Технология расширения динамического диапазона hdr: High Dynamic Range Imaging — Википедия – Технология HDR (High Dynamic Range) в телевизорах — LG Россия

Содержание

Что такое технология расширения динамического диапазона HDR

В разные годы в ТВ-индустрии были популярны свои «фишки»: электронно-лучевые телевизоры сменялись тонкими плазменными панелями, производители предлагали полную поддержку HD или Ultra HD для высокой четкости изображений и экспериментировали с формами экрана, предлагая плоские и изогнутые вариации. В описаниях современных моделей все чаще значится технология HDR. Что это за функция так ли она необходима для качественной передачи картинки на экране?

Технология HDR

Что дает HDR?

Под аббревиатурой HDR (High Dynamic Range), которая означает расширенный динамический диапазон, скрывается технология запечатления изображения с увеличенным диапазоном яркости между наиболее темными и наиболее яркими цветами.

Цветовой диапазон

Это позволяет максимально приблизить его к тому, что человек видит своими глазами в реальной жизни, то есть сохраняется максимальная достоверность.

Изображение в формате hdr отличают более высокие показатели:

  • контрастности и яркости;
  • детализации;
  • глубины и насыщенности;
  • проработки теней.

Таким образом, технология позволяет визуально улучшить изображение, делая его более глубоким и реалистичным по сравнению картинкой у других моделей телевизоров. На практике это проявляется в том, что зритель видит на экране больше градаций цветов. Если раньше при высокой яркости определенная область картинки имела один яркий цвет, то с поддержкой расширенного динамического диапазона на ней можно различить разнообразные оттенки. То же самое касается и темных областей.

Как работает технология

Для полноценной реализации HDR технологии необходимо две составляющих: соответствующий телевизор и источник изображения.

На пути к новому цветовому стандарту перед разработчиками стояла главная задача – существенно повысить яркость изображения, то есть расширить динамический диапазон дисплея. Для этого телевизоры оборудуются специальной подсветкой, яркость которой регулируется на отдельных участках экрана. Эта возможность позволяет передавать максимальные пики именно тогда, когда это нужно (например, при изображении яркого солнца). Максимальный запас яркости при этом значительно превосходит показатели обыкновенных телевизоров: 1000-5000 нит у HDR-техники по сравнению с 300-500 нит у стандартных моделей. Для контрастности более темные участки изображения затеняются, иногда даже с полным отключением матрицы. Это обеспечивает невероятную четкость и качество изображения, к которым стремятся производители и зрители.

Как работает технология HDR

Но если, например, с помощью фоторедактора поставить на фотографии большой контраст, то изображение искажается и получается неестественным. Чтобы устранить эту проблему, High Dynamic Range использует расширенную цветовую палитру. Она достигается за счет использования более глубоких красных, синих и зеленых оттенков, а также их всевозможных сочетаний.

Каждый передаваемый дисплеем цвет формируется из 3 составляющих: красной, зеленой и синей (RGB). Большинство современных телевизоров без поддержки HDR кодируют яркость каждой из них 8-битным числом: значение находится в пределах 0-255 (то есть 256 значений). Смешение этих цветов в различной степени яркости позволяет получать любые другие цвета. Их количество составляет 16,8 млн. (256*256*256). Многие из них человеческий глаз воспринимает одинаково, только с разным уровнем яркости.

Новый стандарт цветовой палитры Rec.2020

При использовании новой технологии в новых моделях телевизоров каждая из 3 составляющих RGB кодируется 10-битным числом, то есть принимает значения в пределах 0-1023 (1024 значения), а общее количество передаваемых цветов в 64 раза превышает 8-битную систему и составляет почти 1074 млн.

Интересно! Одним из наиболее ярких примеров является фирменный красный цвет Ferrari, который ранее воспроизводился не таким насыщенным как в реальности.

Благодаря технологии High Dynamic Range появился новый стандарт цветовой палитры Rec.2020, который должен заменить распространенный сегодня Rec.709.  Он включает такие оттенки, которые невозможно передать на обычном телевизоре. Чтобы понять насколько они отличаются, стоит отметить, что Rec.709 охватывает около 33% видимого для глаз человека света, а Rec.2020 – почти 75%.

Таким образом, технология расширения динамического диапазона HDR – это не только количество цветов, но и их яркость, за счет которой в видео, как и в реальной жизни, отображаются все самые светлые и самые темные элементы. Именно сочетание контрастности и увеличенного количества цветов обеспечивает максимальную реалистичность. Ведь в реальной жизни разные оттенки зависят не от матрицы, а от естественного смешивания тени и света.

Истинный HDR

Список производителей, предлагающих телевизоры с технологией HDR пока невелик. Samsung, LG, Sony – это, пожалуй, и все. При этом следует учитывать, что на практике соответствующий ярлык вешается зачастую на все новые телевизоры, независимо от того, способны ли они адекватно воспроизводить картинку.

Телевизоры с технологией HDR

У многих недорогих моделей есть возможность просто принимать сигнал HDR и транслировать его в «упрощенном виде», в меру своих возможностей. Они просто понижают качество картинки до 8-битной системы и увеличивают контраст.

Главное на, что следует обращать внимание – заявлен ли экран как 10-битный и соответствует ли он стандарту HDR. Еще один достоверный признак наличия настоящей функции расширенного динамического диапазона – поддержка Wide Color Gamut (широкой гаммы цветов), без которой новая технология просто не имеет смысла.

Различия технологии в фото и телевизоре

Одноименная технология HDR часто упоминается не только в сфере ТВ-индустрии, но и в сфере фотографии. При этом следует понимать, что это функции с разным принципом реализации, но с одинаковой задачей – передать окружающий мир с максимальной достоверностью.

Технология HDR в фотоаппаратах

В современных моделях фотоаппаратов и смартфонов уже имеется встроенная функция, которая создает изображения с эффектом High Dynamic Range. Кроме этого имеются специальные приложения и расширения для получения такого эффекта. Для этого на фотоаппарате делается несколько кадров с разной экспозицией (степенью яркости): в простых вариантах достаточно бывает двух изображений (затемненного и пересвеченного), а в более сложных их число доходит до шести. Потом они соединяются в единое целое в соответствующей программе, в результате чего картинка получается более контрастной и имитирует расширенный динамический диапазон.  Но сам эффект достигается не за счет большего количества цветов, а за счет соединяемых вместе вариантов экспозиции.

Таким образом, по отношению к фото HDR изменяет само изображение, тогда как телевизор с аналогичной функцией воспроизводит его лучше.

Правильный контент

Неотъемлемое условие для получения правильной HDR картинки – это не только соответствующая функция в телевизоре, но и специальный контент. Его количество пока не столь велико, но в ближайшее время оно будет только возрастать. Многие потоковые сервисы уже заявляют о поддержке новой технологии. При воспроизведении такого контента в углу телевизора появляется соответствующий значок. Видео в новом формате предлагают интернет-кинотеатр Netflix, американский интернет-магазин Amazon, онлайн-кинотеатр Megogo, видеосервис YouTube. На последнем появляются отдельные каналы, которые содержат видео в новом формате. Самые незабываемые впечатления производит просмотр масштабных сцен из современных блокбастеров, особенно тех, что связаны с сюжетами о космических просторах нашей Вселенной или с холодящими кровь фильмами ужасов.

