HDR: Dolby Vision, HDR10, HLG - Τι σημαίνει για τηλεοπτικούς θεατές

Ο αριθμός των τηλεοπτικών κατόχων της ανάλυσης οθόνης 4K έχει εκραγεί και για καλό λόγο. Ποιος δεν θέλει μια πιο λεπτομερή τηλεοπτική εικόνα;

Ultra HD: Περισσότερο από 4Κ ψήφισμα

Το πρότυπο ανάλυσης 4K είναι μόνο ένα μέρος αυτού που τώρα αναφέρεται ως Ultra HD. Εκτός από την αυξημένη ανάλυση, ένας σημαντικός παράγοντας που βελτιώνει την ποιότητα της εικόνας είναι τα σωστά επίπεδα φωτεινότητας και έκθεσης ως αποτέλεσμα της αυξημένης απόδοσης φωτισμού σε συνδυασμό με ένα σύστημα επεξεργασίας βίντεο που αναφέρεται ως HDR.

Τι είναι το HDR;

Το HDR σημαίνει High Dynamic Range.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας mastering για επιλεγμένο περιεχόμενο προοριζόμενο για θεατρική ή οικιακή παρουσίαση βίντεο, τα πλήρη δεδομένα φωτεινότητας και αντίθεσης που συλλέγονται κατά τη διαδικασία λήψης βίντεο κωδικοποιούνται στο σήμα βίντεο. Όταν το περιεχόμενο μετατραπεί σε ροή, εκπομπή ή σε δίσκο, αυτό το σήμα αποστέλλεται σε μια τηλεόραση με δυνατότητα HDR. Οι πληροφορίες αποκωδικοποιούνται και εμφανίζονται οι πληροφορίες High Dynamic Range, βάσει της δυνατότητας φωτεινότητας και αντίθεσης της τηλεόρασης. Εάν μια τηλεόραση δεν είναι ενεργοποιημένη για HDR (αναφέρεται ως a Τυπική δυναμική περιοχή TV), θα εμφανίσει απλώς τις εικόνες χωρίς τις πληροφορίες υψηλής δυναμικής εμβέλειας.

Προστέθηκε σε ανάλυση 4K και ευρεία γκάμα χρωμάτων, μια τηλεόραση με δυνατότητα HDR, σε συνδυασμό με σωστά κωδικοποιημένο περιεχόμενο, μπορεί να εμφανίσει επίπεδα φωτεινότητας και αντίθεσης κοντά σας που θα δείτε στον πραγματικό κόσμο. Αυτό σημαίνει φωτεινά λευκά χωρίς άνθηση ή έκπλυση, και βαθιά μαύρα χωρίς μούδιασμα ή σύνθλιψη.

Για παράδειγμα, εάν έχετε μια σκηνή που έχει πολύ φωτεινά στοιχεία και πιο σκούρα στοιχεία στο ίδιο πλαίσιο, όπως ένα ηλιοβασίλεμα, θα δείτε τόσο το έντονο φως του Ήλιου όσο και τα σκοτεινότερα τμήματα της υπόλοιπης εικόνας με ίση καθαρότητα, μαζί με όλα τα επίπεδα φωτεινότητας στο μεταξύ.

Δεδομένου ότι υπάρχει ένα ευρύ φάσμα από λευκό σε μαύρο, οι λεπτομέρειες που δεν είναι ορατές τόσο στις φωτεινές όσο και στις σκοτεινές περιοχές μιας τυπικής τηλεοπτικής εικόνας, φαίνονται πιο εύκολα στις τηλεοράσεις με δυνατότητα HDR, γεγονός που προσφέρει μια πιο ικανοποιητική εμπειρία προβολής.

Πώς η εφαρμογή HDR επηρεάζει τους καταναλωτές

Το HDR αποτελεί ένα εξελικτικό βήμα για τη βελτίωση της εμπειρίας τηλεοπτικής προβολής, αλλά οι καταναλωτές αντιμετωπίζουν τέσσερις βασικές μορφές HDR που επηρεάζουν τις τηλεοράσεις και τα σχετικά περιφερειακά στοιχεία και το περιεχόμενο που πρέπει να αγοράσουν. Αυτές οι τέσσερις μορφές είναι:

• HDR10
• Dolby Vision
• HLG (Υβριδικό Λογικό Γάμμα)
• Technicolor HDR

Κάθε μορφή έχει τα δικά της ειδικά χαρακτηριστικά.

