Что такое hdr в телевизоре и как его включить или отключить

Что такое HDR-видео?

HDR означает высокий динамический диапазон. Это относится к визуальному представлению фильмов, телешоу, видеоигр или изображений. По сути, HDR обеспечивает более качественное, яркое изображение с большей детализацией, чем видео или изображение стандартной чёткости.

Динамический диапазон — это термин, используемый для описания количества видимых деталей между самым ярким белым и самым тёмным чёрным. Чем выше динамический диапазон, тем больше деталей сохраняется в тенях и светлых участках. Видео HDR требует использования дисплея с поддержкой HDR, который может достигать гораздо более высокой пиковой яркости, чем стандартный телевизор SDR.

Динамический диапазон измеряется в стопах, фотографический термин, обычно связанный со значением освещённости. В то время как дисплеи SDR могут отображать от 6 до 10 ступеней, дисплеи HDR могут отображать не менее 13 ступеней, многие из которых превышают 20. Это означает, что на экране больше деталей, и больше деталей сохраняется в светлых и тёмных местах, а не только в полутонах.

HDR-видео также использует 10-битный цвет в качестве основы (при этом некоторые стандарты поддерживают 12-битное цветовое пространство). В результате HDR-видео использует расширенную цветовую гамму формата Rec. 2020, которая покрывает около 75% видимого цветового спектра. Для сравнения Rec. 709, используемый в SDR-контенте, покрывает около 36% видимого спектра.

Больше цветов на экране и гораздо более высокая пиковая яркость делают просмотр более реалистичным и захватывающим. Это не обязательно означает, что каждая сцена будет намного ярче или насыщеннее, чем видео SDR. Отдельные элементы, такие как солнце или вспышка взрыва, выиграют от дополнительной пиковой яркости, в то время как большее количество вариаций цвета сделает изображение более реалистичным.

Чтобы действительно понять, насколько HDR-видео лучше SDR, вам нужно убедиться в этом сами.

Что нужно знать, снимая HDR

Использование режима HDR оправдано при съемке пейзажей, одиночных объектов, а также для получения детализации в условиях недостаточного освещения. Во избежание сдвигов и, как следствие, несовпадений кадров при съёмке настоятельно рекомендуется использовать штатив. А вот для фотографирования движущихся объектов съёмка HDR не подходит, так как фото получатся размытыми.

Создавать HDR-фото предпочтительнее классическим способом с использованием ручных настроек и сторонних десктопных программ, в этом случае фото получается более качественным. При этом, если исходные снимки создавались в формате RAW, потребуется тоновая компрессия, в противном случае на мониторах компьютеров фото HDR будет выглядеть несколько неестественно.

Разница с HDR на фото

Режимы HDR в телевизорах и на фотографиях имеют существенные отличия. Если говорить о фото, то формат HDR проявляется в кислотной палитре и неестественных контурах. На телевидении используются совершенно другие принципы. Рассмотрим, как работает HDR на экране ТВ и на фотографии, чтобы понять, в чем же заключается разница.

Поддержка телевизорами стандарта HDR – это расширенный динамический диапазон и максимально возможная палитра цветов. В совокупности эти параметры делают изображение на экране натуральным и реалистичным. Параметры видеосигнала не ограничены стандартами типа HDTV, поскольку процесс съемки и возможности студийной обработки подверглись значительной модернизации.

На фотографиях HDR проявляется в нескольких кадрах с различной экспозицией. На основе этого создается один кадр, который не создает, а имитирует широкий динамический диапазон.

Исходя из этого мы видим, что к решению низкой яркости можно подойти с разных сторон. Технология HDR можно стать отлаженным процессом для сохранения естественности изображения. Зритель сможет увидеть натуральное качество картинки, снятой на камеру. Второй подход – это набор из разных кадров для имитации определенной сцены. Поэтому HDR на фото – это отсутствие реализма.

Видеопоток HDR выглядит естественно. У зрителя нет ощущения, что предварительно оно было обработано огромным количеством различных фильтров. Естественность – ключ к успеху. Поэтому изображение выглядит живым.

