Новая война форматов: телевизионный HDR
Всем привет! Так уж вышло, что современная промышленность редко приходит к одному стандарту, а если и приходит, то некоторые компании часто дополняют простые и понятные общие технологии своими костылями. Последней крупной «войной форматов» можно назвать HD-DVD vs BluRay, в которой победил последний. Что ж, новый виток технологий выкатил новые «пушки»: один из основных трендов телевизоростроения в 2016-м году — поддержка формата HDR (расширенного динамического диапазона).
Что это, как оно работает, чем отличается от того HDR, что используется в фотографии и играх и какие форматы воюют в этот раз — в нашем сегодняшнем посте.
HDR – что это такое и зачем небходимо
HDR (High dynamic range) — это технология расширения динамического диапазона изображения. Человеческий глаз адаптируется к уровню окружающего света. При съёмке фотографии или видео параметры оптической системы (то есть чувствительность фотоматериала или сенсора, значение диафрагмы и выдержки) влияют на формирование кадра, и записанная единожны информация содержит определённый диапазон яркостей. От того, что условно считается «чёрным» (но может не быть чёрным в реальности, т.к. количесва отражённого света просто не хватило для записи другого оттенка) до того, что считается «белым» (аналогично, объект может отражать / излучать больше света, чем способен запечатлеть сенсор на текущих настройках, при этом не быть белым с объективной точки зрения).
Разница между самыми яркими и самыми тёмными оттенками и есть искомый динамический диапазон. Если сцена имеет бОльший динамический диапазон, чем способна запечатлить техника, то на картинке будет присутствовать выгорание светлых участков и/или зачернение теней, то есть потеря яркостной и цветовой информации.
Расширение динамического диапазона приводит к увеличению воспринимаемого камерой диапазона яркостей, но вместе с этим снижает контрастность изображения. Для восстановления контрастности используют различные алгоритмы повышения локальной контрастности и тонального преобразования (tone mapping).
Но если при записи контента решён вопрос преобразования расширенного динамического диапазона в обычный, то зачем нужен HDR в телевизорах и как он работает?
HDR в телевизоре
Телевизионный HDR занимается тем же: увеличивает количество допустимых яркостных значений между темнейшими тёмными оттенками и ярчайшими яркими, таким образом правильно закодированный видеопоток может отобразить большее количество различных оттенков в кадре. В целом картинка становится более детализированной, яркой и чёткой за счёт увеличения микроконтраста в «пограничных» зонах, которые на обычном видеопотоке и обычном телевизоре выглядели бы одноцветными или малоконтрастными, а в движении и вовсе терялись бы.
Обеспечить поддержку HDR необходимо сразу в нескольких местах. Телевизор должен уметь декодировать и отображать подобный сигнал — раз. Контент должен быть закодирован соответствующим образом и содержать необходимую информацию — два. Доставить контент с увеличенным битрейтом тоже необходимо, то есть иметь поддержку со стороны «транспорта» сигнала (интерфейстного кабеля). Три. А ещё контент надо как-то снимать, распространять и так далее. Обеспечить совместимость всего этого разнообразия должен (по идее) набор рекомендаций Rec. 2020. Разберём всё по порядку.
Телевизор
Нет, 30-битные матрицы в ТВ ставить никто не станет, они всё так же останутся 18- или 24-битными, а HDR контент будет приводиться к «обычному» перед отображением. Просто в новом формате записи цветового пространства специальные преобразования позволят закодировать яркостную составляющую бОльшим количеством бит. Специальный алгоритм будет преобразовывать исходный сигнал в «правильный» для телевизора, благодаря чему картинка будет одновременно и более детальной, и не потеряет в контрастности.
И вот здесь есть первая проблема. Стандартов HDR-TV два: HDR10 и DolbyVision. Samsung и Sony сделали ставку на HDR10, большинство голливудских студий и некоторые другие компаниии — на DolbyVision. Да и сам бренд Dolby куда сильнее «раскручен». Современные контент-провайдеры решили вопрос по-своему — Netflix и Amazon просто поддерживают оба формата и вы сами можете выбирать, в каком виде получать HDR-кино. LG решили не участвовать в войне форматов и просто предоставили поддержку и той и той технологий.
