Technológia HDR je teraz taká rozšírená, že populárne streamovacie služby ako Amazon Prime, Disney+ a Netflix začali podporovať obsah HDR. V skutočnosti, ak by ste dnes hľadali nový televízor alebo monitor, boli by ste prekvapení, ako sa takmer každý produkt môže pochváliť HDR na svojom zozname špecifikácií.
Čo vyvoláva otázku: čo presne je HDR? Ako funguje HDR a ako sa porovnáva s bežným SDR?
Čo je SDR?
Štandardný dynamický rozsah (SDR) je video štandard, ktorý sa používa už od CRT monitorov. Napriek úspechu na trhu Technológia obrazovky HDR, SDR je stále predvolený formát používaný v televízoroch, monitoroch a projektoroch. Hoci sa používal v starých CRT monitoroch (a v skutočnosti mu bránia obmedzenia technológie CRT), SDR je aj dnes stále prijateľným formátom. V skutočnosti veľká väčšina videoobsahu, či už ide o hry, filmy alebo videá na YouTube, stále používa SDR. V podstate, ak zariadenie alebo obsah nie je hodnotený ako HDR, pravdepodobne používate SDR.
Čo je HDR?
Vysoký dynamický rozsah (HDR) je novší štandard pre obrázky a videá. HDR sa prvýkrát stalo populárnym medzi fotografmi, ktorí chceli správne exponovať kompozíciu dvoch objektov s rozdielom v hodnote expozície o 13 EV. Takýto široký dynamický rozsah by umožnil správnu expozíciu skutočným scénam, ktoré predtým neboli možné s SDR.
Nedávno bolo HDR zavedené do filmov, videí a dokonca aj hier. Zatiaľ čo obsah SDR poskytoval prefúknutú oblohu, nerozoznateľnú čiernu farbu a problémy s pruhmi scény s vysokým kontrastom, HDR realisticky zobrazuje tieto scény s rozsiahlejším farebným priestorom, farebnou hĺbkou, a jas.
Väčší farebný priestor, väčšia farebná hĺbka a vyšší jas robia HDR lepším ako SDR – ale o koľko?
Porovnanie HDR vs. SDR
Ak ste niekedy hľadali monitor, pravdepodobne ste si všimli určité špecifikácie, ako napríklad sRGB, nits a cd/m2 a 10-bitové farby. Tieto špecifikácie sa týkajú farebného priestoru, jasu a farebnej hĺbky. Všetky tieto špecifikácie robia živé, dobre premiešané a primerane exponované objekty na obrázku.
Aby sme lepšie porozumeli rozdielu medzi HDR a SDR, porovnajme ich pomocou farebného gamutu, jasu a farebnej hĺbky. Začnime s farebným gamutom.
Farebný gamut
Farebný gamut je teoretické spektrum farieb, ktoré je možné digitálne zobraziť. Na znázornenie všetkých možných farieb, ktoré môžu oči vidieť, priemysel používa to, čo je známe ako chromatický diagram CIE 1931. Tento diagram je štandardom, s ktorým sa porovnávajú rôzne farebné priestory. SDR používa farebný priestor s názvom Rec 709 a HDR s Rec 2100. Trojuholník predstavuje, koľko miesta využívajú na obrázku nižšie:
Ako vidíte, farebný priestor používaný HDR Rec 2100 je výrazne väčší ako farebný priestor SDR Rec 709.
Vďaka veľkému farebnému priestoru HDR budú mať filmári a rôzni tvorcovia obsahu k dispozícii výrazne väčšie spektrum zelenej, červenej a žltej farby, aby mohli presne a umelecky vykresliť svoju prácu. To znamená, že diváci sledujúci HDR uvidia živšie farby, najmä zelené, žlté, červené a všetko medzi nimi.
Pokiaľ ide o SDR, keďže farebný priestor má úmerné množstvo primárnych farieb, koloristi môžu stále krásne zobrazovať svoju prácu, aj keď s významnými obmedzeniami.
Jas
Videli ste farebný rozsah zobrazený v 2D ako ten, ktorý bol použitý predtým. Celý farebný priestor CIE 1931 je však v skutočnosti 3D diagram. 3. rozmer diagramu predstavuje vnímaný jas farby. Jas spolu so sýtosťou sú to, čo mení kvalitu farieb, ktoré sú ľudia schopní vidieť.
Displej, ktorý dokáže vydávať vyššie množstvo jasu, je schopnejší upravovať všetky odtiene, ktoré 2D farebná scéna predstavuje, a teda môže zobraziť viac farieb viditeľných pre ľudské oči. Svietivosť sa meria v nitoch alebo kandelách/m2.
SDR je schopný produkovať 100 nitov alebo 100 cd/m2. Naproti tomu HDR10 (najbežnejší štandard HDR) dokáže vyprodukovať až 1 000 nitov. To znamená, že sledovanie v HDR10 umožňuje divákom vidieť viac druhov primárnych a sekundárnych farieb.
