Komplett guide: Hva er forskjellen mellom HDR-typer?

Borte er tiden da oppløsning var den viktigste egenskapen til en skjerm: enten det er på smarttelefoner, bærbare datamaskiner, nettbrett eller TV-er, det som bestemmer kvaliteten på en skjerm i dag er evnen til å reprodusere farger – da er standarden i HDR-teknologi brukt (HDR, HDR10, HDR10+, HLG, Dolby Vision eller Advanced HDR), blir avgjørende. Men hva er forskjellen mellom typer HDR finnes og hvilken er best?

År etter år skryter flaggskip-smarttelefonene som ble lansert av å ha skjermer med den nyeste HDR-teknologien. I 2020, linjen iPhone 12 gikk et skritt videre og ble den første som var i stand til å reprodusere, ta opp og redigere innhold i Dolby Vision, en bestemt type HDR. For å forstå betydningen av denne teknologien for bildene vi tar og filmene vi ser på mobiltelefonene våre – men ikke bare telefonene våre – må vi forstå hva er hdr og hvordan hver standard på markedet er forskjellig. Kom igjen?

Hva er HDR?

akronym for Høyt dynamisk område, eller 'High Dynamic Range' på portugisisk, HDR, i sin enkleste form, består av en rekke teknikker som brukes til å ta og vise bilder. De søker å lage teknologiaktiverte kameraer og skjermer som er i stand til å ta opp og vise innhold med en kontrastvariasjon større og større. Når vi ser en dyp sort ved siden av en veldig mørk grå, er det variasjonen i kontrast, det vil si forskjellen i lys og skygge fra den ene til den andre, som gjør at vi kan skille dem.

Funksjonen til HDR er å gjøre denne variasjonen mer og mer merkbar, og for det gjør den kameraer og skjermer mer følsom forskjeller i kontrast, slik at de kan fange og reprodusere et større antall toner mellom svart og absolutt hvit.

I et nøtteskall er målet med HDR å gjøre fargene og kontrasten til et digitalt bilde like nøyaktige som i et ekte bilde, sett uten formidling av skjermer eller kameraer. Dette representerer i seg selv en stor utfordring, ettersom øynene våre har utviklet seg over millioner av år til det de er i dag.

Hvordan fungerer HDR i kameraer?

Som vi så ovenfor, er HDR-bildet til stede i kameraer e stoffer. Med det er det ingen vits i å ha innhold tatt opp i HDR og vise det på en skjerm med SDR – Standard dynamisk rekkevidde eller Standard Dynamic Range, på portugisisk. På samme måte vil ikke HDR-TVen din kunne transformere SDR-innhold til HDR. Selv om dette er mulig, ifølge noen Franske forskere rapporterte i 2017, er noe som krever konvertering av innholdet ved hjelp av inteligência kunstig, og nei det kan fortsatt ikke gjøres av våre TVer eller smarttelefoner.

Når man forstår at HDR, for å fungere, må være til stede både i kameraet som fanger innholdet og på skjermen som viser det, blir det lettere å forstå hvordan det fungerer i hver av de to. I kameraer består den enkleste HDR-teknikken av ta 3 bilder samtidig en med høy lysfølsomhet, en medium og en med lav lysfølsomhet. Deretter etterbehandlingsprogramvare, som varierer mellom hver kameramodell, overlapp de tre bildene og lag ett enkelt bilde.

På dette bildet generert etter overlagringen er variasjonen mellom det lyseste og mørkeste punktet større – dermed er det en forstørrelse det originale dynamiske området til det kameraet. For å forstå hvordan HDR-bildet brukes i videoer, se for deg at kameraet gjør dette arbeidet med hvert bilde (eller bilde) i videoen. Dette er grunnen til at mange smarttelefonkameraer for eksempel ikke kan ta opp i høye oppløsninger og med HDR – det ender opp med å bli det mye informasjon for sensorene og prosessorene dine å håndtere.

Som nevnt ovenfor vil resultatet av overlegget avhenge av etterbehandlingsprogramvaren som brukes i kameraet. Hvis han ikke vet hvordan han skal gjøre en god jobb, vil bildet komme merkelig ut, med stor kontrastvariasjon, men det samsvarer ikke med virkeligheten. På samme måte HDR burde ikke bare produsere sterkere farger: bildet skal være mer levende, ikke fordi det er mer mettet, men fordi forskjellen i fargetonene til hver farge er mer merkbar og følgelig mer tro mot virkeligheten.