Advanced HDR (SL-HDR1, 2 и 3)

-поддерживается небольшим количеством телевизоров;

-каждая версия Advanced HDR имеет свое предназначение;

-потенциально полезный формат, но этот потенциал пока не реализован.

Technicolor Advanced HDR — это целый сборник форматов. SL-HDR1 похож на HLG — он полностью обратно совместим с SDR-телевизорами, благодаря чему позволяет телеканалам транслировать один и тот же видеосигнал. SL-HDR2 имеет поддержку динамических метаданных, как HDR10 Plus и Dolby Vision. SL-HDR3 базируется на HLG, но тоже поддерживает динамические метаданные.

Пока что контент в форматах Advanced HDR не выпускают, но они тоже являются частью ATSC 3.0, так что в будущем ситуация может измениться.

Как работает HDR

HDR+ — чрезвычайно сложная технология, детально разобрать которую в рамках данной статьи невозможно. Поэтому мы рассмотрим общий принцип работы, не останавливаясь на деталях.

Фундаментальный принцип

После нажатия кнопки спуска затвора камера захватывает серию недоэкспонированных (с короткой выдержкой) кадров (это нужно для сохранения максимального количества деталей на снимке). Количество кадров зависит от сложности условий освещения. Чем темнее сцена или чем больше деталей в тени нужно осветить, тем больше кадров выполняет смартфон.

Когда серия снимков будет сделана, она объединяется в один снимок. Тут выручает заниженная выдержка, благодаря которой каждая фотография в серии выглядит относительно четко. Из трех первых кадров выбирается самый приемлемый в плане как резкости, так и детализации для использования в качестве основы. Затем полученные снимки разделяются на фрагменты и система проверяет, можно ли совместить соседние фрагменты и как это сделать. Обнаружив лишние предметы в одном из фрагментов, алгоритм удаляет этот фрагмент и выбирает похожий с другого кадра. Полученные снимки обрабатываются с помощью специального алгоритма, основанного на методе удачных экспозиций (в основном он применяется в астрофотографии для уменьшения размытости изображений, вызванной мерцающей атмосферой Земли).

Далее в дело вступает сложная система подавления шумов, которая включает в себя как простой метод усреднения цвета пикселей на основе нескольких снимков, так и систему предсказания появления шумов. Алгоритм работает очень мягко на границах переходов тональностей, чтобы минимизировать потерю детализации, пусть даже и ценой наличия небольшого количества шума в таких местах. А вот на участках с равномерной текстурой «шумодав» выравнивает картинку вплоть до почти идеально равномерного тона с сохранением перехода оттенков.

Работа шумодава в сложных условиях. Слева до обработки, а справа — после

()

А как же расширение динамического диапазона? Как мы уже знаем, использование короткой выдержки избавляет нас от пересвеченных мест. Осталось только удалить шумы на темном участке ранее описанным алгоритмом.

На завершающем этапе выполняется постобработка полученного изображения: алгоритм делает минимизацию виньетирования, обусловленного попаданием света на матрицу под наклонным углом, корректирует хроматическую аберрацию заменой пикселей у высококонтрастных краев на соседние, увеличивает насыщенность зелени, синие и пурпурные оттенки смещает в сторону голубого, усиливает резкость (шарпинг) и выполняет ряд других шагов, повышающих качество фотографии.

Иллюстрация работы конвейерного алгоритма HDR+ из доклада разработчиков

Слева фотография из стоковой камеры Samsung в HDR, а справа фотография, созданная в Gcam в HDR+. Видно, что алгоритм принес в жертву детализацию неба для прорисовки объектов на земле.

()

Обновление HDR+ в Google Pixel

В Google Pixel алгоритм претерпел существенные изменения. Теперь смартфон начинает снимать сразу после запуска камеры и в зависимости от степени освещения делает от 15 до 30 кадров в секунду. Эта технология называется ZSL (Zero Shutting Lag) и была придумана для того, чтобы делать моментальные снимки. Но Pixel использует ее для работы HDR+: при нажатии на кнопку спуска смартфон выбирает от 2 до 10 кадров из буфера ZSL (в зависимости от условий освещения и наличия движущихся объектов). Затем из первых двух-трех кадров выбирается лучший, а остальные, как и в предыдущей версии алгоритма, слоями накладываются на основной.

