HDR-tekniikka on nyt niin laajalle levinnyt, että suositut suoratoistopalvelut, kuten Amazon Prime, Disney+ ja Netflix, ovat alkaneet tukea HDR-sisältöä. Itse asiassa, jos etsit uutta televisiota tai näyttöä tänään, hämmästyisit siitä, kuinka melkein jokaisen tuotteen teknisissä luetteloissa on HDR.
Mikä herättää kysymyksen: mikä HDR oikein on? Miten HDR toimii ja miten se verrataan tavalliseen SDR: ään?
Mikä on SDR?
Standard Dynamic Range (SDR) on videostandardi, joka on ollut käytössä CRT-näytöistä lähtien. Markkinamenestyksestä huolimatta HDR-näyttötekniikka, SDR on edelleen oletusmuoto, jota käytetään televisioissa, näytöissä ja projektoreissa. Vaikka sitä käytettiin vanhoissa CRT-näytöissä (ja itse asiassa CRT-tekniikan rajoitukset haittaavat), SDR on edelleen hyväksyttävä muoto tänään. Itse asiassa suurin osa videosisällöstä, olipa kyseessä pelit, elokuvat tai YouTube-videot, käyttää edelleen SDR: ää. Periaatteessa, jos laitetta tai sisältöä ei ole luokiteltu HDR: ksi, käytät todennäköisesti SDR: ää.
Mikä on HDR?
High Dynamic Range (HDR) on uudempi standardi kuvissa ja videoissa. HDR: stä tuli ensin suosittu valokuvaajien keskuudessa, jotka halusivat valottaa oikein sommitelman kahdella kohteella, joiden valotusarvossa on 13 pisteen ero. Tällainen laaja dynaaminen alue mahdollistaisi oikean valotuksen tosielämän kohtauksille, jotka eivät aiemmin olleet mahdollisia SDR: llä.
Hiljattain HDR esiteltiin elokuvissa, videoissa ja jopa peleissä. Vaikka SDR-sisältö tarjosi ylikuormitettuja taivaita, erottumattomia mustia ja nauha-ongelmia aikana korkeakontrastiset kohtaukset, HDR esittää nämä kohtaukset realistisesti laajemmalla väriavaruudella, värisyvyydellä, ja luminanssi.
Laajempi väriavaruus, suurempi värisyvyys ja suurempi valoisuus tekevät HDR: stä paremman kuin SDR: n – mutta kuinka paljon?
Vertaa HDR vs. SDR
Jos olet koskaan etsinyt näyttöä, olet todennäköisesti huomannut tietyt tiedot, kuten sRGB, nits ja cd/m2 sekä 10-bittiset värit. Nämä tiedot koskevat väriavaruutta, luminanssia ja värisyvyyttä. Kaikki nämä tiedot tekevät kuvista eloisia, hyvin sekoitettuja ja riittävästi valotettuja kohteita.
Ymmärtääksemme paremmin HDR: n ja SDR: n välistä eroa vertaamalla näitä kahta niiden väriavaruuden, kirkkauden ja värisyvyyden kautta. Aloitetaan värivalikoimasta.
Värivalikoima
Väriskaala on teoreettinen värispektri, joka voidaan esittää digitaalisesti. Esittääkseen kaikki mahdolliset värit, jotka silmät voivat nähdä, teollisuus käyttää niin kutsuttua CIE 1931 -väridiagrammia. Tämä kaavio on standardi, johon eri väriavaruutta verrataan. SDR käyttää väriavaruutta nimeltä Rec 709 ja HDR Rec 2100:n kanssa. Kolmio ilmaisee, kuinka paljon tilaa ne käyttävät alla olevan kuvan avulla:
Kuten näet, HDR: n Rec 2100:n käyttämä väriavaruus on huomattavasti suurempi kuin SDR: n Rec 709:n.
HDR: n suuren väriavaruuden ansiosta elokuvantekijöillä ja eri sisällöntuottajilla on huomattavasti suurempi kirjo vihreitä, punaisia ja keltaisia, jotta he voivat kuvata työnsä tarkasti ja taiteellisesti. Tämä tarkoittaa, että HDR: ää katsovat katsojat näkevät eloisampia värejä, erityisesti vihreissä, keltaisissa, punaisissa ja kaikessa niiden välissä.
Mitä tulee SDR: ään, koska väriavaruudessa on suhteelliset määrät päävärejä, väristit voivat silti kuvata työnsä kauniisti, vaikkakin merkittävin rajoituksin.
Kirkkaus
Olet nähnyt 2D-värivalikoiman, kuten aiemmin käytetty. Koko CIE 1931 -väriavaruus on kuitenkin itse asiassa 3D-kaavio. Kaavion kolmas ulottuvuus edustaa värin havaittua kirkkautta. Kirkkaus ja kylläisyys muuttavat ihmisten näkemien värien laatua.
Näyttö, joka pystyy tuottamaan suurempia määriä luminanssia, pystyy paremmin muokkaamaan kaikkia 2D-värimaiseman edustamia sävyjä ja siten näyttämään enemmän ihmissilmälle näkyvää väriä. Luminanssi mitataan niteinä tai kandelaina/m2.
SDR pystyy tuottamaan 100 nitiä tai 100 cd/m2. Sitä vastoin HDR10 (yleisin HDR-standardi) voi tuottaa jopa 1 000 nitiä. Tämä tarkoittaa, että katseleminen HDR10-tilassa voi antaa katsojille mahdollisuuden nähdä enemmän erilaisia pää- ja toissijaisia värejä.
Värisyvyys
Vaikka ihmissilmät näkevät kaiken analogisena, digitaalisten näyttöjen on matkittava näitä analogisia valoaaltoja digitaalisina bitteinä, jotta prosessorit voivat luoda niitä uudelleen. Nämä digitaalisen tiedon bitit tunnetaan värisyvyys- tai väribitteinä.
Ihmissilmä käyttää havaintoa nähdäkseen eri värejä. Digitaaliset näytöt käyttävät värisyvyyttä tai bittisyvyyttä opastamaan pikseliä näytettävän värin suhteen. Mitä enemmän bittiä pikseli voi vilkkua, sitä enemmän värejä se voi näyttää.
SDR voi näyttää 8 bittiä väriä, mikä tarkoittaa, että pikseli voi näyttää yhden päävärin 256 lajikkeessa. Koska päävärejä on kolme, 8-bittinen paneeli voi näyttää enintään 16 777 216 värisävyä.
Perspektiivistä katsottuna ihmissilmä pystyy erottamaan vain noin 10 miljoonaa väriä. Tämä tarkoittaa, että SDR pystyy erittäin hyvin näyttämään ihmissilmämme näkemiä värejä, minkä vuoksi 8-bittinen väri on edelleen visuaalisen median standardi nykyään.
Sitä vastoin HDR10 voi tehdä 10-bitin värisyvyyden, mikä mahdollistaa enintään 1,07 miljardia värisävyä!
Vaikuttavaa, mutta koska ihmissilmä pystyy erottamaan vain noin 10 miljoonaa väriä, eikö 10-bittinen värisyvyys ole liioittelua? Näetkö edes eron?
Kyllä, ehdottomasti voisit! Mutta miten?
Ihmiset voivat havaita enemmän värejä 10 bitin syvyydellä, koska ihmissilmä ei havaitse värisävyjä yhtäläisesti.
Jos katsot CIE 1931 -väriasteikkoa (kuvassa yllä), voit nähdä, että ihmissilmä näkee paljon enemmän vihreitä ja punaisia kuin sinisiä. Vaikka 8-bittinen värisyvyys voi maksimoida tarkasti kaiken sinisen, jonka silmäsi voivat havaita, se ei voi tehdä samaa punaisen ja etenkään vihreiden kanssa. Joten vaikka näet suunnilleen saman alueen sinisiä 8- ja 10-bittisinä, muut ensisijaiset värit, kuten punaiset ja vihreät, näkyvät enemmän järjestelmässä, joka käyttää 10-bittistä värisyvyyttä.
HDR: n ja SDR: n plussat ja miinukset
HDR ja SDR ovat kaksi visuaalisen digitaalisen median standardia. Yhden standardin käyttämisessä toisesta löytyy kadunsa ja heikkoutensa. Tässä on taulukko, joka näyttää, kuinka yksi vertautuu toiseen:
Värien ja näytön suhteen HDR on kaikin tavoin parempi kuin SDR. Se tarjoaa merkittäviä parannuksia väriavaruudessa, luminanssissa ja värisyvyydessä. Joten jos sinulla on mahdollisuus katsella elokuvia, katsella kuvia tai pelata pelejä HDR-tilassa, sinun pitäisi aina tehdä niin – mutta voitko?
HDR: n ongelmana on, että useimmat kulutusmateriaalit eivät ole HDR-yhteensopivia. Usein HDR-median katseleminen SDR-näytöllä tekee katselukokemuksestasi huonomman kuin sen katsominen tavallisella SDR-paneelilla.
Toinen ongelma on, että useimmat HDR-laitteet käyttävät HDR10:tä, joka on löyhästi standardoitu, kun taas sen markkinointi on suurelta osin yhtenäistä. Löydät esimerkiksi HDR10-logon lyötynä huonompaan paneeliin, joka ei toimi yhtä hyvin kuin HDR10-mainoksissa näkyvä 1 000 nitin paneeli.
Vaikka SDR tarjoaa tavanomaiset katselustandardit, eikä pysty kilpailemaan HDR: n kanssa, kun se toimii, sen helppokäyttöisyys, yhteensopivuus ja alhaisemmat kustannukset ovat se syy, miksi monet ihmiset haluavat edelleen käyttää sitä.
Tarvitset sekä HDR: n että SDR: n
Nyt kun tiedät eron SDR- ja HDR-standardien välillä, on selvää, että HDR on selkeä voittaja viihdyttävän sisällön katselussa. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että sinun pitäisi lopettaa SDR: n käyttö. Totuus on, että SDR on edelleen parempi standardi käytettäväksi aina, kun et katso tai toista HDR-spesifistä sisältöä.
Jos olet ostamassa uutta näyttöä, olisi viisasta investoida kalliimpaan HDR-yhteensopivaan paneeliin, sillä sen avulla voit katsella sekä HDR- että SDR-sisältöä. Koska SDR-sisältö näyttää huonolta HDR10:ssä, voit aina sammuttaa HDR: n, kun katsot, pelaat tai katselet SDR-sisältöä ja sovelluksia.
Toivottavasti tämä antaa sinulle käsityksen siitä, kuinka paljon vaikutusta HDR tuo pöytään. Vaikka SDR on edelleen tapa nauttia erilaisista sisällöistä, on vain ajan kysymys, milloin HDR saa paremman tuen. Sitten siitä tulee todennäköisesti kaikkien käyttämä tulevaisuuden standardi.