Еще пару лет назад технология расширения динамического диапазона воспринималась как экзотическая новинка, возможности которой можно было увидеть только на выставках. Сегодня она становится все более распространенной среди производителей телевизоров и поставщиков контента благодаря очевидному преимуществу: более живому и реалистичному изображению. Поэтому выбирая новую модель телевизора, следует обратить внимание на модели с функцией HDR, если, конечно, имеется необходимая сумма, ведь стоимость такой техника пока весьма высокая.

 

HDR: расширенный динамический диапазон

Изображения с расширенным динамическим диапазоном (High dynamic range — HDR) позволяют фотографам отобразить больше тональных деталей, чем данная камера способна запечатлеть в одном снимке. Это открывает заново условия освещённости, которые ранее были непригодны для съёмки — по чисто техническим соображениям. Новая функция «Слияние в HDR» в Photoshop позволяет фотографу объединить серию экспозиций, снятых с вилкой (брекетингом), в одно изображение, которое содержит в себе тональные детали из всей серии.

снимок без HDR с использованием HDR

Автором примера является Kyle Kruchock (однако пример был сильно изменён).

Бесплатный сыр, однако, бывает только в мышеловке: попытка расширить тональный диапазон неизбежно удаётся за счёт снижения контрастности отдельных тонов. Умение использовать слияние в HDR в Photoshop может помочь вам извлечь максимум из вашего динамического диапазона в сложных условиях освещённости — сохранив при этом разумную контрастность.

Мотивация: дилемма динамического диапазона

По мере того как цифровые сенсоры достигают всё большего разрешения и, соответственно, меньших размеров пикселей, одно из качеств изображения, которое никак от этого не выигрывает — это динамический диапазон. В частности, это заметно при использовании компактных цифровых камер с разрешением порядка 8 мегапикселей, поскольку они больше прежнего подвержены засветкам или шумам в тенях. Потом, в некоторых сценах просто содержится больший диапазон яркостей, чем в состоянии передать современные цифровые камеры — любого типа.

«Хорошей новостью» является то, что практически любая камера в состоянии охватить большой динамический диапазон — просто не за один снимок. Просто варьируя выдержку, большинство цифровых камер могут изменить количество света, попавшего на сенсор, в 50 000 раз или более. Съёмка большого динамического диапазона пытается использовать эту характеристику посредством создания изображений, собранных из нескольких экспозиций, которые в сумме могут значительно превзойти динамический диапазон одиночной экспозиции.

Когда использовать HDR-изображения

Я предложил бы использовать HDR, только когда распределение яркости в сцене не может быть легко скомпенсировано использованием градиентного фильтра (GND), поскольку фильтры GND расширяют динамический диапазон, сохраняя при этом локальный контраст. Идеально подходят для применения градиентных фильтров сцены с простой геометрией освещения, такой как линейный переход от света к тени, который часто встречается в пейзажной фотографии (где относительно тёмная земля переходит в яркое небо).

Фильтр GND Результат

На контрасте, сцена, распределение яркостей в которой не может быть легко скомпенсировано с использованием фильтра GND, показана на примере взгляда из арки.

Распределение яркости Недодержка Передержка

Мы видим, что на снимке присутствует примерно три тональных области с резкими переходами на границах — соответственно, требуется специальный градиентный фильтр. Глядя на эту картину глазами, мы могли бы различить детали как внутри арки, так и вне её, поскольку наши глаза адаптируются к изменениям яркости. Цель применения HDR в данной главе — лучше представить, что мы могли бы увидеть своими глазами, посредством техники, называемой тональным отображением.

Внутренняя обработка файла HDR

Photoshop создаёт файл HDR, используя информацию EXIF каждого из снимков серии, чтобы определить длину выдержки, диафрагму и чувствительность ISO. В дальнейшем эта информация используется для оценки количества света, полученного из каждой части изображения. Поскольку этот свет может существенно варьироваться по интенсивности, Photoshop создаёт файл HDR, используя для описания каждого из каналов цветности 32 бита (в отличие от обычных 16 или даже 8 бит, как это описано в главе, посвящённой глубине цветности изображения). Действительным преимуществом является то, что в файлах HDR эти добавленные биты используются для создания относительно широкой шкалы яркостей, которую можно скорректировать для нужд вашего изображения. Важное отличие состоит в том, что эти добавочные биты используются иначе, чем таковые в 16-битных изображениях, которые всего лишь определяют оттенки более точно (см. главы о формате RAW и о постеризации). Обычные 8 и 16-битные изображения мы будем далее обозначать как малодиапазонные (low dynamic range — LDR) по сравнению с 32-битными.

32-битный формат файла HDR описывает расширенный динамический диапазон, используя свою разрядность для записи действительных чисел, известной также как экспоненциальная запись. Действительное число состоит из мантиссы (десятичного дробного числа от 1 до 10) и порядка, т.е., 10 в некоторой степени, например, 5.467x103, в отличие от обычных 0-255 (для 8 бит) или 0-65535 (для 16 бит) целочисленных единиц цветности. Таким образом файл изображения может передать яркость 4,300,000,000 простокак 4.3x109, что было бы слишком много даже для 32-битных целых чисел.

Заметно, что запись действительных чисел выглядит изящнее и более кратко, но как это помогает компьютеру? Почему бы просто не добавлять больше бит, чтобы определить соответствующие большие числа, и как следствие, большой динамический диапазон? Вспомним, что в обычных файлах форматов LDR гораздо больше бит используется на разницу в светлых тонах, чем в тёмных (об этом подробно рассказывает отдельная глава, посвящённая коррекции гаммы). В результате по мере увеличения числа бит всё большая их часть будет потрачена на более точное описание цвета вместо расширения динамического диапазона.

Представление выделения бит под увеличение яркости

Примечание: данное представление является качественной оценкой и зависит от прочих факторов, таких как разрядность экрана, гамма монитора и т.д. Сокращение дистанции между битами для более ярких значений является следствием того, что обычные 8 и 16-битные файлы JPEG гамма-кодированы, что может в действительности помочь расширить динамический диапазон для малоразрядных файлов; но по мере увеличения разрядности гамма-кодирование становится всё менее и менее эффективным.

Файлы HDR решают эту дилемму снижения эффективности в LDR посредством использования действительных чисел, которые пропорциональны настоящим значениям яркости изображения (коэффициент гаммы равен 1, то есть, гамма линейная). Тем самым обеспечивается равномерное распределение бит по динамическому диапазону, отсутствует концентрация в ярких тонах — то есть, биты используются более эффективно. Далее, использование действительных чисел обеспечивает запись всех оттенков с одинаковой относительной точностью, поскольку такие числа, как 2.576x103 и 8.924x109, имеют одинаковое число значащих цифр (четыре), несмотря на то, что второе число более чем в миллион раз больше.

Примечание: так же как высокая разрядность изображения не означает, что в нём содержится больше оттенков цвета, широкий динамический диапазон файла сам по себе не гарантирует большого динамического диапазона изображения, если он не представлен в изображаемом предмете.

Все эти дополнительные биты, которые обеспечивает нам формат HDR, великолепны и позволяют нам по сути отображать практически бесконечный диапазон яркостей. Проблема в том, что дисплей вашего компьютера (или итоговый фотоотпечаток) может передать только ограниченную шкалу яркости. Данная глава соответственно фокусируется на том, как создать файлы HDR и впоследствии преобразовать их в обычное 8 или 16-битное изображение, которое можно посмотреть на экране монитора или отправить на печать. Этот процесс обычно называют тональным отображением.