Farebná hĺbka
Hoci ľudské oči vidia všetko analógovo, digitálne displeje musia napodobňovať tieto analógové vlny svetla v digitálnych bitoch, aby ich procesory znovu vytvorili. Tieto bity digitálnych informácií sú známe ako farebná hĺbka alebo farebné bity.
Ľudské oko používa vnímanie na videnie rôznych farieb. Digitálne displeje používajú farebnú hĺbku alebo bitovú hĺbku na pokyn pixelu, akú farbu má zobraziť. Čím viac bitov môže pixel blikať, tým viac farieb dokáže zobraziť.
SDR dokáže zobraziť 8-bitovú farbu, čo znamená, že pixel môže zobraziť jednu primárnu farbu v 256 variantoch. Keďže existujú tri základné farby, 8-bitový panel dokáže zobraziť maximálne 16 777 216 odtieňov farieb.
Aby sme to uviedli do perspektívy, ľudské oko dokáže rozlíšiť len približne 10 miliónov farieb. To znamená, že SDR je veľmi schopný zobrazovať farby, ktoré naše ľudské oči vidia, a preto sú dnes 8-bitové farby stále štandardom pre vizuálne médiá.
Naproti tomu HDR10 dokáže farebnú hĺbku 10-bitov, čo umožňuje maximálne 1,07 miliardy odtieňov farieb!
Pôsobivé, ale keďže ľudské oko dokáže rozlíšiť len okolo 10 miliónov farieb, nie je 10-bitová farebná hĺbka prehnaná? Vidíte vôbec ten rozdiel?
Áno, určite by ste mohli! Ale ako?
Ľudia môžu vnímať viac farieb s 10-bitovou hĺbkou, pretože ľudské oko nevníma farebné odtiene rovnako.
Ak sa pozriete na stupnicu chromatickosti CIE 1931 (obrázok vyššie), môžete vidieť, že ľudské oko vidí oveľa viac zelenej a červenej ako modrej. Hoci 8-bitová farebná hĺbka môže takmer maximalizovať všetky modré, ktoré môžu vaše oči vnímať, nemôže to urobiť s červenou, a najmä so zelenou. Takže aj keď uvidíte približne rovnaký rozsah modrej v 8 a 10-bitových verziách, iné primárne farby, ako napríklad červená a zelená, sa v systéme s 10-bitovou farebnou hĺbkou prejavia viac.
Výhody a nevýhody HDR a SDR
HDR a SDR sú dva štandardy používané vo vizuálnych digitálnych médiách. Používanie jedného štandardu od iného bude mať svoje ulice a slabé stránky. Tu je tabuľka, ktorá vám ukáže, ako sa jeden porovnáva s druhým:
Z hľadiska farieb a zobrazenia je HDR vo všetkých smeroch lepšie ako SDR. Poskytuje výrazné vylepšenia farebného priestoru, jasu a farebnej hĺbky. Ak teda máte možnosť sledovať filmy, prezerať obrázky alebo hrať hry v HDR, mali by ste to robiť vždy – ale dokážete to?
Problém s HDR je, že väčšina spotrebných médií nie je kompatibilná s HDR. Prezeranie médií HDR na obrazovke SDR často zhorší zážitok zo sledovania ako na bežnom paneli SDR.
Ďalším problémom je, že väčšina HDR zariadení používa HDR10, ktoré je voľne štandardizované, pričom jeho marketing je do značnej miery jednotný. Napríklad logo HDR10 nájdete na podpriemernom paneli, ktorý nemôže fungovať tak dobre ako panel s 1 000 nitmi zobrazený v reklamách HDR10.
Hoci SDR poskytuje zvyčajné štandardy prezerania a nemôže konkurovať HDR, keď funguje, jeho jednoduché použitie, kompatibilita a nižšie náklady sú dôvodom, prečo ho mnohí ľudia stále uprednostňujú.
Potrebujete HDR aj SDR
Teraz, keď poznáte rozdiel medzi štandardmi SDR a HDR, je zrejmé, že HDR je jasným víťazom, pokiaľ ide o sledovanie zábavného obsahu. To však neznamená, že by ste mali prestať používať SDR. Pravdou je, že SDR je stále lepším štandardom, ktorý môžete použiť vždy, keď nepozeráte alebo neprehrávate obsah špecifický pre HDR.
Ak kupujete nový displej, bolo by rozumné investovať do drahšieho panelu s podporou HDR, pretože vám umožňuje sledovať obsah HDR aj SDR. Keďže obsah SDR v HDR10 vyzerá zle, môžete HDR kedykoľvek vypnúť, keď sledujete, prehrávate alebo prezeráte obsah a aplikácie SDR.
Dúfajme, že vám to poskytne predstavu o tom, aký veľký vplyv má HDR na stôl. Aj keď SDR bude stále spôsob, akým si užijete rôzny obsah, je len otázkou času, kedy HDR získa lepšiu podporu. Potom to bude pravdepodobne budúci štandard, ktorý každý používa.