая позволяет преобразовывать цифровую информацию в электрический сигнал для создания света на экране. Эта технология упрощает передачу телевизионных каналов и, таким образом, позволяет одновременно и в одном потоке обслуживать как самые технически ограниченные, так и самые современные телевизоры.

Что такое Dolby Vision

Формат Dolby Vision – это разновидность HDR. Но в отличие от HDR10, он не свободен от авторских прав.

Это собственность Dolby Laboratories. Чтобы наслаждаться им, устройства воспроизведения и потоковой передачи должны быть совместимы с Dolby Vision. Символа HDR недостаточно. Видеопоток Dolby Vision кодируется 12 битами.

Как и формат HDR10+, он использует динамические метаданные для оптимизации изображений с точки зрения яркости, контрастности и колориметрии в соответствии со сценами в видео.

По сравнению с HDR10+, он выигрывает от особенно строгого отслеживания и контроля калибровки от производственных студий до телевидения конечного потребителя.

Что такое Dolby Vision IQ

Dolby Vision IQ – эволюция формата Dolby Vision.

Его можно сравнить с HDR10+ Adaptive в том, что он использует датчик освещенности, установленный на устройстве, для измерения количества света в комнате. Таким образом, работая совместно с процессором, он позволяет регулировать свойства изображения, пытаясь получить наилучший рендеринг из источника.

При необходимости эту опцию можно отключить на устройствах, которые её предлагают.

Что такое HDR Pro, HDR Plus и другие

Все остальные названия, такие как HDR Pro, HDR Plus и т.п. относятся к маркетинговым упоминаниям и абсолютно не соответствуют технологиям, заложенным в ридерах или телевизорах. Так производители выделяют технические характеристики, которые, как считается, превосходят SDR, но которые не полностью соответствуют спецификациям, необходимым для сертификации HDR, что, в конечном итоге, обеспечивает неполный опыт.


5.0/1