Подготовка почвы

Поскольку создание HDR-изображения требует серии экспозиций с идентичным позиционированием, важна стабильность штатива. Photoshop имеет функцию, которая пытается выравнивать изображения в случае, если камера перемещалась между снимками, однако наилучшие результаты достигаются, если на неё не рассчитывать.

Не забудьте сделать как минимум три экспозиции, хотя для оптимальной точности рекомендуется пять. Увеличение числа экспозиций позволяет алгоритму HDR лучше оценить, как ваша камера преобразует свет в цифровые значения (кривую чувствительности цифрового сенсора)— создавая более равномерное тональное распределение. Пример с видом из арки лучше решается несколькими промежуточными экспозициями в дополнение к двум показанным ранее.

Эталон -1 ступень -2 ступени -3 ступени

Важно, чтобы на наиболее тёмной из экспозиций не содержалось засветок в областях, где вы хотите ухватить детали. Наиболее яркая экспозиция должна показывать самые тёмные области изображения с достаточно высокой яркостью, чтобы они были относительно бесшумны и чётко видны. Каждая экспозиция должна быть отделена от соседней одной-двумя ступенями, и в идеале они должны быть получены изменением выдержки, а не диафрагмы или чувствительности ISO. Помните, что каждая ступень диафрагмы означает увеличение (+1 ступень) или сокращение (-1 ступень) пропускаемого света вдвое.

Заметим заодно ещё один недостаток HDR-изображений: они требуют относительно статического предмета съёмки в связи с необходимостью получения нескольких независимых экспозиций. Предыдущий пример с океаном на закате, следовательно, был бы не слишком уместен для использования техники HDR, поскольку волны значительно смещались бы между экспозициями.

Создание 32-битного файла HDR в Photoshop

Мы используем Adobe Photoshop, чтобы преобразовать последовательность экспозиций в одно изображение, которое использует тональное отображение для передачи того, что мы могли бы увидеть своими глазами. Прежде чем тональное отображение станет возможно, нам потребуется объединить все экспозиции в один 32-битный файл HDR.

Откройте инструмент HDR (File→Automate→Merge to HDR) и загрузите все экспозиции; для показанного выше примера использовалось четыре снимка. Если снимки не были сделаны со стабильного штатива, на этом шаге может потребоваться включить выравнивание (Attempt to Automatically Align Source Images), что существенно увеличивает время обработки. Нажав «OK», вы вскоре увидите сообщение «Расчёт функции чувствительности камеры» (Computing Camera Response Curves).

Когда компьютер закончит обработку, он покажет окно с комбинированной гистограммой. Photoshop вычисляет точку белого, но в результате его вычислений яркие части изображения зачастую оказываются засвечены. Вы можете сдвинуть точку белого к правой границе пиков гистограммы, чтобы получить все яркие детали. Полученное значение применяется только в целях просмотра, его потребуется определить более точно позже. Нажав «OK», вы получите 32-битное HDR-изображение, которое можно в этот момент сохранить. Учтите, что изображение может в этот момент выглядеть достаточно тёмным; только после преобразования в 16 или 8-битное изображение (с использованием тонального отображения) оно станет более похожим на желаемый результат.

На этом этапе, в виде 32-битного файла HDR, к изображению могут быть применены лишь немногие способы обработки, так что хранить его в таком виде иначе, как в целях архивации, практически бесполезно. Одной из доступных функций является компенсация экспозиции (Image→Adjustments→Exposure). Вы можете попробовать увеличить экспозицию, чтобы увидеть все скрытые детали в тенях, или уменьшить её, чтобы увидеть все скрытые яркие детали.

Использование тонального отображения HDR в Photoshop

Используем Adobe Photoshop для преобразования 32-битного HDR-изображенияв 16 или 8-битный файл LDR, применив тональное отображение. Это потребует от нас принципиальных решений о типе тонального отображения, в зависимости от предмета съёмки и распределения яркости в фотографии.

Запустите преобразование изображения в обычное 16-битное (Image→Mode→16 Bits/Channel), и вы увидите инструмент преобразования HDR. Можно выбрать один из четырёх методов тонального отображения, как описано ниже.

Экспозиция и гамма Этот метод даёт вам возможность скорректировать экспозицию и гамму вручную, что служит эквивалентом изменению яркости и контраста, соответственно.
Компрессия яркости У этого метода нет параметров настройки, он применяет специальную тональную кривую, которая значительно сокращает контраст ярких частей, чтобы высветлить и сохранить контраст в остальном изображении.
Эквализация гистограммы Этот метод пытается перераспределить гистограмму HDR в диапазон контрастности обычного 16 или 8-битного изображения. В нём применяется специальная тональная кривая, которая растягивает пики гистограммы, так чтобы она стала более однородной. Обычно это наилучшим образом работает для гистограмм, в которых есть несколько относительно узких пиков без пикселей в промежутках.
Локальная адаптация Это наиболее гибкий метод и, пожалуй, наиболее используемый фотографами. В отличие от трёх предыдущих, этот метод меняет яркость частей изображения на попиксельной основе (аналогично повышению локального контраста). Тем самым глаз обманывается, полагая, будто контрастность изображения выше, что зачастую критично для потерявших контрастность HDR-изображений. Этот метод позволяет изменять тональную кривую для лучшего соответствия изображению.

Прежде чем использовать любой из этих методов, сперва может быть полезно определить точки белого и чёрного, используя движки на гистограмме изображения (основы этой концепции изложены в главе «Photoshop: используем "Уровни"»). Нажмите на двойную стрелку рядом с пунктом «Тональные кривые и гистограмма» (Toning Curve and Histogram), чтобы получить гистограмму изображения и движки.

Заключительная часть данной главы фокусируется на параметрах настройки метода «локальной адаптации», поскольку он, вероятно, является наиболее используемым и обеспечивает максимальную степень свободы.

Концепция: тональная иерархия и контрастность изображения

В отличие от трёх остальных методов преобразования, локальная адаптация необязательно сохраняет общую иерархию тонов. Она транслирует интенсивности пикселей не цельной тональной кривой, а с учётом значений окружающих пикселей. Это означает, что в отличие от использования тональной кривой, тона на гистограмме могут быть не просто растянуты и сжаты, но могут и пересекаться в позициях. Визуально это означает, что часть изображения, которая изначально была темнее другой части, может получить аналогичную яркость или даже стать ярче — пусть даже ненамного.

Недодержка Передержка Композит с нарушением тональной иерархии

Очевидным примером случая, когда тональная иерархия сохраняется, является использование градиентного фильтра для расширения динамического диапазона (хотя это не является примером работы локальной адаптации). В этом примере, несмотря на то что морская пена и блестящие камни на переднем плане в действительности темнее, чем поверхность океана на расстоянии, итоговое изображение передаёт океан вдалеке как более тёмный. Ключевая концепция состоит в том, что при переходе к дальней части картины наши глаза адаптируются к изменению яркости (как при взгляде на яркое небо), тогда как на ближней дистанции адаптироваться незачем. Имитация этой характеристики зрения может рассматриваться как цель метода локальной адаптации — в частности, для распределений яркости, которые более сложны, чем простой вертикальный переход, как на берегу океана на закате.

Пример более комплексного распределения яркости показан ниже для трёх изображений статуи. Мы называем контраст на большой части изображения общим, тогда как изменения контраста в малых частях называются локальной контрастностью. Метод локальной адаптации старается сохранить локальную контрастность, снижая общую (аналогично тому, что происходит с примером заката в океане).