Наряду с этим появилось разделение на два режима: HDR+ Auto и HDR+. Последний берет максимально большое количество снимков для создания итоговой фотографии. Она получается более сочной и яркой.

Вариант 1. Присоединись к сообществу «Xakep.ru», чтобы читать все материалы на сайте

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score!
Подробнее

HDR10+ это

Разработка нового стандарта HDR10+ призвана для воспроизведения более высоких настроек точности цвета, контрастности и яркости уже имеющемуся варианту Dolby Vision HDR. Именно по этой причине эти компании объединились для разработки стандарта HDR10 плюс. Amazon известен многопотоковым стримингом 4K HDR контента, а Samsung является фактическим лидером в производстве и распространении HDR10-совместимых 4K телевизоров.

Динамический режим HDR10 + призван конкурировать с некоторыми преимуществами в плане цветности, яркости и контрастности, которые Dolby Vision предоставляет с самого начала развития. Несмотря на эти преимущества, Dolby Vision до сих пор являлся не таким распространенным стандартом для стримингового контента и для устройств отображения. Как мы помним, HDR10 является стандартом с открытым исходным кодом и, следовательно, он дешевле для реализации, а Dolby Vision принадлежит Dolby Labs, следовательно, плата за лицензию будет взиматься.

Несмотря на это, одним из главных преимуществ является тот факт, что HDR10 и Dolby Vision, практически «догоняют» друг друга по спецификациям. Эти два стандарта очень часто применяются у производителей телевизоров и медиаустройств в 2017. Sony является одним из основных примеров этого направления. Например, 4K Blu-ray проигрыватели поддерживают Dolby Vision выпуска 2017. Создание и продвижение HDR10 + с улучшенными параметрами HDR является ответом на эту тенденцию.

Как и прародитель Dolby Vision, стандарт HDR10+ обеспечивает динамические метаданные, которые закодированы в видеосцене (в кадре), что позволяет регулировать динамически (на лету) яркость изображения. Это означает, что каждая сцена (а в некоторых случаях даже отдельный кадр контента) может иметь свою собственную яркость и уровень черного. Она будет настроена для максимально возможного реалистичного изображения во время воспроизведения.

Сколько версий формата HDR существует?

К сожалению, в форматах HDR разобраться не так легко. В настоящее время существует четыре основные версии: HDR10, Dolby Vision, HLG и HDR10+. Ситуация осложняется тем, что каждый производитель вводит собственную терминологию в эту область, еще больше запутывая покупателей. Читайте подробнее об этом здесь .Разный подход к HDR – это пока еще не война форматов, так как они не являются взаимоисключаемыми и могут мирно сосуществовать в одном телевизоре. Но несколько лагерей все же вырисовываются.

HDR10

Это самый распространенный формат HDR благодаря открытому исходному коду, и производители смело внедряют его в свои телевизоры без необходимости платы за лицензию. К тому же он поддерживается некоторыми авторитетными организациями, например, «Альянсом UHD». HDR10 улучшает качество изображения, но в его работе используется несколько упрощенный подход.

Dolby Vision

Этот формат появился раньше HDR10. Тут уместно вспомнить аналогию из 80-х годов прошлого столетия. Компания Sony тогда продвигала собственный формат видеокассет Betamax, превосходивший по многим параметрам конкурирующий формат VHS. Однако японцы установили высокую плату за его использование, и в итоге победил более доступный, хотя и менее качественный, VHS.

HDR10+

Dolby Vision, безусловно, превосходит по качеству, HDR10. Однако многих участников рынка далеко не прельщает перспектива уплаты «дани» владельцам этой технологии. В итоге группа «восставших» во главе с Samsung решила создать собственный формат HDR в качестве альтернативы с открытым кодом, которым можно пользоваться без лицензионных взносов.