Контент и носители
Чтобы осуществить поддержку HDR-видео, требуется соответсвующий формат записи данных. Из «старых» форматов цветовое пространство Rec. 2020 поддерживают H.264 (c некоторыми ограничениями), из «новых» — HEVC, он же H.265. Разумеется, «дополнительная» информация требует больше места, поэтому 4k2k-HDR контент доставляется пока только онлайн. BluRay 4k и единственный (на момент написания статьи) распространённый и сравнительно легко покупаемый плеер подобных дисков производятся Samsung, а на какой формат сделал ставку этот промышленный гигант мы уже знаем. Технически, ничто не мешает реализовать поддержку DolbyVision в BluRay 4k, но на данный момент имеем то, что имеем.
Передача данных
Контент есть, телевизор есть. Осталось перенести контент в ТВ. Здесь (пока что) безраздельно царствует формат HDMI, телевизоров с поддержкой DisplayPort — кот наплакал. Теоретически HDMI 2.0 поддерживает 4k2k-видеосигнал с HDR, но с определёнными ограничениями: 24/25/30 кадров в секунду для полноцветного изображения с 12-битным семплированием и 50/60 кадров в секунду для цветовой субдискретизации 4:2:2 или 4:2:0.
На данный момент HDMI 2.0 — бутылочное горлышко в ТВ-технологиях, и о реальном прорыве в качестве картинки говорить до появления стадрата, поддерживающего «честные» 4k2k 120Hz / 8k4k 60Hz, не приходится. Проблемы HDMI находятся в области обеспечения обратной совместимости — HDMI позволяет передавать сигнал, совместимый даже с аналоговым ч/б телевизором, что накладывает определённые ограничения на развитие стандарта.
Что выбрать
Если вы покупаете телевизор в 2016 году и хотите получить от него максимум, логично было бы обратить внимание на модели с поддержкой HDR. На самих телевизорах производители почему-то стесняются писать HDR Ready, поэтому в магазине надо искать отметку UltraHD Premium. У Samsung такие телевизоры есть в серии 9000 (2016 года выпуска), у LG, например, флагманские OLED’ы, 65EG6.
Из проигрывателей дисков на рынке доступно два решения — Samsung UBD-K8500 (с поддержкой HDR10) и Panasonic DMP-UB900. Зарубежные обзорщики вовсю рекомендуют брать «панас» — у него и качество картинки лучше, и (теоретически) должен получить поддержку Dolby Vision, но пока работает только с теми дисками, которые есть (а на них записывают HDR10 формат). 
На практике же все эти девайсы стоят… немало, и до популяризации HDR-видеоформатов (а также «спуска» его в 1080p-разрешения) вряд ли цены упадут / эти фичи появятся в «бюджетных» линейках телевизоров.
Чисто теоретически, HDR должен уметь (правда, без 4k-воспроизведения, только FullHD) и сравнительно бюджетный Samsung KJ-7500, но проверить это пока не удалось.
Однако буквально недавно Nvidia представила новые десктопные видеокарты семейства Pascal: GTX 1080 и 1070: они поддерживают новые HDR-форматы, так что разработчики игр смогут использовать «честный» HDR (а не его имитацию) в своих продуктах, а вы — в числе первых оценить эти нововведения.
Правда, пока неизвестно, когда данные возможности появятся в играх. Зато как только появятся — вы сможете оценить их одними из первых.
Есть вопросы? Или, быть может, вы из тех счастливчиков, что уже пользуются преимуществами HDR-телевидения? Мы ждём вас в комментариях!
Поддержка hdr что это такое в телевизоре
Установите этот флажок, чтобы перейти на веб-сайт Samsung.com.
Добро пожаловать на официальный сайт Samsung. Откройте для себя мир инновационной электроники, включающей телевизоры, смартфоны, планшеты, технику для кухни и многое другое.
Помогите нам составить для вас рекомендации. Для этого обновите настройки продукта.
Что такое HDR ТВ?
Вы замечали, что современный ТВ-контент выглядит на экране немного иначе, чем раньше? Читайте и узнайте больше о возможностях технологии HDR.