Оригинал Высокая общая контрастность
Низкая локальная контрастность
Низкая общая контрастность
Высокая локальная контрастность

На примере выше проиллюстрировано визуально, как локальный и глобальный контраст влияют на изображение. Обратите внимание, как крупномасштабные (глобальные) полосы света и тени преувеличены в случае высокой общей контрастности. Наоборот, в случае с низкой глобальной контрастностью лицо статуи в анфас имеет практически одинаковую яркость с профилем.

Исходное изображение смотрится прекрасно, поскольку все тональные зоны чётко видны и показаны достаточно контрастно, чтобы выглядеть объёмно. Теперь предположим, что мы начали со среднего изображения, которое было бы идеальным вариантом для преобразования в HDR. Тональное отображение методом локальной адаптации наверняка создало бы изображение, похожее на крайнее правое (хотя, возможно, не настолько утрированное), поскольку оно сохранило бы локальную контрастность, уменьшив при этом общую (тем самым сохраняя текстуру тёмных и светлых зон).

Преобразование HDR методом локальной адаптации

Дистанция, которая отличает локальную контрастность от общей, задаётся радиусом. Радиус и порог аналогичны параметрам маски нерезкости, используемой для локального улучшения контрастности. Большая величина порога повышает локальный контраст, но при этом существует риск возникновения дефектов гало, тогда как чрезмерно малый радиус может придать изображению блёклость. Для любого выбранного изображения рекомендуется подбирать оба параметра для получения нужного эффекта, поскольку их идеальное сочетание зависит от изображаемого предмета.

Вдобавок к подбору величин радиуса и порога практически всегда требуется коррекция тональной кривой изображения. Этот подход идентичен описанному в главе об использовании кривых, где малые и плавные изменения в форме кривой практически всегда идеальны. Такая кривая показана для нашего примера с аркой вместе с результатом её применения.

Преобразование в Photoshop CS2 Результат работы
метода локальной адаптации

HDR-изображения, преобразованные в 8 или 16 бит, зачастую требуют доработки с целью повышения точности цветопередачи. Лёгкое использование уровней и коррекции насыщенности может невероятно улучшить проблемные зоны в изображении. В общем, зоны, прибавившие в контрасте (более крутой участок тональной кривой), покажут заодно усиление насыщенности цвета, тогда как при уменьшении контраста происходит обратное. Изменения в насыщенности порой могут быть желаемыми, как при высветлении теней, но в большинстве других случаев их следует избегать.

Основная проблема метода локальной адаптации в том, что он не может отличить падающий свет от отражённого. В результате он может ошибочно затемнить натурально-белые текстуры и высветлить более тёмные. Помните об этом, подбирая радиус и порог, так чтобы минимизировать данный эффект.

Совет: используйте HDR для снижения шума в тени

Даже если изображаемая сцена не требует расширения динамического диапазона, итоговое фото всё же может выиграть от его побочного эффекта: снижения шума в тени. Замечали, что цифровые изображения всегда более шумные в тени, чем в ярких зонах? Происходит это потому, что соотношение сигнал-шум в изображении выше, когда светосигнал сильнее. Вы можете обратить это себе на пользу, объединяя правильно выдержанное изображение с передержанным. Photoshop всегда использует для передачи выбранного тона наиболее выдержанное изображение — таким образом собирая больше света в деталях в тени (при этом без передержки).

Рекомендации

Помните, что HDR-изображения абсолютно новы — в частности, в сфере цифровой фотографии. Существующие инструменты наверняка будут значительно улучшаться; в настоящее время не существует и может никогда не появиться автоматический одношаговый процесс преобразования HDR-изображений в приятно выглядящий экранный или печатный вид. Следовательно, хорошие преобразования HDR для получения реалистичных и приятных глазу изображений требуют значительной работы и эксперимента.

Вдобавок, неверно преобразованные или проблематичные HDR-изображения после преобразования могут выглядеть блёкло. И хотя первым шагом к исправлению положения следует считать изменение параметров преобразования, применение повышения локального контраста может также дать неплохие результаты.

Как и со всеми новыми инструментами, старайтесь не злоупотреблять их использованием. Проявляйте осторожность, нарушая исходную тональную иерархию изображений; не ждите, что глубокая тень станет практически такой же светлой, как яркое небо. В примере с аркой освещённое солнцем здание и небо являются самыми яркими объектами, и они остаются такими в итоговом изображении. Чрезмерное редактирование в процессе преобразования из HDR запросто может привести к потере реализма изображения. В конечном счёте HDR следует использовать, только когда это необходимо; наилучшие результаты всегда могут быть достигнуты, если начать с хорошего освещения.

Epson Россия - Технологии - Технологии проецирования

High Dynamic Range или «расширенный динамический диапазон» – одно из ключевых преимуществ, которые принесла потребителю уже наступившая эпоха 4K. Что же такое HDR и как компания Epson удалось внедрить новейшие технологии отображения контента в свои проекторы?

Стандартный и расширенный динамические диапазоны

Термин «HDR» широко используется в фотографии и прочно ассоциируется со способностью камеры запечатлеть весь видимый глазом диапазон яркостей сцены. К примеру, в солнечную погоду при съемке в так называемом «стандартном динамическом диапазоне» (SDR) обычная цифровая камера в состоянии запечатлеть во всех деталях либо только объект (дом, дерево и пр.), либо только небо из-за того, что значения их яркостей сильно различаются. Динамического диапазона, т.е. диапазона яркостей, которые камера в состоянии сохранить в одном кадре, не хватает, чтобы одновременно запечатлеть и то, и другое.

Безусловно, неприятно потерять половину деталей, когда вы нашли красивый кадр. К счастью, съемка в формате HDR позволяет решить данную проблему, позволяя запечатлеть весь (или почти весь) видимый диапазон яркостей сцены. Поэтому термин «HDR» у многих пользователей давно ассоциируется даже не столько с какими-то характеристиками тех или иных устройств, сколько с реальным миром, и, особенно, со сценами, содержащими экстремально темные и яркие объекты.

HDR-съемка позволяет сохранить данные о широком диапазоне яркостей сцены, однако если попытаться просмотреть HDR-фото на обычном дисплее, не рассчитанном на отображение такого широкого диапазона яркостей, подобное изображение, скорее всего, будет выглядеть бледно, будучи совсем непохожим на то, что хотел передать автор снимка. В связи с этим фотографии и видео, снятые в HDR-диапазоне, следует смотреть на соответствующем устройстве, поддерживающем HDR (проекторе, телевизоре, мониторе). Такое устройство будет способно показать эту сцену такой, какой она была, когда автор сделал фото или записал видео.

Поэтому стандарт HDR предъявляет к устройствам воспроизведения новые требования. Это, в частности, существенно увеличенные характеристики дисплея по яркости и контрастности, по сравнению с обычными проекторами, мониторами и ТВ. Устройство, соответствующее стандарту HDR, сможет в полной мере воспроизвести большую часть деталей, сохраненных в оригинальном материале: и солнечный блик на воде, яркость которого заставит зрителя прищурить глаза, и божью коровку, спрятавшуюся в тени куста – расширенный диапазон яркостей, который в состоянии отобразить HDR-устройство воспроизведения, открывает дверь в новый мир полного погружения в то, что происходит на экране.