HLG

Итак, Dolby Vision и HDR10 являются на сегодня основными форматами HDR. Конкуренцию им пытается составить HDR10+. Однако есть еще один формат, который достоин отдельного упоминания. Это Hybrid Log Gamma или HLG, созданный в результате партнерства вещательных корпораций BBC, Великобритания, и NHK, Япония.Как можно догадаться по именам его творцов, формат HLG призван привнести преимущества расширенного динамического диапазона в телевизионные трансляции и прочие телепередачи. В отличие от всех других указанных версий HDR, в нем не используются метаданные. Вместо этого формат берет исходную кривую гаммы видеосигнала и при помощи логарифмической функции преобразует ее, добавляя яркости (отсюда и Log Gamma). Соответственно, «вес» такого сигнала получается существенно ниже.

Многие документальные фильмы BBC, в том числе «Планета Земля 2», созданы с применением технологии HLG

Dolby Vision и HDR10

Прежде всего, HDR10 является бесплатным и открытым стандартом, а это означает, что производителям телепрограмм и создателям контента не нужно платить за его внедрение, в то время как Dolby принадлежит Dolby Vision.

Итак, что именно вы получаете за доплату за Dolby Vision?

Что ж, DV может отображать 12-битную глубину цвета, что составляет 68,7 миллиардов цветов, тогда как HDR10 ограничен 10-битными и 1,07 миллиардами цветов.

Поскольку 12-битных телевизоров или подобного контента пока нет, Dolby Vision понижает глубину цвета до 10-битной, что обеспечивает небольшое улучшение по сравнению с собственным 10-битным цветом.

Динамический HDR

Двигаясь дальше, Dolby Vision реализует свои метаданные на покадровой основе, что делает его «динамическим HDR», а HDR10 — статическим.

Это означает, что если вы смотрите HDR-фильм на HDR-дисплее, HDR10 установит одинаковые метаданные для всего фильма. Напротив, Dolby Vision может динамически изменять такую информацию, как цвет и яркость, тем самым делая просмотр более захватывающим.

Более того, есть новый формат HDR10 + , который направлен на внедрение динамического HDR в стандарт HDR10, оставаясь при этом бесплатными.

На момент написания этой статьи контент HDR10 + доступен только на нескольких потоковых сервисах (включая Amazon) и на дисках, в то время как все больше и больше телевизоров начинают поддерживать HDR10 +.

Доступность

Неудивительно, что HDR10 лидирует по доступности контента, поскольку он бесплатный.

Кроме того, больше телевизоров поддерживают HDR10, чем Dolby Vision, и пока нет мониторов, поддерживающих DV. PS4/Pro и PS5 поддерживают только HDR10, а Xbox One S/X и Series S/X поддерживают обе технологии HDR.

Большую часть HDR-контента можно найти в потоковых сервисах, таких как Netflix, Amazon Video и Vudu, где вы можете найти контент как для Dolby Vision, так и для HDR10.

Имейте в виду, что все телевизоры, поддерживающие Dolby Vision, также совместимы с HDR10; Таким образом, вам не нужно выбирать между двумя форматами.

Существует множество игр для ПК и консолей, которые также поддерживают HDR10.

Другой важный формат HDR — это HLG (Hybrid Log-Gamma), который был разработан BBC и NHK для прямой трансляции; HLG поддерживает статический HDR и совместим с дисплеями HDR10 и DV.

Мониторы HDR

Мониторы HDR имеют стандарты, отличные от стандартов телевизоров HDR. Вы даже можете найти 8-битные цветные мониторы с поддержкой HDR; их часто называют дисплеями «псевдо-HDR», поскольку они не дают особенно значительного улучшения по сравнению со стандартным качеством изображения.

Чтобы различать мониторы HDR10, обратите внимание на сертификацию VESA DisplayHDR. Большинство людей считают, что для оптимального или «истинного» просмотра HDR дисплей должен иметь пиковую яркость не менее 1000 нит

Большинство людей считают, что для оптимального или «истинного» просмотра HDR дисплей должен иметь пиковую яркость не менее 1000 нит.