Что означает HDR?
Возможно, вы сейчас читаете эту статью с экрана компьютера или смартфона. Если ваше устройство не поддерживает HDR, то вы еще не видели, на что способна эта технология. Пришло время это исправить. Посетите ближайший магазин Samsung, чтобы собственными глазами увидеть высочайшее качество изображения на экране HDR ТВ.
Виды HDR
Наслаждайтесь
HDR-контентом
4 момента при выборе HDR ТВ
Чтобы получить максимальное удовольствие от HDR-контента, важно учитывать следующее:
— четкость отображения деталей в темных и светлых сценах
— точность передачи цветовых оттенков.
Это и есть ключевые факторы, определяющие качество HDR-телевизора.
Какие бывают функции улучшения изображения в телевизорах
Содержание
Содержание
Телевизоры последних поколений предлагают насыщенную, сочную и яркую картинку. Все это стало возможным благодаря использованию ряда технологий. Мы расскажем о каждой из них подробно, а также разберем путаницу в маркетинговых названиях.
Технология HDR
Данную аббревиатуру вы нередко встречаете в характеристиках телевизора и слышите в рекламе. Это одна из самых распространенных и важных технологий, которая дает ощутимое улучшение качества изображения.
HDR (High Dynamic Range) — стал дальнейшим развитием SDR (Standard Dynamic Range). Ранее из-за технологических ограничений в передаче информации данные урезались, поэтому изображение на телевизоре теряло в сочности, насыщенности и других деталях. Сейчас же с появлением HDMI 2.0 передача больших объемов данных не проблема, поэтому видеоконтент можно передавать практически без сжатия.
Расширенный диапазон оперирует тремя основными характеристиками изображения:
Другое принципиальное отличие последних версий HDR — наличие динамических метаданных. В них зашифрованы значения всех этих параметров, но не для фильма в целом,
а для каждого отдельного кадра и даже участка. HDR фактически «подкручивает» яркость, контрастность и цветопередачу в каждый отдельный момент видео так, чтобы картинка была максимально приближенной к оригиналу. Однако здесь есть несколько нюансов.
При слабой яркости эффект HDR практически незаметен, 8-мибитные матрицы не обеспечивают достаточную цветопередачу, а коннекторы ниже HDMI 2.0 не обладают достаточной пропускной способностью. Да, чтобы смотреть ТВ в HDR необходимо не только устройство с поддержкой этого стандарта, но и соответствующий контент. Обычно полную поддержку HDR имеют фильмы и сериалы со стриминговых сервисов, Blu-Ray-диски и некоторые игры, например, Horizon Zero Dawn или Metro Exodus.
Главная проблема — как узнать, действительно ли ваш телевизор поддерживает эту технологию? Маркетологи придумали десятки названий. Например, HDR+ и HDR Effect —
это маркетинговые названия имитации технологии HDR. Такие телевизоры лишь приближенно имитируют повышенное качество изображения.
ЕСли вам нужен настоящий HDR, то обращайте внимание именно на поддержку стандартов:
Если в технических характеристиках ТВ есть упоминание одного из этих четырех стандартов, то устройство способно воспроизводить видео с HDR. Главная сложность — найти соответствующий контент.
OLED-технология
Появление OLED действительно можно считать прорывом на фоне классической LED-подсветки, причем с ощутимым улучшением картинки. Обычные телевизоры со светодиодной подсветкой делятся на Edge LED и Direct LED. Первая предполагает размещение светодиодов по периметру, что приводит к появлению засветов по бокам. Вторая уже имеет светодиоды по всей площади, но все еще не способна обеспечить насыщенный черный цвет.
Принципиальное отличие OLED заключается в том, что в конструкции используются органические светодиоды, каждый из которых способен сам генерировать свет. Благодаря этому пропадает необходимость в использовании подсветки позади и других слоев. OLED-телевизоры способны контролировать яркость каждого отдельного пикселя, что делает картинку более контрастной, а черный цвет — супернасыщенным. Другое достоинство — такие модели более тонкие.