Блеск бриллиантов, ночные фейерверки, ослепляющий свет автомобильных фар, или просто солнечная сцена – наконец-то все это можно увидеть в максимально приближенном к жизни виде!

HDR и Epson

С появлением дисков Ultra HD Blu-Ray с поддержкой стандарта “HDR10” наступило время, когда можно с уверенностью сказать, что молодой стандарт HDR наконец-то «пошел в массы». Сегодня поддержка 4K-сигнала, HDR, равно как поддержка расширенного цветового пространства BT.2020, – возможности новых домашних проекторов, к которым в линейке компании Epson относятся модели для домашнего кино Epson EH-TW9300 и Epson EH-LS10500. Кроме того, компании Epson также одной из первых удалось предложить такой широкий набор возможностей в среднем ценовом сегменте – в проекторе Epson EH-TW7300.

Модели проекторов Epson, поддерживающие HDR, способны в полной мере отобразить HDR-контент, однако следует помнить, что реально достижимый эффект от расширенного динамического диапазона изображения будет зависеть от ряда факторов – как от характеристик каждой конкретной модели, так и от размера экрана, условий освещения и выбранного пользователем режима проецирования. В связи с этим, пользователь может самостоятельно выбрать уровень HDR-эффекта:

  • режим «максимального» HDR позволит передать все детали ярких объектов, но снизит общую яркость сцены, поэтому он лучше подойдет для экранов среднего размера и темных помещений;
  • «минимальный» же HDR-режим дает более умеренный HDR эффект, но позволяет использовать максимально достижимую проектором диагональ экрана.

Помимо высокой, либо запредельно высокой контрастности указанных выше моделей, HDR эффект становится возможен благодаря традиционно высокой цветовой яркости, свойственной проекторам Epson. Благодаря одновременному использованию трех матриц в процессе формирования изображения (технологии 3LCD и 3LCD Reflective), заявленная в характеристиках высокая яркость проектора достигается по всем цветам, а не только по белому цвету, что на практике означает сохранение высокого качества цветопередачи на высокой яркости, без затухания яркости цветов относительно яркости белого.

Это очень важно при просмотре HDR-контента, поскольку дает пользователю возможность «выжать» из проектора все обещанные в характеристиках люмены, не переключаясь в менее яркий режим с более точной цветопередачей.

Если вы готовы к незабываемым впечатлениям и желаете прикоснуться к новейшим технологиям, выбирайте проекторы Epson для домашнего кинотеатра. Проекторы Epson традиционно славятся превосходной цветопередачей даже на высокой яркости и за многие годы существования на рынке получили признание специалистов за высокую контрастность и цветовую яркость. А благодаря фирменным технологиям 4K Enhancement, Epson Cinema Filter, а теперь и полноценной поддержке стандарта HDR, именно проекторы Epson станут вашими проводниками в мир изображений, в которые легко поверить!

Что такое HDR в телевизорах? О расширении динамического диапазона

Буквы HDR обозначают High Dynamic Range, что в переводе на русский язык означает «широкий (или расширенный) динамический диапазон». В телевизорах и фотоаппаратах, камерах присутствует технология HDR, позволяющая улучшить качество фотографии, картинки на экране или видео.

На картинке с HDR пользователь увидит больше деталей в темных и светлых участках одновременно. Суть технологии – сделать изображение (на фото или видео) максимально естественным и детализированным одновременно в светлых и темных участках. В пример можно привести человеческий глаз, который после просмотра яркого пейзажа смотрит в темноту – сразу он не видит многих деталей, которые скрыты в тени, но после 20-30 секунд он адаптируется и распознает мелкие детали. То есть чувствительность глаза возрастает в разы после адаптации к условиям освещенности. Технология HDR работает приблизительно так.

Примеры изображений с HDR и без

На первом кадре продемонстрирован наглядный пример картинки с расширенным и обычным динамическим диапазоном.

пример HDR

Очевидно, что при активном HDR изображение выглядит более светлым – именно таким его и видит человек в настоящей жизни. На кадре слева детали в темном участке не отображены, поэтому там динамический диапазон слишком узок.

пример снимка HDR

Фотография слева была выполнена на камеру с узким ДД. Небо полностью засвеченное, хотя оно должно быть синим. На заднем плане вообще отсутствуют какие-либо детали в виде гор и ландшафта. Изображение справа выполнено на камеру с широким ДД или активной функцией HDR – результат налицо.

На картинке ниже продемонстрирован результат работы HDR в телевизорах. Очевидно, что картинка справа выглядит лучше.

пример hdr на телевизоре

В данном случае отобраны лучшие примеры, демонстрирующие изображения с HDR и без него. Не всегда результаты настолько очевидны, иногда разницу заметить невозможно, а в определенных случаях HDR даже вредит, передавая неточный цвет. Например, красная форма игроков на футбольном поле может быть «раскрашена» в бордовый цвет или наоборот. Пока что ни Samsung, ни LG, ни даже Sony не добились революционных изменений, технологии расширения динамического диапазоне не всегда работают хорошо и точно. Эта «улучшалка» может заставить изображение дергаться или «фризить», поэтому ее многие пользователи сразу отключают.

HDR в телевизорах

Воспроизводить HDR-контент могут не все телевизоры, только новые. Массово модели с поддержкой контента с составляющей HDR появились в 2016 году, а сегодня практически все телевизоры с 4K-разрешением его распознают и воспроизводят. Конечно, разные модели показывают HDR-видео по-разному.

пример hdr на телевизоре

Для достижения идеального результата и отображения глубокого черного цвета нужен OLED-экран с разрешением 4K. В таких телевизорах отдельные пиксели затемняются или светятся ярче, когда это необходимо. Также есть и ЖК-панели со специальной LED-подсветкой, при которой светодиоды по группам регулируют яркость областей матрицы.

Для правильного воспроизведения HDR-контента панель должна обладать определенными характеристиками:

  1. Яркость OLED-матрицы должна быть 550 кд/м2 и более, а глубина черного – 0.0005 кд/м2 (то есть светодиод практически не должен светиться). Если речь идет про обычный ЖК-телевизор, то здесь глубина черного должна быть 0.05 кд/м2, яркость – не менее 1000 кд/м2.
  2. Поддержка разрешения 4K – 3840×2160, 10-битная панель.

В дешевых 4K-телевизорах характеристики яркости, контрастности низкие, нет продвинутой технологии подсветки зон матрицы, поэтому правильно воспроизводить HDR-контент они не могут. К тому же, они обычно оснащаются бюджетными VA-матрицами с узким охватом цветовых оттенков.


Пожалуйста, оцените статью:


техника передачи глубины динамического диапазона

Фотографы зачастую сталкиваются с проблемой засветов или затемнений отдельных объектов на снимке. Связано это с тем, что, несмотря даже на отличное качество техники и богатый опыт мастера, далеко не всегда существует возможность выставить идеальные настройки экспозиции. При съемке в помещении в дневное время суток можно создавать снимки хорошего качества, но вот, например, окно на фотографии будет просто белым. Вечерняя, или ночная съемка будет осложняться тем, что тени будут очень глубокими, и это не позволит передать на снимке всех цветовых тонкостей. Именно для того, чтобы справляться с такими сложностями, был разработан прием создания фотографий HDR..