Как выбрать HDR ТВ

Нужно учитывать, что рассматриваемая технология может использовать различные форматы. Вот описания наиболее распространённых из них:

Наиболее известным является HDR10. Здесь палитра цветов содержит более миллиарда оттенков. Более 99% такого контента использует это стандарт. Используются статические метаданные, что не полностью раскрывает преимущества рассматриваемого формата.
Dolbi Vision представляет более высокий уровень качества, чем обычно. Здесь вместо 10-битного используется 12-битное кодирование цветов. В этом случае применяются динамические метаданные. Этот формат для использования требует оформления лицензии, поэтому используется в более дорогих моделях телевизоров. Видео такого качества в незначительном количестве представлены на сервисах Netflix, UHD Blu-ray, Amazon Prime Video и Apple TV+.
Компаниями Samsung и Panasonic, был разработан ещё один формат: HDR10+. Его можно рассматривать в качестве упрощённого аналога Dolbi Vision. Здесь используются динамические метаданные. Маловероятно, что его будут активно использовать другие компании кроме тех, которые его разработали.
Hybrid Log Gamma (HLG) — это стандарт, предусматривающий использование одинаковых сигналов для SDR и HDR. В нём вообще не предусмотрено использование метаданных. Является самым низкокачественным из перечисленных здесь стандартов. Его также могут использовать SDR телевизоры. Что позволяет вести вещание с использованием этого формата.
Advanced HDR (SL-HDR1,2,3) — это не один, а группа форматов. Они были разработаны компанией Technicolor. В этом комплекте имеются стандарты, совместимые с SDR устройствами. Другие представляют собой аналог Dolbi Vision. Эти стандарты новые и контента для них практически нет. Считается. Что их использование будет иметь большие перспективы.

Теоретически существует возможность выпуска модели. Которая сможет использовать все перечисленные типы стандартов. Однако на практике телевизионные приёмники используют не6 более 2-3 из них.

При выборе рекомендуется учитывать следующие параметры:

Используемый стандарт

Если устройство работает с HDR10+, то это обеспечит нужный уровень качества просмотра.
Нужно обращать внимание на яркость. Она должна быть не менее 1000 Кд/м.
При использовании динамических метаданных контраст и цветность настраиваются в зависимости от конкретной ситуации

Это позволяет существенно повысить качество картинки. Это требование не является обязательным, но при его соблюдении изображение будет намного лучше.
Битность цвета должна быть не меньше 10. Если она будет меньше, то не получится обеспечить реалистичное цветовосприятие.

При покупке нужно посмотреть, как работает экран. При наличии уровня качества HDR, восприятие картинки будет существенно более реалистичным. Нужно помнить, что большое количество разновидностей не является войной форматов. Все они являются совместимыми между собой.

Вопрос	Ответ
Как убедиться, что телевизор способен показывать видео в HDR качестве?	Нужно убедиться в наличии меток «4K HDR» или «ULTRA HD Premium».
Действительно ли такие видео имеют высокое качество?	Этот формат позволяет видеть изображение, которое практически не отличается от того, которое видит человеческий глаз.
Насколько трудно найти соответствующий контент?	HDR фильмы можно легко найти на Netflix или Amazon. С временем такого контента появляется всё больше.

Рассматриваемая технология не является критичной для просмотра современных видео. Однако она позволит наслаждаться высоким качеством изображения при просмотре. Поэтому при наличии возможности имеет смысл покупать телевизор с поддержкой HDR. Также нужно учитывать, что контента соответствующего уровня качества становится всё больше.

Лучшие телевизоры c HDR10

Переходим к моделям, которые точно имеют поддержку стандарта HDR10, который является сегодня самым распространённым. Этот стандарт используется современными консолями от Sony и Microsoft. Ему же соответствует почти весь выпущенный на текущий момент контент, включая проекты от Netflix и Amazon. Поэтому можно смело обойтись соответствующей моделью, заменив её чем-то получше в будущем. Или сразу покупайте решение с поддержкой HDR10+ (стандарт, продвигаемый компанией Samsung). Правда в сети такого контента заметно меньше, и сразу много преимуществ вы не получите.

Sony KD-49XF7596

Продолжает ТОП 9 телевизоров модель от японского бренда Сони. По функциональности KD-49XF7596 является отличным примером образцового середнячка. Да и стоимость от 44 тысяч рублей относит ТВ к этой же категории. Телевизор базируется на хорошей IPS-матрице (8 бит + FRC) с частотой обновления 50 Гц и боковой подсветкой Edge LED. Последняя не позволяет проникнуться контентом с расширенным динамическим диапазоном на 100%, но поддержка стандарта HDR10 здесь всё же имеется, что очень радует.