Når vi snakker om kontrast, er det vanlig å tenke kun på svart og hvitt. Kontrasten gjenspeiles imidlertid også i fargene, siden hver farge er sammensatt av lys og skygge, og at forholdet mellom hver av disse (lys og skygge) vil produsere en annen tone av den fargen. Både i kameraer og på skjermer søker HDR å gjøre toneforskjellene i hver farge mer merkbare, selv om de er subtile. HDR aldri skal gjøre fargene sprudlende.

Når dette er forstått, la oss gå tilbake til å legge bildene over hverandre: måten bildene vil bli lagt på, avhenger av kameraprodusenten. Dette er grunnen til at vi ser en slik forskjell i HDR Google Pixel i forhold til iPhone, for eksempel. For tiden bruker de fleste produsenter kunstig intelligens for å forbedre overlegget av bilder, samt for å retusjere dem selv etter at de er lagt over hverandre. Det er en del av såkalt computational photography, som søker å omgå de tekniske begrensningene til smarttelefonkameraer med en dose intelligens.

Slik det fungerer, er HDR en type kake, hvis oppskrift hver produsent lager på sin egen måte, og i likhet med kaker er det greit å forstå forskjellen mellom typene HDR for å velge den du liker best. Google forbedrer for eksempel HDR på linjesmarttelefoner pixel ved å bruke avanserte AI-teknikker og overlegg ikke bare 3 bilder, men mer enn 10. Mengden bilder som også vil bli lagt over er ikke fikset, avhenger av hvor mange AI anser som nødvendig.

Dette vil blant annet avhenge av lysforhold og til og med kamerabevegelser: Hvis du rister mye på armen, forstår AI at den ikke kan ta så mange bilder, ellers vil alt være ute av drift. uskarp. Dette er et komplekst regnestykke, er det ikke? Dessuten hjelper ikke denne fragmenteringen forbrukeren til å forstå hva forskjellen mellom HDR-typer er.

Og hvordan fungerer HDR på TV-er?

Nå som vi vet hvordan HDR fungerer i kameraer og at det varierer i henhold til hver produsent som bestemmer seg for å bruke det, er vi nærmere å svare på hovedspørsmålet vårt: hva er forskjellen mellom de eksisterende typene HDR? Ikke bare, men hovedsakelig når vi snakker om TV-er, er det en rekke akronymer (HDR, HDR10, HDR10+, HLG, Dolby Vision, HDR Advanced og andre) som forvirrer oss. Hvordan skiller de seg, og hvilke av disse 'HDR-ene' kan anses som best?

Vel, når du først forstår hvordan HDR fungerer i kameraer, er det lett å konkludere med at en konsekvens av overlappende bilder er en økning i mengden informasjon (målt i metadata) til stede i bildet eller videoen. I utgangspunktet «gjør HDR på TV det klarere» for skjermen, unnskyld ordspillet, som er de lyseste og mørkeste punktene i bildet, samt bedre detaljering av variasjonen mellom dem. Følgelig vil skjermen bare gjøre en god jobb hvis den representerer all denne tilleggsinformasjonen. med nøyaktighet.

I denne forstand, en skjerm vanlig HDR er en som på grunn av sine tekniske spesifikasjoner klarer å vise et bredt spekter av lyse og mørke toner, både i svart og hvitt og i farger. For metriske formål måles denne variasjonen i nits, en uoffisiell måleenhet (siden den ikke finnes i International System of Units), men som er mye brukt i teknologi og som tilsvarer 1 candela per kvadratmeter (1cd/m²). "nit" brukes i stedet for "1cd/m²" fordi det har et klart (haha) mer kommersielt navn.

I utgangspunktet, jo flere nits en TV har, jo lysere kan den avgi. Generelt et større antall nits betyr også en større kontrast evne, siden når den maksimale mengden lys som sendes ut øker, blir tonespekteret mellom total lyshet og totalt mørke bredere. Kort sagt, jo høyere dens maksimale lysstyrkekapasitet, desto mer effektiv blir TV-en i å differensiere toner. mellommenn, for å oppnå presisjonen som trengs for å vise HDR-innhold på TV.

I januar 2016 etablerte en allianse dannet av flere skjermprodusenter, kalt Ultra HD Alliance, to standarder for å kunne si at en TV hadde HDR-teknologi: i den første må den variere mellom 1000 e 0,05 nits av lysstyrke, og i den andre bør den variere mellom 540 e 0,0005 nits av lysstyrke. Med det kan hver TV som nådde disse målingene bære den 'grunnleggende' HDR-etiketten, selv om dette ikke resulterer i en forbedring i det endelige bildet.