Что такое HDR и несколько слов о LDR

HDR (High Dynamic Range Imaging) – это технология, позволяющая создавать фотографии, которые будут обладать высоким диапазоном яркости. Проще говоря, на одном изображении будут отображены корректно тона и оттенки всех объектов, и темных, и светлых.

Фотографии LDR (Low Dynamic Range Imaging) – это, напротив, изображения с низким диапазоном яркости. Это целочисленный формат в отличие от HDR. Низкий динамический диапазон присущ 8- или 16-битным фотографиям в формате JPG или TIFF. На них не отображается реальная тональная картина.

Особенности съемки для создания HDR фотографии

Для того чтобы создать один снимок по технологии HDR необходимо сделать несколько кадров с различными значениями экспозиции. Обычно используется от 3 до 5 исходных изображений. Переэкспонированное изображениеНа одних будут более точно отображены светлые объекты, но темные потеряют данные и цвете. На других наоборот - темные обретут должную информацию о цвете, но светлые будут просто белым пятном. Для реализации такой съемки будет очень полезной функция фотоаппарата бреккетинг экспозиции. С ее помощью камера создает сразу несколько кадров с разными параметрами яркости автоматически. Если на вашем фотоаппарате нет такой функции, не стоит расстраиваться. Можно попробовать сделать их самостоятельно, выставляя настройки вручную. Только необходимо помнить о том, что делать это нужно достаточно быстро, потому что объекты, попадающие в обзор фотокамеры, могут видоизменяться, двигаться, перемещаться. Также стоит воспользоваться штативом, который позволит сделать все снимки с одной точки съемки.

Как создается HDR

Реализация HDR основывается на том, что происходит объединение исходных кадров в одно изображение при помощи специального программного обеспечения.Совмещение снимков происходит по принципу сохранения информации о цвете абсолютно всех элементов на фотографии. Также сейчас существует возможность создания HDR фотографии на основании одного снимка. Для этого также существует некоторое число специальных программ, при помощи которых вы вручную или автоматически преобразуете исходный кадр. Эффект получается, конечно же, менее выраженным, но для тех, кто не гонится за абсолютными идеалами, этого скорее всего будет вполне достаточно.

Применение HDR техники

Сегодня HDR применяется достаточно широко, как в любительской съемке, так и для создания профессиональных проектов. Для съемки автомобилей достаточно часто используется эта техника, потому что создание фотографий требует отображения многих мелких деталей, различающихся степенью освещенности, и окружающей среды: либо помещение, либо улица, где яркое небо или глубокие вечерние тени вокруг. Свое применение HDR техника также нашла при создании виртуальных туров. Это панорамная съемка, отображающая в самых мельчайших тонкостях элементы пейзажей, обстановок, интерьеров.

Как сделать фото по технологии HDR (High Dynamic Range). – ФотоКто

Новичкам (таким, как я) эта статья, безусловно, будет интересна. Ну а профессионалов прошу быть чуточку снисходительными: ведь в любом деле когда-то мы все были новичками 🙂

Итак, HDR.

Что это такое, видно из следующих фото. Слева - лучшее фото, которое удалось сделать при обычных настройках фотокамеры, справа - фото, полученное по описываемой технологии HDR. Согласитесь, впечатляет? Контрастное небо, глубокая вода, никаких завалов, всё отлично.

Дело в том, что человек, смотря на предметы невооруженным глазом, прекрасно видит и то, что в тени и то, что освещено. Однако, если он попытается сфотографировать увиденное, то получит примерно такой результат:

На левом фото экспозамер производился по светлым участкам (и в результате в тени ничего не видно), а справа - по темным (и в результате светлые превратились в белые пятна).

Шаг 1. Почитайте руководство пользователя к фотоаппарату.

Этот шаг указывается в любом "списке советов", причем на первой строчке. Несомненно, чтение мануала - невеселое занятие, и его мало кто любит. Но изучение руководства к камере, с одновременными пробами того, что в нем написано - лучший способ узнать все возможности фотоаппарата. Профи советуют зачитать руководство до дыр, выучить его наизусть, и постоянно держать при себе, осваивая то, что там написано. Современные камеры - очень сложные приборы, с множеством настроек и функций, в связи с чем, привычным для всех методом "научного тыка" разобраться в них очень непросто. Придется достать толстую пыльную книжку и начать читать. Особое внимание рекомендуется уделить частично ручным режимам съемки - приоритету выдержки/диафрагмы, либо полностью ручному режиму.

 

Шаг 2. Изучите функцию «Брекетинг экспозиции»

Брекетинг (или вилка) в фотографии - это автоматическая съёмка нескольких кадров с разным значением некоего параметра. (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3)

В зеркалках Canon это называется Auto Exposure Bracketing (AEB), причем она имеется даже в камерах начального уровня, например в Canon EOS 1000D. А вот Nikon жадничает и не оснащает свои дешевые зеркалки данной функцией, самой доступной DSLR от Nikon, в которой есть брекетинг экспозиции, является D5000 (по русски называется «Брекетинг АЭ»), зато в Nikon D5100 есть не только брекетинг, но и автоматическая склейка двух снимков - то есть эта камера делает HDR одним нажатием кнопки!

Почему брекетинг важен? С помощью данной функции очень легко получить несколько кадров одной и тоже сцены с разной экспозицией, нажимая спуск всего один раз. В зависимости от возможностей фотоаппарата это может быть 3, 5, 7 или даже 9 кадров. Каждый из них будет отличаться от предыдущего на некоторую величину EV (exposure value, EV - единицы измерения экспозиции), которая задается в настройках.

Если же в вашей камере нет функции брекетинга, то отчаиваться не стоит, Вы все равно сможете сделать HDR, просто нужно будет повозиться немного больше, изменяя экспозицию вручную (главное - в процессе изменения экспозиции не сдвинуть камеру).

 

Шаг 3. Установите камеру в режим приоритета диафрагмы.

Для Canon это режим Av, для Nikon - A. Для съемки HDR подходит только этот режим! Поскольку придется делать несколько снимков одной и той же сцены, то значение диафрагмы должно быть постоянным. Это нужно для того, чтобы в процессе съемки не менялась глубина резкости. Если Вы установите НЕ режим приоритета диафрагмы, а режим приоритета выдержки, то при каждом новом снимке камера будет держать неизменной выдержку, и для того, чтобы получать кадр темнее или светлее нормального, автоматика будет закрывать или открывать диафрагменное отверстие. Вследствие этого Вы получите совершенно разные снимки, которые будут отличаться не только яркостью цветов, но и резкостью элементов кадра, и совместить впоследствии не получится (хотя, ради эксперимента и художественного эффекта можно попробовать).

Можно еще использовать ручной режим (M - как для Canon, так и для Nikon), но этот режим - для более опытных фотографов. Итак, находясь в режиме приоритета диафрагмы, прежде всего нужно определиться, с каким диафрагменным числом Вы будете делать снимки (тут надо подумать о глубине резкости) и зафиксировать его.

 

Шаг 4. Установите режим экспозамера.

Экспозамер является одной из самых сложных функций камеры и обычно вызывает много вопросов у новичков. Если в двух словах, то измерение экспозиции - это определение правильного сочетания значений выдержки и диафрагмы. Камера анализирует свет, и по результатам анализа подбирает настройки.

Начинающим фотографам рекомендуется использовать оценочный (интегральный) режим (см. мануал :)). В большинстве случаев он будет прекрасно работать. Однако не стоит забывать и об остальных режимах, таких как точечный, многозонный, центрально взвешенный. Каждый из них пригодится вам в свое время, но сейчас поставьте оценочный.