Телевизоры с OLED стоят ощутимо дороже, а главной проблемой является постепенное выгорание пикселей. Однако эта технология никакая не маркетинговая уловка, а самый настоящий прогресс в качестве.
Технология Motion Smoothing
У каждого бренда свое название этой технологи: Samsung Motion Rate, Sony MotionFlow, LG TruMotion. Несмотря на разные названия, принцип работы практически всегда идентичный. Motion Smoothing способна как улучшить изображение, так и ухудшить, поэтому ее использование актуально не для всех типов контента.
Видео может иметь частоту 24, 30 или 60 кадров в секунду в зависимости от источника. Однако телевизоры обладают частотой обновления экрана в 50, 60 и 120 Гц. Чтобы устранить несоответствие частоты обновления экрана и источника видео, применяется технология Motion Smoothing. Есть несколько алгоритмов ее работы:
Black Frame Insertions (BFI). Метод заключается в добавлении кадров с черным фоном. Это позволяет подтянуть частоту, уменьшает эффект размытия, но изображение становится менее ярким из-за мелькания черных кадров.
Дублирование. Вместо недостающих кадров алгоритм выставляет повторы в необходимом количестве. Но из-за этой методики изображение иногда ненадолго зависает или, наоборот, быстро прыгает.
Интерполяция. Процессор анализирует два соседних кадра и формирует на их основе промежуточный. Это самая продвинутая методика, но именно она приводит к эффекту «мыльной оперы», когда изображение теряет в четкости. Также такие алгоритмы не всегда корректно отрисовывают некоторые кадры.
Включать Motion Smoothing рекомендуется в сценах с постоянной динамикой. Это могут быть гонки, футбол, баскетбол и другие виды спорта. При просмотре фильмов или сериалов функцию лучше отключить, чтобы повысить четкость изображения. Практически в каждом телевизоре это можно сделать через стандартное меню.
Технология апскейлинга (Upscaling)
Если по-русски, то это обычное масштабирование. Большинство контента все еще поставляется в форматах HD (720p) и Full-HD (1080p). Соответственно, для просмотра такого видео на 4К или 8К-телевизорах картинку придется растягивать и дополнять данными. Чем больше разница в разрешении, тем больше пикселей придется дорисовать.
Самый простой алгоритм решения этой проблемы — выполнить дублирование пикселя и заполнить «клонами» недостающее пространство. Однако это дает посредственную картинку, которая получается размытой. Алгоритмы бикубической и билинейной интерполяции дают лучший результат, но изображение все равно получается неточным.
В большинстве телевизоров, способных делать апскейлинг до 4К и выше, используется ИИ на базе нейросетей. У каждого разработчика не только свой алгоритм, но и собственная база изображений в разных разрешениях, которые используются нейросетью для анализа.
Функция апскейлинга незаменима для 4К и 8К телевизоров, но ее эффективность можно узнать только на практике, поскольку каждый производитель использует свои процессоры и технологии. Однако применение ИИ однозначно дает лучший результат, чем ранее описанные классические методы.
Цифровое шумоподавление
Даже «цифра» подвержена помехам, например, белые пятна, расплывчатость картинки, «соль и перец». Если вы столкнулись с этими проблемами, то стоит поискать функцию шумоподавления. В каждом ТВ она может иметь свое маркетинговое название, однако в основе обычно используются идентичные алгоритмы с некоторыми доработками.
2D DNR (Digital Noise Reduction). Простейший метод устранения шумов, который анализирует пиксели в одном из двух направлений — пространственном или временном. В первом случае анализируются пиксели одного кадра, а во втором пиксели сравниваются с двумя соседними. Используется компенсационный или адаптивный методы фильтрации. Недостаток 2D DNR — расплывчатость изображения и возможная потеря в цветности.
3D DNR использует и пространственный и временной анализ пикселей, что позволяет эффективно удалять помехи и не терять в качестве изображения. Алгоритм учитывает и вектор движения, и положение пикселей в кадре. Поскольку большинство помех не статические, то они легко устраняются.
Каким бы не было название функции шумоподавления, обычно в ее основе лежит 2D или 3D DNR. Включать шумоподавление рекомендуется только для контента в низком качестве. Например, если вы смотрите аналоговое или не самое качественное цифровое ТВ. Для Blu-Ray или контента из стриминговых сервисов шумоподавление лучше отключить, поскольку картинка может потерять в четкости.