Som du kan forestille deg, gjorde mangelen på bredere standardisering HDR på TV-er til en ressurs hvis virkelige fordeler ikke alltid var tilstede. Det var nok for meg å ha en TV med en lysstyrkekapasitet på over 1.000 nits som jeg kunne kalle den HDR og konkurrere med skjermer som i tillegg la til andre teknologier for å være best på markedet, riktig? Vel, hvis de ikke hadde funnet opp de forskjellige HDR-standardene som forårsaker oss så mye forvirring, ville dette skjedd mye oftere.

I tillegg til å forvirre deg, etablerer hver HDR-standard andre teknologier som skal være til stede på TV-en som ønsker å bære navnet deres. Med dette prøver produsenter å forhindre at HDR i TV-er blir rotet som HDR i kameraer har blitt: de vil sikre at mens hver produsent kan forbedre skjermene sine med sine egne teknologier, etablerer HDR-standarden som brukes en minimumskvalitet når det gjelder til bildet generelt, ikke bare kontrasten.

Derfor er de forskjellige HDR-standardene en sertifisering, et løfte om at TV-en gjennomgikk strenge laboratorietester ved å bære det seglet (HDR10, HLG, Dolby ...) og nådde flere forhåndsetablerte krav. Disse kravene, som varierer i henhold til hver standard, er ikke begrenset til maksimums- eller minimumsverdiene for lysstyrke – noe som faktisk forbedrer oppfatningen av farger og lys i TV-bilder.

Så hva er forskjellen mellom typene HDR?

Etter nesten å ha blitt en HDR-ekspert, vil du endelig forstå forskjellen mellom typene HDR der ute. Siden vi allerede har forklart ovenfor hvordan teknologien fungerer i sin enkleste form, vil vi vise hver av dens "evolusjoner", fra den enkleste til den mest avanserte, og forklare hva dens fordeler og ulemper er.

HLG

Utformet av BBC- og NHK-kringkasterne, møter HLG-formatet interessene til disse to selskapene i å gi best mulig bilde, med tanke på at det i en TV-overføring er seere med HDR- og SDR-skjermer. Med dette er ikke HLG begrenset til TV-er med høyt dynamisk rekkevidde, og muliggjør overføring av live-innhold til begge publikum (med og uten HDR-TV). Denne inndelingen er viktig fordi visning av HDR-innhold på en SDR-TV i spesifikke tilfeller kan gjøre det se verre ut, med utvaskede og til og med forvrengte farger.

Den store fordelen med HLG er at det er et HDR-format bakoverkompatibel med SDR-TVer. I åpne TV-sendinger er dette viktig, men standarden er ikke veldig populær utenfor Storbritannia og Japan, landene der den ble opprettet. I Brasil er åpen TV-overføring fullt ut SDR. Når det gjelder strømming av innhold, på plattformer som Netflix og YouTube, er det mulig å identifisere hvilke teknologier TV-en støtter, for å sikre at innholdet er 100 % kompatibelt med det og eliminere risikoen for at bildet blir forringet.

På grunn av dette er det veldig usannsynlig at HLG blir populær en dag, siden det er en mellomløsning designet for åpen TV, som vanligvis tar år å ta i bruk nye teknologier. Mest sannsynlig vil gratis-TV bare sendes i HDR når flertallet av TV-er i publikum støtter denne funksjonen.

HDR10 og HDR10+

Resultat av partnerskap mellom Sony e Samsungen HDR10 forener den høye kontrasten til HDR med 10-biters fargedybde. Denne fargedybden er betydelig større enn standard 8-bits fargedybde, noe som betyr at en HDR10-skjerm, sammenlignet med en 'vanlig' HDR-skjerm, er i stand til å vise farger som sistnevnte ikke kan.

Ja o HDR10 +, presentert av Samsung e Panasonic, forbedrer HDR10. For dette går den maksimale lysstyrkekapasiteten opp fra 1.000 til 4.000 nits, i tillegg til at metadataene som finnes i bildet er dynamisk. Husker du da vi sa at HDR består av å sette inn mer informasjon (metadata) i bilder? Vel, disse metadataene instruerer TV-en om hvordan innholdet skal vises, de sier hva som er maksimal lysstyrke og minimum lysstyrke som skal representeres på skjermen.

Når disse metadataene er statiske, som i HDR10, er maksimums- og minimumsverdiene det samme i alle rammer, selv om innholdet er en film som er timer lang. Som et resultat lider nøyaktigheten i innholdsavspillingen ettersom metadata genereres basert på hele filmen, som kan ha mørkere scener og lysere scener.

Når det gjelder HDR10+, hvis metadata er dynamiske, endres denne variasjonen i henhold til hver scene som vises. Hver ramme har sine egne metadata, generert ved hjelp av en teknikk kalt "tonemapping". Som navnet tilsier, kartlegger denne teknologien rammer, sjekker de mørkeste og lyseste delene av hver ramme, og genererer metadata. Som et resultat har HDR10+ alltid metnings- og lysstyrkenivåer tilstrekkelig til det viste bildet, og kommer nærmere kvaliteten til rivalen Dolby Vision.