 

Шаг 5. Настройте баланс белого.

Тем, кто не знаком с балансом белого (ББ), рекомендуется сначала прочитать немного теории. Баланс белого является очень важным параметром, пренебрегая которым можно легко испортить любой снимок ("- Одним движением руки я могу испорить Ваш внешний вид. - Вы хирург?! - Нет, я фотограф"). К счастью, камеры сегодня становятся все умнее и умнее, и автоматического режима ББ в большинстве случаев бывает достаточно. Однако не всегда можно положиться на автоматику и не стоит сбрасывать со счетов возможность установить ББ вручную.

Для того, чтобы настроить баланс белого вручную, нужен какой-нибудь эталон белого цвета. Отлично подойдет лист бумаги. Тут на помощь вам придет инструкция к вашей фотокамере: для настройки ББ просто проделайте шаги, которые описаны в мануале.

 

Шаг 6. Определитесь с ISO.

Значение ISO, если говорить просто - это чувствительность вашего фотоаппарата к свету. Чем больше число, тем более чувствительна камера, тем меньше ей требуется света, чтобы сформировать правильное изображение. Начинающим, опять же, рекомендуют ознакомиться с теорией сразу по трем терминам - выдержка, диафрагма и число ISO.

Тут есть один очень важный момент. Чем выше значение ISO, тем ниже качество изображения. Чем выше ISO, тем больше шумов на картинке. Для обычной фотографии высокое число ISO - не есть хорошо, а для съемки HDR - это вообще огромная проблема. Производители фототехники, конечно, постоянно работают над этим и уже далеко продвинулись, но все же рекомендуется придерживаться правила: значение ISO нужно устанавливать как можно ниже. Лучшее значение - это 100 единиц.

 

Шаг 7. Запаситесь штативом.

Для того, чтобы кадры получались с разной экспозицией (при закрытой диафрагме и низких значениях ISO), фотокамера будет делать выдержку все дольше и дольше. В результате, появится так называемая "шевелёнка", то есть изображение будет смазываться. Но, как мы уже помним, при съемке HDR на всех фото композиция должна быть идентичной.

Чтобы избежать этой проблемы, необходимо использовать штатив. Сейчас существует огромное множество различных штативов, как по размерам, так и по устройству. Соответственно и по ценам очень большой разбег. При выборе рекомендуется ориентироваться именно на Ваши потребности. Штатив - вещь весьма полезная, и пригодится Вам не раз.

 

Шаг 8. Используйте таймер либо дистанционный пульт при съемке.

Даже если камера установлена на штативе, все равно в момент спуска затвора не исключены небольшие перемещения, поскольку для съемки Вы вынуждены нажимать на кнопку.

Перемещения камеры можно избежать, используя пульт. Но, во-первых, на него нужно тратить деньги, а, во-вторых, пульт будет еще одной вещью, которую нужно будет носить с собой. Поэтому, если вы хотите сэкономить деньги и место в сумке, то рекомендуется пользоваться встроенным таймером. Он есть практически в каждой камере. Для наших целей отлично подходит интервал в 2 секунды. При наличии функции брекетинга, установите таймер на 2 секунды, нажмите кнопку спуска и больше не трогайте камеру, через 2 секунды камера самостоятельно сделает 3 кадра (или больше: см. шаг 2).

 

Шаг 9. Выберите правильный объектив.

Технику HDR можно применять практически в любом жанре или тематике всякая техника. Однако, наиболее часто при помощи HDR фотографируются пейзажи и виды города. Соответственно, для этих жанров требуется соответствующее оборудование. В большинстве случаев лучшим вариантом будет широкоугольный объектив.

Ориентироваться нужно на цифру 28 мм ЭФР. Если в объективе можно установить это фокусное расстояние или меньшее, то у Вас - отличное стекло для пейзажей, а следовательно, и для HDR. Многие советуют объектив 24-70 мм.

 

Шаг 10. Используйте ручную фокусировку.

Автофокус - это одно из самых больших достижений в истории фотоиндустрии, но сейчас мы от него откажемся. В режиме ручной фокусировки установите точку фокуса на бесконечность и пока забудьте о ней. В этом случае в поле резкости попадет все, что есть в кадре, а это как раз то, что нужно при пейзаже. Само собой, это не истина в последней инстанции, но это - отличный способ "упростить себе жизнь" в начале экспериментов.

 

Шаг 11 (последний и необязательный). Купите пузырьковый уровень.

Вы наверное слышали такое выражение: «горизонт завален». Это значит, что при съемке, камера не находилась параллельно линии горизонта. Такие кадры легко исправить в графическом редакторе, но ведь этого можно и избежать. Дело в том, что при исправлении заваленных кадров теряется некоторая часть изображения, и иногда это очень важные пиксели. Кстати, некоторые штативы имеют встроенный уровень.

 

Основные источники, которые были использованы для этой статьи:

http://digital-photography-school.com/setting-up-your-digital-camera-for-hdr-shooting

Параметры HDR видео

Так от чего же действительно зависит качество изображения HDR дисплея? Похоже, что оно обусловлено несколькими ключевыми параметрами и требованиями: широкий динамический диапазон, цвет, контрастность и стандарты, которые разрабатываются для всего этого различными компаниями. Это технология, которая в настоящее время притягивает больше внимания как со стороны потребителей, так и производителей, чем даже само разрешение 4K, и мы все нюансы подробно опишем ниже.

Теперь давайте без лишних слов более внимательно посмотрим на то, что означают все требования и параметры HDR технологии, и как они влияют на лучший выбор телевизора 4K UHD.

Широкий динамический диапазон

В очень общих терминах, HDR (широкий динамический диапазон, он же высокий динамический диапазон, он же большой, он же расширенный динамический диапазон и он же High Dynamic Range) – это возможность расширить диапазон светлых и тёмных уровней в ТВ 4К, чтобы получить более широкую, более богатую цветовую гамму, более яркий, более реалистичный белый цвет и более глубокие, насыщенные тёмные цвета, и всё это по необходимости на одном дисплее. При этом экран телевизора выглядит более «динамично» и в конечном счёте обеспечивает зрителя гораздо более живой и реалистичной картинкой.

Кроме того, HDR видео сохраняет детали в просматриваемом контенте, чего в общем-то не добиться в SDR (стандартном динамическом диапазоне). Поддерживаются более тонкие зрительные и цветовые характеристики в самых ярких и самых тёмных областях изображения, в то время как цвета в целом выглядят более естественными, и отображаемая на экране сцена всё ближе к тому, как если бы на неё смотреть собственными глазами.

Это означает, что контраст и цвет являются двумя столпами технологии HDR видео, а новые разработки телевизоров 4K направлены непосредственно на повышение этих параметров в максимально возможной степени. Конечно, существует множество стандартов и механизмов того, как это должно быть сделано, мы вскоре доберёмся и до этих тонкостей.

Но сейчас фундаментальный поиск высококачественного HDR контента означает увеличение количества нит (единиц яркости) в ярких местах изображения с одновременным уменьшением их до минимума-миниморума в темнейших областях. В то же время для дальнейшего улучшения HDR дисплея цвет в 4K телевизорах также должен быть значительно расширен.

