70% информации о мире человек получает через зрение. Фактически глаза — наш главный орган чувств. Но можем ли мы доверять нашему зрению?
Давайте взглянем на картинку. Вроде ничего необычного. Но что если я вам скажу, что ячейки A и B — совершенного одного цвета.
На самом деле мы не всегда можем отличить светлое от темного. Далеко за примерами ходить не надо: помните сине-черное / бело-золотое платье или появившиеся чуть позже кроссовки?
И все современные экраны пользуются этой особенностью человеческого зрения. Вместо настоящего света и тени нам показывают их имитацию. Мы настолько к этому привыкли, что даже не представляем что может быть как-то иначе. Но на самом деле может. Благодаря технологии HDR, которая намного сложнее и интереснее, чем вы думаете.
Что такое HDR ВИДЕО? | ОБЪЯСНЯЕМ
Поэтому сегодня мы поговорим, что такое настоящее HDR-видео, поговорим про стандарты и сравним HDR10 и HDR10+ на самом продвинутом QLED телевизоре!
На самом деле первое, что надо знать про HDR: это не просто штука, которая правильно хранит видео. Чтобы увидеть HDR-контент нам нужно две составляющие: сам контент, и правильный экран, который его поддерживает. Поэтому смотреть мы сегодня будем на QLED-телевизоре Samsung.
6 стопов SDR
Ежедневно наши глаза сталкиваются с экстремальными перепадами яркости. Поэтому человеческое зрение в ходе эволюции научилось видеть достаточно широкий динамический диапазон (ДД), то есть улавливать разницу между разными уровнями яркости. Фотографы и киноделы знают, что ДД измеряется в ступенях экспозиции или стопах (f-stop).
Так сколько стопов видит человеческий глаз? Скажу так — по разному.
Если завязать вам глаза, вывести в незнакомое место и резко снять повязку, то в эту секунду вы увидите 14 стопов экспозиции. Это не мало. Вот камера, на которую я снимаю ролики, видит только 12 стопов. И это ничто по сравнению с человеческим зрением, потому что оно умеет адаптироваться.
Спустя пару секунд, когда ваши глаза привыкнут к яркости и обследуют пространство вокруг, настройки зрения подкрутятся и вы увидите потрясающую игру света и тени из 30 стопов экспозиции!
Ух! Красота! Но когда мы смотрим видео на ТВ или на экране смартфона, нам остаётся довольствоваться только 6 стопами экспозиции, потому как видео со стандартным динамическим диапазоном или SDR — больше не поддерживает.
Яркость
Почему так мало? Вопрос исторический и связан он с двумя этапами.
Стандарты современного SDR видео зародились еще в середине 20-го века, когда появилось цветное телевидение. Тогда существовали только ЭЛТ телевизоры, и они были очень тусклые. Максимальная яркость была 100 нит или кандел на квадратный метр. Кстати, кандела — это свеча. Поэтому 100 кандел на квадратный метр буквально означает уровень яркости 100 свечей, расположенных на площади в 1 метр.
Но если вам не нравится измерять яркость в свечах, вместо кандел на квадратный метр можно просто говорить ниты. Кстати в нашем телевизоре Samsung Q950T — 4000 нит.
Так вот, это ограничение яркости было заложено в стандарт SDR. Поэтому современные телевизоры показывая SDR-контент по сути игнорируют потрясающую адаптивность человеческого зрения подсовывают нам тусклую и плоскую картинку. И это несмотря на то, что с тех пор техника сильно продвинулись вперед.
Одной из особенностей технологии QLED является высокая пиковая яркость. Это самые яркие ТВ на рынке, они даже ярче OLED.
Современные QLED-телевизоры способны выдавать целых 4000 нит яркости, что в 40 раз больше, чем заложено в стандарт SDR. Потрясающе — показывай, что хочешь. Но по-прежнему 99% контента, который мы видим — это SDR, поэтому смотря YouTube на своём потрясающем AMOLED-дисплее, вы фактически смотрите эмуляцию кинескопа из гостиной времен разгара холодной войны. Такие дела.
Глубина цвета
Второе ограничение тоже происходит из глубокой древности — 1990-х.