Разрешение экрана в KD-49XF7596 составляет 3840×2160 пикселей, а его диагональ – 49 дюймов. В телевизоре используется фирменный процессор X1, оснащённый множеством алгоритмов, нацеленных на улучшение качества картинки. Среди них можно отметить 4K X-Reality PRO, с которым чёткость изображения на экране становится поразительной. При этом на экране с полноценной поддержкой HDR вы можете выводить контент с любых источников, будь это консоли, проигрыватели или веб-контент. Последний особенно удобно потреблять, ведь на Sony KD-49XF7596 установлен привычный всем «зелёный робот».

Достоинства:

работает на базе Андроид ТВ;
алгоритмы обработки изображения;
отличный узнаваемый дизайн Сони;
сборка высокого качества;
много полезных опций и приложений;
шикарные углы обзора;
очень тонкий, легко цепляется на стену.

Недостатки:

присутствуют засвеченные области по краям.

Samsung UE49NU7100U

Среди полезных возможностей одного из наиболее доступных телевизоров обзора можно выделить опцию TimeShift, позволяющую поставить прямой эфир «на паузу», поддержку DLNA, а также функцию записи телепередач на внешний накопитель. Как для такого доступного решения, здесь есть огромный набор портов, включающий сразу 3 порта HDMI, пару USB, RJ-45 и AV. А вот за звучание в UE49NU7100U отвечает только два динамика по 10 Вт. Впрочем, за свою цену вряд ли это можно относить к минусам телевизора Самсунг.

Достоинства:

приятная стоимость;
разрешение Ultra HD;
большой набор интерфейсов;
сочетание стоимости и функциональности;
оптимальная диагональ экрана;
поддержка Steam Link;
шустрая работа Smart TV.

Samsung QE55Q6FNA

Следующую строчку занимает настоящий шедевр – QE55Q6FNA. Эта модель относится к линейке QLED от компании Samsung. Она базируется на панели с HDR возможностями, выполненной по технологии VA, что гарантирует невероятную глубину чёрного цвета и тёмных оттенков в сценах. Способный отображать свыше миллиарда оттенков 55-дюймовый экран телевизора имеет частоту обновления 120 Гц и честную глубину цвета в 10 бит.

Как отмечалось выше, корейцы продвигают усовершенствованный HDR-стандарт под названием HDR10+. Однако в модели QE55Q6FNA производитель пошёл ещё дальше, добавив поддержку Q HDR Elite – технологии, которая ещё прогрессивнее. В итоге зритель может увидеть больше деталей в тёмных и светлых участках кадра, которые на обычных матрицах и дисплеях прошлого поколения были недоступны. К слову, ранее мы отметили, что телевизор базируется на QLED-экране, и он, в отличие от OLED, не подвержен выгоранию.

Достоинства:

великолепное изображение;
развёртка и глубина цвета;
удобство системы Tizen;
восхитительный дизайн;
мощный графический чип Q Engine;
сочетание стоимость – возможности;
достойное качество звука;
долгий срок службы панели в отличии от OLED;
высокая контрастность и непревзойденная передача цветов.

Недостатки:

не читает ряд популярных форматов.

Источники

https://tv-vybor.ru/stati/1508-format-hdr-chto-jeto-takoe-i-pochemu-vash-sledujuschij-televizor-dolzhen-byt-s-nim-sovmestim.html
https://www.audiomania.ru/content/art-6940.html
https://zen.yandex.com/media/softgayd/vse-chto-nujno-znat-pered-pokupkoi-monitora-s-hdr-5e4ceb2969980506e8445dca
https://ProSmartTV.ru/tehnologii/hdr-v-televizore.html
https://www.samsung.com/ru/tvs/tv-buying-guide/what-is-hdr-tv/
https://wowmoon.ru/novosti/chto-takoe-hdr10-v-televizorah/
https://expert-kachestva.ru/luchshie-tovary/tv/top-rejting-hdr-televizorov.html