Динамический контраст
Часть телевизоров предлагает и такую функцию. Суть заключается в том, что ТВ автоматически подбирает уровень контрастности в зависимости от изображения, как правило, путем регулировки отдельных светодиодов подсветки. Соответственно, динамический контраст работает лучше всего на Direct LED с большим количеством светодиодов, а также на OLED телевизорах, где можно контролировать буквально любой пиксель.
Однако многие пользователи утверждают, что динамическая контрастность по факту ухудшает качество картинки. Проблема в том, что освещенность комнаты остается неизменной, поэтому оптимальный уровень контрастности следует подбирать именно под окружение, а не постоянно менять его в зависимости от сцены. К тому же, увеличение яркости белого обычно отрицательно сказывается на насыщенности черного. Иногда изменение подсветки просто не успевает под смену кадров, что также вносит дискомфорт при просмотре.
Локальное затенение и микродимминг
Еще одна пара технологий, которые частично связаны с динамическим контрастом и между собой. Локальное затенение аналогично динамической контрастности регулирует уровень подсветки отдельных светодиодов/пикселей. Это позволяет делать черный цвет более насыщенным. Эффект напрямую зависит от плотности и возможностей светодиодов.
Технология микродиминга (Samsung — Micro Dimming, Panasonic и Toshiba — Local Dimming, LG — Edge) — это фактически то же самое, что и локальное затенение. Отличия лишь в размере массива светодиодов, яркость которых можно менять. Эффективность зависит от динамичности видео и уровня освещенности помещения.
Теперь вы точно знаете, какие технологии принесут вам пользу, а какие — нет. Поделитесь в комментариях своим опытом использования функций улучшения изображния на ТВ.
Почему стоит купить телевизор с поддержкой HDR
Что такое HDR?
HDR или High Dynamic Range буквально переводится как «широкий динамический диапазон». Одноименный режим вы скорее всего видели в настройках камеры своего смартфона. И хотя HDR-фото строится по другим принципам, результат работы технологии в телевизоре такой же — диапазон яркости расширяется. Вы начинаете видеть нюансы оттенков, а главное — белый и чёрный перестают быть сплошными пятнами, в них появляются детали. Картинка в целом становится глубже и насыщеннее. Субъективно такой эффект впечатляет даже больше, чем 3D. И главное никакие очки не нужны. Разница между HDR и не HDR показана, например, в специальном разделе на сайте Sony.
Картинка без HDR и с HDR
Как это работает?
Наш глаз куда лучше воспринимает градации яркости и цвета, чем обычный телевизор может воспроизвести. До 2016 года ТВ просто не в состоянии были достоверно передать естественные оттенки. Но сейчас появились телевизоры с мощной подсветкой. Яркость обычного телевизора — сотни нит, а новых, с поддержкой HDR — тысячи.
Заодно и пропускная способность каналов для передачи контента выросла, и теперь видеопоток можно сжимать не так сильно. Зависимость простая: чем больше на картинке деталей, тем больше данных нужно передать, чтобы показать на ТВ один кадр. Так стал возможен видеоформат HDR, который передает больше деталей.
HDR круче, чем 4K?
Эти стандарты можно сочетать, но нельзя сравнивать. 4K — это про количество пикселей на матрице, то есть ее разрешение. А HDR — про их качество, то есть яркость и количество передаваемых цветовых оттенков.
А между HDR10, HLG и Dolby Vision тогда какая разница?
HDR — собирательное название для нескольких похожих технологий: HDR10, HLG и Dolby Vision. Кто из них станет лидером и станет ли вообще, узнаем через несколько лет. А пока производителям телевизоров приходится поддерживать по возможности все три.
HDR10 — самый распространённый вариант HDR, в котором на канал приходится по 10 бит информации. Итого — до миллиарда цветов в палитре. Но главное, что в таком потоке закодирована информация о яркости и контрастности. От том, как они динамически меняются в кадре. Именно это и делает картинку натуральной.
HLG или Hybrid Log Gamma — стандарт, который разработали британская телекомпания BBC и японская NHK. Здесь тоже используется 10-битное кодирование, но этот поток изначально делали для передачи. Теоретически для HLG не так критична ширина канала. Сейчас для трансляции без сбоев хватает 20 мегабит.
Dolby Vision — стандарт, в котором тоже используется расширенный динамический диапазон. Его разработала компания Dolby независимо от других, но по тем же принципам. Главное отличие Dolby Vision от других — работа с 12-битными цветовыми каналами, что на выходе даёт невероятную палитру в 68 миллиардов цветов. Правда все это великолепие скорее относится к кино, чем к телевизорам. Слишком большой поток данных сложно транслировать.
Я купил телик в 2016-м. Он поддерживает HDR?
Хотя HDR-телевизоры начали появляться в 2016 году, реальное распространение они получат только в этом. Причем пока, если мы говорим, что телевизор поддерживает HDR, подразумеваем, что у него разрешение 4K. В этом году Sony обещает выпустить HDR-модели с меньшей диагональю и разрешением Full HD, правда точных дат и цен пока нет. Но и сейчас ясно, что они будут намного доступнее «старших братьев» линейки 4K HDR сегмента.
Окей, как понять, что телевизор точно поддерживает HDR?
Все просто, нужно искать лого Ultra HD Premium (UHD Premium) на коробке. Если эта надпись есть, ваш телевизор поддерживает HDR. Другой и более очевидный вариант — 4K HDR. Правда в этом случае не факт, что ТВ поддерживает все возможные вариации HDR.
Так на чем в итоге смотреть HDR?
У Sony в марте появилась новая линейка XE93, которая поддерживает все вариации HDR. В нее входят модели от 55 дюймов. Их можно использовать даже для зонирования пространства в квартире — на плоской задней панели только геометрический узор и ничего лишнего. Но самое интересное находится, конечно, спереди.
Телевизор Sony из линейки XE93
Помимо поддержки всех версий HDR эти телевизоры напичканы фирменными технологиями Sony для улучшения картинки:
На выходе получается настолько детальная картинка, что хочется подойти поближе и начать рассматривать. HDR и 4K позволили сесть поближе даже к очень большому телевизору. Если Full HD-панели диагональю 40 дюймов рекомендуют смотреть с двух метров, то телики 4K HDR на таком расстоянии могут быть куда больше. До 70 дюймов.
Естественно, чем больше диагональ, тем выше цена. И в этом направлении тоже ведут работы. В 2017 году у Sony появятся и «обычные» Full HD телевизоры с поддержкой HDR.
И еще не забывайте про OLED. Да, в этом году, как многие предсказывали, японский производитель представил телевизоры BRAVIA серии A1 в нескольких диагоналях. Эти телевизоры Sony на органических светодиодах тоже поддерживают HDR. Их особая фишка — максимально глубокий и равномерный черный цвет.
Sony BRAVIA OLED серии A1
Где мне брать HDR-контент?
Большинство потоковых сервисов заявило о поддержке технологии HDR. Например, на YouTube, Amazon, Netflix и Okko уже доступно видео в новом формате. На подходе цифровые ТВ-каналы.
Пока HDR-контента там не так много как хотелось бы, но кое-что уже есть. На YouTube появились отдельные каналы, где выкладывают видео в новом формате. Во время воспроизведения на соответствующем ТВ в углу кадра появится значок HDR. Очень впечатляют масштабные сцены из блокбастеров, особенно те, что в открытом космосе — вот где глубина так глубина!
Уже сейчас некоторые сервисы предлагают видео в HDR-формате
Некоторые новые игровые консоли поддерживают HDR. Например, под Sony PlayStation 4 Pro вышла Horizon Zero Dawn и другие игры с повышенной детализацией. Когда HDR включен, локации приобретают дополнительную глубину, и все вокруг кажется куда реалистичнее, чем в стандартном режиме. Еще чуть-чуть и игры окончательно превратятся в интерактивное кино.
* Слим бэклайт драйв плюс
* * Икстендет дайнемик рэндж про
* * * Трилуминос дисплей
* * * * Икс один экстрим