Тогда появился революционный стандарт — цифровое телевидение высокой четкости — HDTV, частью которого стала глубина цвета 8 бит. Это значит, что у каждого из базовых цветов — красного, зеленого и синего — может быть только 256 значений. Возводим 2 в 8-ю степень получается 256 — это и есть 8 бит..
Итого на три канала, всего 16 777 216 миллионов оттенков.
Кажется, что это много. Но человек видит куда больше цветов. И все эти некрасивые ступенчатые переходы, которые часто можно заметить на видео и фотографиях и конечно в YouTube, спасибо его фирменному кодеку — это как раз ограничения 8 бит.
Но самое интересное, что эти два ограничения: 6 стопов экспозиции и 8 бит на канал, не позволяли SD-видео сымитировать главную особенность человеческого зрения — его нелинейность! Поэтому поговорим про восприятие яркости.
Восприятие яркости
Так уж эволюционно сложилось, что для человека всегда было важнее, что там находится в тени, чем на ярком солнце. Поэтому человеческий глаз гораздо лучше различает темные оттенки. И поэтому любое цифровое изображение кодируется не линейно, чтобы как можно больше бит информации отдать под темные участки изображения.
Иначе, для человеческого глаза в тенях перепады между уровнями яркости будут уж слишком большие, в светах, наоборот, совершенно незаметные, особенно если у вас в распоряжении всего 256 значений, которые есть в распоряжения SDR видео.
Но в отличие от SDR — HDR видео кодируется с глубиной цвета, как минимум 10 бит. А это 1024 значения на канал и итоговые более миллиарда оттенков (1024 x 1024 x 1024 = 1 073 741 824)
А предельная яркость изображения в HDR видео стартует от 1000 нит и может достигать 10000 нит. Это в 100 раз ярче SDR!
Такое раздолье позволяет закодировать максимум информации в темных участках изображения и показать картинку куда более естественную для человеческого глаза.
Метаданные
Итак, мы с вами выяснили, что возможности HDR сильно превосходят SDR, и HDR показывает куда более страшную и всю из себя контрастную картинку, но! Какая разница, какой там у тебя формат видео, SDR или HDR, если качество изображения всё равно зависит от экрана, на котором ты смотришь. На некоторых экранах SDR выглядит так насыщенно и контрастно, что HDR даже и не снилось. Всё так!
Все дисплеи отличаются. Они по-разному откалиброваны, в них разный уровень яркости и прочие параметры.
Но HDR-видео в отличие от SDR не просто выводит изображение на экран, но еще и умеет сообщать телевизору, как именно нужно его показывать! Делается это при помощи так называемых метаданных.
Они бывают двух видов.
Статические метаданные. Содержат в себе настройки яркости и контраста всего видео целиком. Например, человек, который мастерил какое-нибудь атмосферное, темное кино может указать, что максимальная яркость в этом фильме всего 400 нит. Поэтому телевизор с яркостью 4000 нит не будет задирать яркость и превращать ваш хоррор-фильм в детский утренник. Или наоборот фильм с яркостью 4000 нит по максимуму раскроется не только на телевизоре, который тянет такую яркость, но и на более тусклом экране, так как картинка правильно сожмётся до возможностей телевизора.
Но бывают такие фильмы, которые в целом темные, но в них есть сцены с яркими вспышками света. Или например фильм про космос, в котором ярко сияют звезды. В таких случаях необходимо настроить яркость каждой сцены отдельно.
Для это существуют динамические метаданные. Они содержат в себе настройки каждого пикселя в каждом кадре фильма. Более того, эти метаданные содержат информацию на каком дисплее мастерился контент. А значит ваш дисплей может взять эти настройки и адаптировать изображение так, чтобы вы получили максимально приближенную к задумке автора картинку.
HDR10 и HDR10+
Самый распространённый формат с поддержкой статический метаданных — это HDR10. Более того это самый распространенный HDR формат в принципе. Если видите наклейку HDR на телевизоре — знайте: он поддерживает HDR10. Это его плюс.
Но поддержка только статических метаданных не позволяют назвать его настоящим HDR. Поэтому компания Samsung, совместно с 20th Century Fox и Panasonic решили исправить это недоразумение и добавили к HDR10 поддержку динамических метаданных, назвав новый стандарт — HDR10+.
Получился он царский — 10 бит, 4000 нит, более миллиарда оттенков. Но видна ли разница между HDR10 и 10+ на практике.
У нас есть QLED телевизор Samsung Q950T, который как раз поддерживает оба формата. Поэтому сравнение будет максимально корректным. Мы запустили кино, которые смастерили в HDR10 и HDR10+. И знаете, что — я действительно увидел разницу. На этом телевизоре и HDR10 выглядит круто, а HDR10+ вообще разрывает шаблон.
И дело не только в стандарте HDR10+.
Adaptive Picture
Дело в том, что HDR-контент существенно более придирчив к качеству дисплея, чем SDR. Например, яркость в HDR-видео указывается не в относительных значениях, то есть в процентах, а в абсолютных — в нитах. Поэтому, хочешь не хочешь, но если в метаданных указано, что этот конкретный участок изображения должен светить 1000 нит нужно, чтобы телевизор сумел выдать такую яркость. Иначе, это уже будет не HDR.
А если, вдруг, вы смотрите видео днём, в ярко освещенной комнате, то нужно еще компенсировать окружающее освещение. Большинство устройств не справляются с этой задачей. Но, у QLED телевизоров Samsung, в этом плане есть, огромное преимущество.
Во-первых, в них используется технология Adaptive Picture, которая подстраивает яркость и контрастность изображения в зависимости от окружающего освещения.
Во-вторых, как я уже говорил, запас яркости в QLED — 4000 нит. А этого с головой хватит для компенсации практически любого внешнего освещения.
В отличие от OLED-телевизоров, которые могут выдавать необходимый уровень контраста только при плотно зашторенных шторах.
Другие технологии
Естественно, это не единственная крутая технология внутри данного телевизора. Здесь установлен мощный нейропроцессор Quantum 8K, который в реальном времени умеет апскейлить 4K-контент до 8К. Причём он не просто повышает четкость изображения, он распознаёт разного типа текстуры и дополнительно их прорабатывает. Еще тут сверхширокие углы обзора, прекрасный объемный звук, который кстати тоже адаптируется под уровень шума в помещении в реальном времени. И масса других технологии, эксклюзивных для QLED-телевизоров Samsung.
Но главная технология сегодняшнего вечера HDR10+ — и, что прекрасно — это не эксклюзив.
HDR10+ — это открытый и бесплатный стандарт, как и обычный HDR10. Всё это дает ему огромное преимущество перед, по сути, таким же, но платным Dolby Vision. Поэтому HDR10+ есть не только в телевизорах и смартфонах Samsung — его поддерживают практически все производители телевизоров, смартфонов, камер, ну и, конечно, в этом формате снимаются и делаются фильмы. А значит у HDR10+ есть все шансы стать настоящим народным стандартом HDR, которым вы сможете насладиться на всех экранах страны, как больших, так и малых.
- Блог компании Droider.Ru
- Алгоритмы
- Сжатие данных
- Мониторы и ТВ
- Электроника для начинающих
Источник: habr.com
Что такое HDR 10 в смартфоне, особенности этого стандарта
Если в смартфоне имеется поддержка HDR 10, очевидно, что это весьма серьезно. Даже среди флагманских моделей пока не так уж много устройств, соответствующих данному стандарту.
Но, по мнению специалистов, за HDR – будущее не только телевизоров и мониторов, но и мобильных устройств. Разберемся, что собой представляет данная технология.
Что такое HDR
Сразу оговоримся: речь идет не о технологии, применяемой в камерах гаджетов, которая тоже использует принцип расширения динамического диапазона (High Dynamic Range).
В нашем случае имеется в виду способ получения на дисплее более реалистичного изображения.
Вначале – о самом понятии динамического диапазона применительно к изображениям (а этот термин используется еще и в звуковоспроизведении).
Он представляет собой разницу между минимальной и максимальной возможной яркостью пикселя картинки. Т.е., физически он совпадает с яркостью, поскольку в идеале минимальное значение яркости дисплея равно 0 нит.
Но получить абсолютно черный цвет можно только в экранах на основе OLED матриц, поскольку у ЖК систем с этим проблемы.
Заметьте: пока что мы говорим не о гаджетах, а о телевизорах, у которых в норме максимальная яркость соответствует 300-350 нит. Если же говорить об устройствах с поддержкой одного из HDR стандартов, то у них эта величина выше в разы, а то и в десятки раз.
Источник: mob-mobile.ru
Что такое HDR 10 в смартфоне: особенности этого стандарта
HDR 10 – способ получения более красочной картинки на экране смартфона. Для использования технологии устройство должно работать с увеличенным динамическим диапазоном изображения. Возможно это только на OLED матрицах, поскольку глубокий черный оттенок можно получить исключительно на них.
Максимальная яркость смартфона должна быть как минимум 1000 нит, а цветность хотя бы 10 бит. Однако нельзя путать мониторы и мобильные устройства. HDR 10 на разных платформах имеет разные требования.
Что получает пользователь
Важно иметь в виду, что стандарт нуждается в визуальном контенте. Но при этом заметить разницу можно даже на рабочем столе. Улучшается цветопередача и пропадают блики от солнца.
На устройствах с маленькой диагональю эффект от технологии не такой впечатляющий. Большинство современных флагманов работают сразу с несколькими стандартами HDR. Однако самым актуальным по-прежнему остается HDR 10.
Работа HDR 10
Если, к примеру, взять изображение человека, находящегося на светлом фоне, то обычный экран будет показывать слишком засвеченное изображение и потеряет все детали. А вот устройство с технологией HDR 10 выдаст четкую и детализированную картинку.
Однако имеется несколько претензий. Первая заключается в том, что на смартфон не получится смотреть под одним углом, а значит, изменится и освещение. Вторая подразумевает наличие автоматической регулировки яркости на смартфоне. Но производители заявляют, что все это учитывается искусственным интеллектом, и картинка всегда будет радовать глаза. Нельзя не сказать и про то, что технология сильно расходует заряд аккумулятора, но по факту любой человек ставит свой телефон на зарядку каждый вечер.
Смартфоны с HDR
Несмотря на то, что в телевизорах данная технология уже широко используется, в смартфонах ее реализуют лишь несколько производителей. К ним относятся LG, Samsung и Apple. Впервые технология была реализована Galaxy Note 7, но так как смартфон стал полным провалом компании Samsung и был отозван, первым нормально работающим устройством стал LG G6.
Прошлогодний iPhone X также получил HDR 10. А благодаря узким рамкам, высокому full HD разрешению и контрастности, дисплей считался лучшим на рынке. Этот смартфон стал первым устройством, действительно показавшим возможности данной технологии. Позже компания LG попыталась повторить успех Apple в своем смартфоне LG V30. Аппарат получил разрешение сторон 18:9.
POLED матрица, используемая в смартфоне, делает рамки практически незаметными. Разрешение дисплея составило 2880×1440, из-за чего устройство способно отобразить аж 148% охвата.
Недавно технология получила масштабное обновление до HDR10+. Главной отличительной особенностью стала поддержка динамических тонов Dynamic Tone Mapping. Это означает, что яркость смартфона может изменяться в зависимости от освещенности сцены в видео. К примеру, если в кино преобладают темные тона и лишь в некоторых моментах появляется свет, технология заранее подстроится под сцену.
Теперь стандарт максимально приблизился к Dolby Vision, чьи разработчики раньше преподносили динамические метаданные как самое важное отличие от HDR 10.
Но когда требуются высочайшие значения по цвету и яркости, конкурентов у Dolby Vision до сих пор нет. При этом надо учитывать, что это технология является платной, в то время как HDR10+ остается открытым стандартом. HDR10+ — 5-ый стандарт в подобной индустрии. Он находится на ровне с такими гигантами, как HDR 10, Dolby Vision, HLG и Advanced HDR.
Просто о непонятном: Что такое HDR видео? (1 видео)
Источник: mobcompany.info