Wszystko, co chciałbyś wiedzieć o HDR

HDR to skrót angielskiego wyrażenia High Dynamic Range, oznaczającego technologię, która umożliwia wyświetlanie obrazów z większą rozpiętością tonalną niż tradycyjne SDR (Standard Dynamic Range).

Jak pokazują poniższe zdjęcia, na obrazach wyświetlanych w SDR ciemne obszary stają się zbyt przyciemnione, a jasne obszary zbyt wyblakłe. Obrazy wyświetlane w HDR mają bardziej realistyczny, naturalny wygląd, ponieważ zachowują subtelne różnice ciemnych i jasnych odcieni.

HDR znalazło się w centrum zainteresowania jako technologia obrazowania przyszłości. Już teraz materiały wyprodukowane z zastosowaniem HDR można oglądać na platformach takich jak Netflix czy na płytach Blu-ray UHD.

Cztery spośród tych pięciu elementów (rozdzielczość, głębia bitowa, szybkość klatek i gamut kolorów) zostały już unormowane w ramach standardu BT.2020 dotyczącego transmisji 4K/8K UHD.* Tylko dla jasności nadal stosuje się stary standard BT.709, obowiązujący dla obrazów full HD (100 cd/m²).

Jeszcze do niedawna w produkcji filmowej konieczne było kompresowanie jasnych obszarów tak, aby odpowiadały parametrom wyświetlaczy. W efekcie uzyskiwane obrazy różniły się od oryginalnych scen.

Najnowsze postępy w technologii wyświetlania obrazu pozwoliły jednak zwiększyć obsługiwaną rozpiętość tonalną, a tym samym lepiej odwzorowywać jasne i ciemne tony. Właśnie dlatego technologia HDR cieszy się ostatnio tak dużym zainteresowaniem.

*Wdrożenie standardu 4K/8K UHD dla transmisji telewizyjnych jest planowane na koniec roku 2018. Obecny standard full HD nosi nazwę BT.709.

Rozdzielczość oznacza liczbę pikseli na obrazie. Im większa jest rozdzielczość obrazu wyświetlanego na danym ekranie, tym więcej ma on pikseli, co umożliwia lepsze oddanie szczegółów. Rozdzielczość 4K UHD wynosi 3840 x 2160, a więc ilość wyświetlanych danych jest czterokrotnie większa niż w przypadku standardu full HD.

Głębia bitowa oznacza liczbę kolorów wyświetlanych przez jeden piksel. Im większa jest głębia bitowa, tym więcej kolorów można wyświetlić na ekranie, a co za tym idzie przejścia między tonami są dużo płynniejsze. Przykładowo, wyświetlacz 8-bitowy potrafi odwzorować ok. 16,77 miliona różnych kolorów, natomiast wyświetlacz 10-bitowy ok. 1,07 miliarda kolorów.

Gamut kolorów oznacza zakres barw wyświetlanych na ekranie. Poniższy wykres przedstawia wartości RGB postrzegane przez ludzkie oko, a każdy z widocznych na nim trójkątów wyznacza inny gamut kolorów – im większa powierzchnia trójkąta, tym większa liczba wyświetlanych kolorów.

Standard BT.2020 (Rec.2020) dla transmisji 4K/8K obejmuje dużo szerszy gamut kolorów niż standard  BT.709 (Rec.709) dla transmisji full HD.

Jasność oznacza zakres oświetlenia obrazu, który może być oddany na ekranie. Przyjmuje się, że rozpiętość tonalna dostrzegana przez ludzkie oko (czyli różnica między najciemniejszymi i najjaśniejszymi elementami obrazu) wynosi 10¹², natomiast typowe wyświetlacze potrafią odtworzyć rozpiętość tonalną na poziomie zaledwie 10³. Technologia HDR zwiększa rozpiętość tonalną ekranu do 10⁵ (a więc aż stokrotnie), dzięki czemu światła i cienie odwzorowywane są w sposób dużo bardziej zbliżony do ludzkiego postrzegania.

Większość modeli z serii ColorEdge CG można zaktualizować tak, by wyświetlały obrazy w standardzie HDR (czyli krzywe gamma HLG i PQ). Dzięki uproszczonemu podglądowi HDR jeszcze na etapie edycji można ocenić, jak będzie wyglądał gotowy materiał.

Modele umożliwiające aktualizację HDR:

• • ColorEdge CG318-4K

• • ColorEdge CG248-4K

• • ColorEdge CG277

• • ColorEdge CG247X

Aktualizacja HDR polega na dodaniu krzywej HLG i dwóch krzywych PQ (PQ1000 i PQ300) do wbudowanych trybów wyświetlania monitora.

W trybie PQ1000 krzywa gamma PQ o jasności szczytowej 1000 cd/m² zostaje skompresowana do wartości 300 cd/m², aby dopasować się do jasności monitora (patrz wykres poniżej).

W trybie PQ300 krzywa jasności pokrywa się z krzywą gamma PQ o jasności szczytowej 1000 cd/m² do punktu 300 cd/m², a po jego osiągnięciu pozostaje stała dla wszystkich przejść tonalnych o wyższych wartościach (patrz wykres poniżej).

Dzięki wiernemu odwzorowaniu przejść tonalnych o jasności do 300 cd/m² ta krzywa gamma nadaje się do oceny kolorystycznej ciemniejszych obszarów.

Po zakończeniu instalacji użytkownik może swobodnie przełączać się między potrzebnymi trybami wyświetlania naciskając przyciski z przodu monitora.