HDR avansert

Den mest ukjente HDR-standarden er utviklet av Technicolor, et selskap som driver med fotografiske fargeteknikker siden rullefilm-æraen. Selv om den har et unikt navn, er den HDR avansert dekker tre understandarder av HDR, hver med sitt eget formål:

• Den første av dem, den SL-HDR1, skiller seg ut for å være en 'grunnleggende' HDR og 100 % kompatibel med SDR-skjermer.
• Den andre standarden, kalt SL-HDR2, ligner godt på HDR10+ og Dolby Vision-standardene, siden den også har dynamiske metadata.
• Den tredje og siste standarden, fortsatt i testfasen, prøver å forene de to tingene. Hvis det fungerer, vil det være det første HDR-formatet med dynamiske metadata som er bakoverkompatibelt med SDR-TV-er. (ctlsites.uga.edu)

Målet er ikke å forlate en SDR-TV med HDR10+-kvalitet, men å unngå forvrengningene som vi nevnte tidligere. Med tanke på dette stiller mange spørsmål ved nytten av å legge til to teknologier som er antagonistiske (HDR og SDR). Innen strømming er det allerede mulig å overføre HDR-innhold kun til kompatible TV-er, mens det ved åpne TV-stasjoner er stor sannsynlighet for at de først vil begynne å produsere HDR-innhold når det meste av publikum har TV-er av denne typen.

Foreløpig er HDR rett og slett ikke interessant for TV-kringkastere, siden det er dyrt å produsere innhold med teknologien, og de fleste rundt om i verden har fortsatt SDR-TVer. Nettopp derfor tror mange at HDR Advanced er dømt til å mislykkes sammen med sin bror, HLG.

Dolby Vision

Sett på som "gullstandarden" for HDR-standarder Dolby Vision den finnes i de dyreste TV-ene, og det kan sies at den er den beste av de som er tilgjengelig for øyeblikket. Som ofte er tilfellet, stammer så mye kvalitet fra en høy standard som kreves av Dolby Labs: mens to HDR10+-skjermer kan vise litt avvikende bilder, avhengig av deres spesifikasjoner, går projektorer og TV-er sertifisert med Dolby Vision gjennom tester for å sikre at, til tross for særegenheter ved utstyret, vises bildene nøyaktig i henhold til Dolby-standarder.

I tillegg til all denne testingen Dolby Vision har mer sofistikerte tekniske krav. Den maksimale verdien av nits støttes, for eksempel, er 12.000. Selv om ingen TV i dag kommer i nærheten av dette nivået – topper de dyreste 2.000 nits lysstyrke – dette viser hvordan mønsteret også ble tenkt for fremtiden. Dolby Vision var også den første standarden som hadde tonekartlegging og dynamiske metadata, som vi forklarte i HDR10+-tråden.

Som om ikke det var nok, tilbyr Dolbys teknologi også 12-bits farge, det vil si at skjermer med denne sertifiseringen viser noen farger som selv TV-er med HDR10+ ikke kan vise. Ulempen med denne teknologien er prisen: Siden formatet er fra Dolby, krever selskapet royalties fra selskapene som bruker den, noe som gjør enhver kompatibel enhet dyrere. Denne faktoren gjør også filmer og serier med teknologien dyrere.

Mens Netflix har allerede noen titler med Dolby Vision e HDR10, bare Amazon Prime Video har titler i HDR10 +. Videre, når du spiller av Blu-Ray-innhold, er det nødvendig at avspillingsenheten også er Dolby-sertifisert, noe som ikke er tilfelle med de fleste spillere av denne typen media (konsoller). I Brasil, bare lg eier rettighetene til å bruke Dolby Vision-teknologi på TV-er, mens HDR10+ er begrenset til TV-er fra Samsung og Panasonic, som utviklet den til å konkurrere med Dolby.

* Dolby Atmos: ofte tilbys i forbindelse med Dolby Vision, den Dolby Atmos er lydmønster sertifisert av Dolby Labs, som vanligvis finnes i TV-er og smarttelefoner fra forskjellige merker. Fordi det omhandler lyd og ikke video, er Atmos ikke en del av omfanget av denne artikkelen, men vi inkluderer det her slik at du ikke blir forvirret når du ser navnet rundt. Så forstår du forskjellen mellom typene HDR?

Med informasjon fra: CNET, AVForum, JMGO, Digital reliance, Samsung, HowToGeek