В настоящее время «идеальный» стандарт HDR, продвигаемый ключевыми игроками, включает в себя динамический диапазон от 0 до 10000 нит, которые действительно могли бы приблизить 4K телевизоры к тому, как всё выглядит в реальной жизни (небо в солнечный день выдаёт яркость около 30000 нит невооружённому глазу). Однако в практической реальности даже самые последние стандарты HDR для телевизоров 4K Ultra HD класса премиум охватывают лишь диапазон от 0.05 до 1100 нит, а для OLED 4K телевизоров – от 0.0005 до 540 нит.

Таким образом можно понять, что эта технология имеет достаточно возможностей для усовершенствования, даже если и всё уже хорошо смотрится в последних моделях телевизоров 4K HDR 2015-2016 года.

Контрастность

Хотя поддержка HDR видео – это больше, чем просто контрастность, но она является одним из самых важных компонентов HDR системы и представляет собой разницу между светлыми и тёмными сценами с точки зрения яркости и её противоположности. Чем больше диапазон контрастности, тем также выше качество расширенного динамического диапазона.

С другой стороны, идеальной разработкой будет та, в которой самая яркая часть изображения может соседствовать с очень тёмной частью дисплея без какого-либо просачивания света в тёмные места. С этим почти идеально справляются 4K OLED телевизоры, но они поддерживают лишь ограниченные максимальные уровни яркости, как правило, не более чем 600 нит, в то время как ЖК-телевизоры могут работать с очень высокой яркостью 1000 нит или более, но они не в состоянии полностью устранить незначительное количество света, перетекающее на тёмные участки экрана.

В любом описанном выше случае телевизионные производители сталкиваются с дилеммой, если они хотят, чтобы их телевизор назывался моделью с режимом HDR, поскольку максимальная яркость одновременно должна быть согласована с определённым уровнем чёрного при минимально возможном количестве нит для тёмных сцен.

Добиться этого не так-то просто. По стандарту UHD Premium 4K ЖК-телевизор можно рассматривать как модель с HDR видео, если он может обеспечить по параметрам как минимум 1100 нит яркости одновременно с яркостью тёмных сцен лишь 0.05 нит. У 4K OLED телевизоров уровни чёрного идеальны и гораздо глубже, чем в ЖК-моделях, всего 0.0005 нит (т.е. едва уловимы) в тёмных областях, но с более низким уровнем пиковой яркости, тогда как по стандарту UHD Alliance требуется по меньшей мере 540 нит.

Конечно, контрастность — важный параметр в 4K телевизорах с дисплеем SDR, но тут диапазон намного меньше. Типичный SDR телевизор может предложить только от 400 до 500 нит пиковой яркости при соответствующем уровне чёрного только 0.5 нит. До появления UHD Premium и других важных стандартов широкого динамического диапазона даже многие HDR телевизоры 2015 года, как правило, предлагали не более 600 или 700 нит пиковой яркости.

Цветовые улучшения

Следующим ключевым параметром HDR видео является улучшение цветовых характеристик. Это относится ко всем основным стандартам HDR, и все новые 4K UHD телевизоры с широким динамическим диапазоном должны иметь обработку 10-битного цвета. Это уже глубокий цвет, и вместо 256 градаций RGB (красный, зелёный, синий) он предлагает 1024 оттенка каждого из них.

Это составляет в общей сложности 1.06 млрд цветов вместо 16 млн, предлагаемых в старых 8-битных цветных телевизорах. Таким образом, переходы между оттенками и различных тонами в содержимом экрана представляют зрителю гораздо большую степень реализма.

В стандартах HDR TV всё представляется немного более сложным. На самом деле нам не нужно, чтобы 4K HDR телевизоры отображали все цвета 10-битового сигнала, они просто должны уметь обрабатывать его для передачи изображения на основе этой информации. Это своего рода непрямая «10-битная цветовая разрядность».

Кроме того, по стандартам HDR TV необходимо также управлять так называемым Р3 цветом (цветовое пространство от SMPTE, имитирующее палитру цветной плёнки) или, по меньшей мере, 90% от него. P3 относится к P3 части общего цветового спектра, что лишь немного больше, чем у цветового спектра Rec.709, используемого в предыдущих моделях телевизоров 4K.

Все вышеуказанные параметры HDR видео составляют «Wide Color Gamut» – широкую цветовую гамму, идеальную по мнению производителей 4K телевизоров, означающую более широкий охват цветового спектра и более гладкие переходы между всеми возможными оттенками, покрывающими спектральное пространство. Это дополнительная часть разработки высокореалистичного дисплея с качественным HDR.

Съёмка HDR видео контента

К сожалению, HDR телевизоры не могут так просто взять любую часть развлекательного видео и выдать его вам с широким динамическим диапазоном. Само содержимое должно быть подготовлено по одному из стандартов HDR. К счастью, сейчас это делается для основных источников контента – от потокового до 4K Blu-Ray дисков, которые уже все продаются с широким динамическим диапазоном. Используемые стандарты меняются от провайдера к провайдеру, но большая часть современного видео 4K HDR видео использует спецификацию UHD Premium.

Конечно, ваш 4K HDR телевизор будет обеспечивать исключительную яркость и цвет для любого отображаемого контента, даже если это не Ultra HD видео, но для реального режима 10-битового цветового охвата и широкого диапазона пиковой яркости, отображаемая картинка также должна быть закодирована с информацией, дающей телевизору инструкции о наличии сигнала с широким динамическим диапазоном.

Что же касается источников видео 4K Ultra HD c HDR, их уже довольно много в настоящее время появляется на рынке или уже работает. Как мы говорили выше, все 4K Ultra HD Blu-Ray диски, поступающие в продажу в этом году, да и в обозримом будущем, выпускаются с кодировкой в HDR, хотя они также могут быть просмотрены и на 4K телевизорах SDR без активации HDR видео.

Кроме того, Amazon Prime, Vudu, Netflix и другие потоковые провайдеры, как, например, новый сервис Ultra от Sony, все теперь обеспечивают выбор широкого динамического диапазона. Содержимое от Netflix и Vudu, однако, использует формат HDR Dolby Vision и, таким образом, может быть просмотрено только на Vizio и LG OLED 4K телевизорах в этом формате.

На данный момент лучшим источником содержимого с широким динамическим диапазоном в случае, если у вас есть 4К телевизор, сертифицированный в соответствии с UHD Alliance или HDR телевизор 2015 года, будет просто 4K UHD Blu-Ray проигрыватель, который даст возможность смотреть десятки 4K фильмов с HDR.

Итак, HDR видео это

Таким образом, основными параметрами HDR видео будут контрастность, цвет, широкий динамический диапазон и прочие стандарты разработчиков. Ожидать гигантских скачков в области увеличения контрастности пока не приходится. Но поскольку от этого зависит судьба HDR, практически все производители ТВ бьются на этой проблемой, и хочется верить, что судьба адекватного отображения реальности на экранах наших телевизоров в ближайшем будущем будет решена. В преддверии этого будем пока наслаждаться собственно картинкой 4К.

https://ultrahd.su/video/hdr-video-parametry-trebovanija.htmlПараметры HDR видеоSemenВидеовидеоТак от чего же действительно зависит качество изображения HDR дисплея? Похоже, что оно обусловлено несколькими ключевыми параметрами и требованиями: широкий динамический диапазон, цвет, контрастность и стандарты, которые разрабатываются для всего этого различными компаниями. Это технология, которая в настоящее время притягивает больше внимания как со стороны потребителей, так и производителей,...SemenСемён [email protected]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *