Technologie HDR je nyní tak rozšířená, že oblíbené streamovací služby jako Amazon Prime, Disney+ a Netflix začaly podporovat obsah HDR. Ve skutečnosti, pokud byste dnes hledali nový televizor nebo monitor, byli byste překvapeni, jak se téměř každý produkt může pochlubit HDR ve svém seznamu specifikací.
Což vyvolává otázku: co přesně je HDR? Jak funguje HDR a jaké je srovnání s běžným SDR?
Co je SDR?
Standardní dynamický rozsah (SDR) je video standard, který se používá od CRT monitorů. Navzdory úspěchu na trhu Technologie obrazovky HDR, SDR je stále výchozí formát používaný v televizorech, monitorech a projektorech. Přestože se používal ve starých CRT monitorech (a ve skutečnosti mu brání omezení technologie CRT), je SDR i dnes přijatelným formátem. Ve skutečnosti drtivá většina videoobsahu, ať už jde o hry, filmy nebo videa na YouTube, stále používá SDR. V zásadě platí, že pokud zařízení nebo obsah není hodnocen jako HDR, pravděpodobně používáte SDR.
Co je HDR?
Vysoký dynamický rozsah (HDR) je novější standard pro obrázky a videa. HDR se poprvé stalo populární mezi fotografy, kteří chtěli správně exponovat kompozici se dvěma objekty s rozdílem hodnoty expozice o 13 EV. Tak široký dynamický rozsah by umožnil správnou expozici reálným scénám, které dříve nebyly možné s SDR.
Nedávno bylo HDR zavedeno do filmů, videí a dokonce i her. Zatímco obsah SDR poskytoval přefouknuté nebe, nerozeznatelnou černou a problémy s pruhováním během vysoce kontrastní scény, HDR realisticky zobrazuje tyto scény s rozsáhlejším barevným prostorem, barevnou hloubkou, a jas.
Díky širšímu barevnému prostoru, větší barevné hloubce a vyššímu jasu je HDR lepší než SDR – ale o kolik?
Srovnání HDR vs. SDR
Pokud jste někdy hledali monitor, pravděpodobně jste si všimli určitých specifikací, jako je sRGB, nits a cd/m2 a 10bitové barvy. Tyto specifikace se týkají barevného prostoru, jasu a barevné hloubky. Všechny tyto specifikace dělají živé, dobře promíchané a adekvátně exponované objekty uvnitř snímku.
Abychom lépe porozuměli rozdílu mezi HDR a SDR, porovnejme je prostřednictvím jejich barevného gamutu, jasu a barevné hloubky. Začněme barevným gamutem.
Barevný gamut
Barevný gamut je teoretické spektrum barev, které lze digitálně zobrazit. Pro znázornění všech možných barev, které mohou oči vidět, průmysl používá to, co je známé jako CIE 1931 chromatický diagram. Tento diagram je standardem, se kterým se porovnávají různé barevné prostory. SDR používá barevný prostor nazvaný Rec 709 a HDR s Rec 2100. Trojúhelník znázorňuje, kolik místa využívají pomocí níže uvedeného obrázku:
Jak můžete vidět, barevný prostor používaný u HDR Rec 2100 je výrazně větší než u SDR Rec 709.
Díky velkému barevnému prostoru HDR budou mít filmaři a různí tvůrci obsahu k dispozici výrazně větší spektrum zelených, červených a žlutých, aby mohli přesně a umělecky vykreslit svou práci. To znamená, že diváci sledující HDR uvidí živější barvy, zejména zelené, žluté, červené a vše mezi nimi.
Pokud jde o SDR, protože barevný prostor má proporcionální množství primárních barev, koloristé mohou stále zobrazovat svou práci krásně, i když s významnými omezeními.
Jas
Viděli jste barevný gamut zobrazený ve 2D jako ten, který byl použit dříve. Celý barevný prostor CIE 1931 je však ve skutečnosti 3D diagram. 3. rozměr diagramu představuje vnímaný jas barvy. Jas spolu se sytostí mění kvalitu barev, které jsou lidé schopni vidět.
Displej, který může vydávat vyšší množství jasu, je schopnější modifikovat všechny odstíny, které 2D barevná scéna představuje, a tak může zobrazit více barev viditelných pro lidské oči. Svítivost se měří v nitech nebo kandelách/m2.
SDR je schopen produkovat 100 nitů nebo 100 cd/m2. Naproti tomu HDR10 (nejběžnější standard HDR) může mít výstupní výkon až 1 000 nitů. To znamená, že sledování v HDR10 umožňuje divákům vidět více druhů primárních a sekundárních barev.
Barevná hloubka
Ačkoli lidské oči vidí vše analogově, digitální displeje musí napodobovat tyto analogové vlny světla v digitálních bitech, aby je procesory znovu vytvořily. Tyto bity digitální informace jsou známé jako barevná hloubka nebo barevné bity.
Lidské oko používá vnímání k vidění různých barev. Digitální displeje používají barevnou hloubku nebo bitovou hloubku, aby daly pixelu pokyn, jakou barvu má zobrazit. Čím více bitů může pixel blikat, tím více barev může zobrazit.
SDR může zobrazit 8 bitů barev, což znamená, že pixel může zobrazit jednu primární barvu ve 256 variantách. Protože existují tři základní barvy, 8bitový panel může zobrazit maximálně 16 777 216 odstínů barev.
Abychom to uvedli do perspektivy, lidské oko dokáže rozlišit pouze asi 10 milionů barev. To znamená, že SDR je velmi schopný zobrazovat barvy, které naše lidské oči vidí, a proto jsou dnes 8bitové barvy stále standardem pro vizuální média.
Naproti tomu HDR10 umí barevnou hloubku 10 bitů, což umožňuje maximálně 1,07 miliardy odstínů barev!
Působivé, ale protože lidské oko dokáže rozlišit pouze kolem 10 milionů barev, není 10bitová barevná hloubka přehnaná? Vidíte vůbec ten rozdíl?
Ano, rozhodně byste mohli! Ale jak?
Lidé mohou vnímat více barev s 10bitovou hloubkou, protože lidské oko nevnímá barevné odstíny stejně.
Pokud se podíváte na stupnici chromatičnosti CIE 1931 (obrázek výše), můžete vidět, že lidské oko vidí mnohem více zelené a červené než modré. Ačkoli 8bitová barevná hloubka může téměř maximalizovat všechny modré, které mohou vaše oči vnímat, nemůže to udělat s červenou, a zejména se zelenou. Takže ačkoli uvidíte přibližně stejný rozsah modrých v 8 a 10 bitech, ostatní primární barvy, jako je červená a zelená, se v systému používajícím 10bitovou barevnou hloubku zobrazí více.
Výhody a nevýhody HDR a SDR
HDR a SDR jsou dva standardy používané ve vizuálních digitálních médiích. Používání jednoho standardu od jiného bude mít své ulice a slabiny. Zde je tabulka, která vám ukáže, jak se jedno srovnává s druhým:
Co se týče barev a zobrazení, HDR je ve všech směrech lepší než SDR. Poskytuje výrazné zlepšení barevného prostoru, jasu a barevné hloubky. Pokud tedy máte možnost sledovat filmy, prohlížet obrázky nebo hrát hry v HDR, měli byste to vždy dělat – ale můžete?
Problém s HDR je, že většina spotřebních médií není kompatibilní s HDR. Zobrazení médií HDR na obrazovce SDR často zhorší zážitek ze sledování než sledování na běžném panelu SDR.
Dalším problémem je, že většina HDR zařízení používá HDR10, které je volně standardizované, přičemž jeho marketing je do značné míry jednotný. Například najdete logo HDR10 nalepené na podprůměrném panelu, který nemůže fungovat tak dobře jako panel 1 000 nitů zobrazený v reklamách HDR10.
Ačkoli SDR poskytuje obvyklé standardy zobrazení a nemůže konkurovat HDR, když funguje, jeho snadné použití, kompatibilita a nižší cena jsou důvodem, proč jej mnoho lidí stále preferuje.
Potřebujete HDR i SDR
Nyní, když znáte rozdíl mezi standardy SDR a HDR, je zřejmé, že HDR je jasným vítězem, pokud jde o sledování zábavného obsahu. To však neznamená, že byste měli přestat používat SDR. Pravdou je, že SDR je stále lepší standard, který lze použít, kdykoli nesledujete nebo nepřehráváte obsah specifický pro HDR.
Pokud kupujete nový displej, bylo by rozumné investovat do dražšího panelu s podporou HDR, protože vám umožňuje sledovat obsah HDR i SDR. Vzhledem k tomu, že obsah SDR v HDR10 vypadá špatně, můžete HDR kdykoli vypnout, když sledujete, hrajete nebo prohlížíte obsah a aplikace SDR.
Doufejme, že vám to poskytne představu o tom, jaký dopad má HDR na stůl. Přestože SDR bude stále způsob, jakým si budete užívat různého obsahu, je jen otázkou času, kdy HDR získá lepší podporu. Pak to bude pravděpodobně budoucí standard, který každý používá.