HDR10 και HDR10 +

Το HDR10 είναι ένα ανοικτό πρότυπο χωρίς δικαιώματα, το οποίο ενσωματώνεται σε όλες τις συμβατές με HDR τηλεοράσεις, τους δέκτες οικιακού κινηματογράφου, τους Blu-ray players Ultra HD και την επιλογή ταινιών πολυμέσων.

Το HDR10 θεωρείται γενικότερο καθώς οι παράμετροί του εφαρμόζονται εξίσου σε ολόκληρο το συγκεκριμένο κομμάτι περιεχομένου. Για παράδειγμα, ένα μέσο εύρος φωτεινότητας καθορίζεται σε ολόκληρη την ταινία.

Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας mastering, το πιο φωτεινό σημείο και το πιο σκοτεινό σημείο μιας ταινίας σημειώνονται, οπότε όταν αναπαράγεται το περιεχόμενο HDR, όλα τα άλλα επίπεδα φωτεινότητας είναι ευρετηριασμένα σε αυτά τα σημεία.

Ωστόσο, το 2017, η Samsung παρουσίασε μια προσέγγιση σκηνής ανά σκηνή για HDR που ονομάζει HDR10 + (δεν πρέπει να συγχέεται με το HDR +, το οποίο θα συζητηθεί παρακάτω). Όπως ακριβώς και με το HDR10, το HDR10 + είναι χωρίς χρέωση, αλλά υπάρχει κάποιο κόστος αρχικής υιοθεσίας.

Παρόλο που όλες οι συσκευές με δυνατότητα HDR χρησιμοποιούν HDR10, τηλεοράσεις και περιεχόμενο από τις Samsung, Panasonic και το 20th Century Fox, χρησιμοποιούν αποκλειστικά HDR10 και HDR10 +.

Dolby Vision

Το Dolby Vision είναι το φορμά HDR που αναπτύχθηκε και κυκλοφορεί στο εμπόριο από τη Dolby Labs, η οποία συνδυάζει υλικό και μεταδεδομένα στην εφαρμογή της. Η πρόσθετη απαίτηση είναι ότι οι δημιουργοί περιεχομένου, οι παροχείς και οι κατασκευαστές συσκευών πρέπει να καταβάλουν στην Dolby τέλος αδείας για τη χρήση τους.

Το Dolby Vision θεωρείται ακριβέστερο από το HDR10, καθώς οι παράμετροι HDR μπορούν να κωδικοποιηθούν με σκηνή ανά σκηνή ή καρέ ανά καρέ και μπορούν να αναπαραχθούν με βάση τις δυνατότητες της τηλεόρασης. Με άλλα λόγια, η αναπαραγωγή βασίζεται στα επίπεδα φωτεινότητας που υπάρχουν σε ένα δεδομένο σημείο αναφοράς, όπως ένα πλαίσιο ή σκηνή, αντί να περιορίζεται στο μέγιστο επίπεδο φωτεινότητας για ολόκληρη την ταινία.

Από την άλλη πλευρά, όπως ο Dolby έχει δομηθεί από Dolby, όλες οι τηλεοράσεις που διαθέτουν άδεια και υποστηρίζουν αυτή τη μορφή μπορούν επίσης να αποκωδικοποιήσουν τα σήματα HDR10 αν αυτή η δυνατότητα είναι "ενεργοποιημένη" από τον κατασκευαστή της τηλεόρασης, αλλά μια τηλεόραση που είναι συμβατή μόνο με το HDR10 δεν είναι σε θέση να αποκωδικοποιήσει σήματα Dolby Vision.

Με άλλα λόγια, μια τηλεόραση Dolby Vision έχει επίσης τη δυνατότητα να αποκωδικοποιήσει το HDR10, αλλά μια τηλεόραση μόνο HDR10 δεν μπορεί να αποκωδικοποιήσει το Dolby Vision. Ωστόσο, πολλοί πάροχοι περιεχομένου που ενσωματώνουν την κωδικοποίηση Dolby Vision στο περιεχόμενό τους, συχνά περιλαμβάνουν επίσης την κωδικοποίηση HDR10, ειδικά για να φιλοξενήσουν τηλεοράσεις με δυνατότητα HDR που μπορεί να μην είναι συμβατές με το Dolby Vision. Εάν η πηγή περιεχομένου περιλαμβάνει μόνο Dolby Vision και η τηλεόραση είναι συμβατή μόνο με HDR10, η τηλεόραση απλά θα αγνοήσει την κωδικοποίηση Dolby Vision και θα εμφανίσει την εικόνα ως εικόνα Standard Dynamic Range. Με άλλα λόγια, σε αυτή την περίπτωση, ο θεατής δεν θα επωφεληθεί από το HDR.

Τα σήματα τηλεόρασης που υποστηρίζουν Dolby Vision περιλαμβάνουν επιλεγμένα μοντέλα από LG, Philips, Sony, TCL και Vizio. Οι αναπαραγωγοί Blu-ray Ultra HD που υποστηρίζουν το Dolby Vision περιλαμβάνουν επιλεγμένα μοντέλα από την OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic και Cambridge Audio. Ωστόσο, ανάλογα με την ημερομηνία κατασκευής της συσκευής, η συμβατότητα Dolby Vision μπορεί να ενεργοποιηθεί μόνο μετά από μια ενημέρωση υλικολογισμικού.

Από την πλευρά του περιεχομένου, το Dolby Vision υποστηρίζεται μέσω συνεχούς ροής σε επιλεγμένο περιεχόμενο που προσφέρεται στα Netflix, Amazon και Vudu, καθώς και σε περιορισμένο αριθμό ταινιών σε δίσκο Blu-ray Ultra HD.

Η Samsung είναι μόνο σημαντικό εμπορικό σήμα που διατίθεται στο εμπόριο στις ΗΠΑπου δεν υποστηρίζει το Dolby Vision. Οι τηλεοράσεις Samsung και οι συσκευές αναπαραγωγής δίσκων Blu-ray Ultra HD υποστηρίζουν μόνο HDR10.

Υβριδικό λογαριθμικό σήμα (HLG)

Το Hybrid Log Gamma είναι μια μορφή HDR που έχει σχεδιαστεί για καλωδιακές, δορυφορικές και τηλεοπτικές εκπομπές. Αναπτύχθηκε από την NHK της Ιαπωνίας και τα συστήματα ραδιοτηλεοπτικών εκπομπών του BBC, αλλά δεν είναι άδεια χρήσης.

Το κύριο όφελος της HLG για τους ραδιοτηλεοπτικούς φορείς και τους ιδιοκτήτες είναι ότι είναι συμβατό προς τα πίσω. Με άλλα λόγια, δεδομένου ότι ο χώρος εύρους ζώνης αποτελεί πριμοδότηση για τους τηλεοπτικούς οργανισμούς, η χρήση ενός HDR format όπως το HDR10 ή το Dolby Vision δεν επιτρέπει στους ιδιοκτήτες τηλεοράσεων χωρίς HDR (συμπεριλαμβανομένων των τηλεοράσεων εκτός HD) να βλέπουν το περιεχόμενο που έχει κωδικοποιηθεί με HDR.

Ωστόσο, η κωδικοποίηση HLG είναι απλά ένα άλλο στρώμα σήματος εκπομπής που περιέχει πρόσθετες πληροφορίες φωτεινότητας χωρίς την ανάγκη για συγκεκριμένα μεταδεδομένα, τα οποία μπορούν να τοποθετηθούν πάνω από το τρέχον τηλεοπτικό σήμα. Ως αποτέλεσμα, οι εικόνες μπορούν να προβληθούν σε οποιαδήποτε τηλεόραση. Αν δεν διαθέτετε τηλεόραση HDR με δυνατότητα HLG, απλά δεν αναγνωρίζει το πρόσθετο επίπεδο HDR, έτσι δεν θα έχετε τα πλεονεκτήματα της πρόσθετης επεξεργασίας, αλλά θα έχετε μια τυπική εικόνα SDR.

Ωστόσο, ο περιορισμός αυτής της μεθόδου HDR είναι ότι παρόλο που παρέχει έναν τρόπο τόσο για τις τηλεοράσεις SDR όσο και για τις HDR να είναι συμβατές με τα ίδια σήματα εκπομπής, δεν παρέχει τόσο ακριβές αποτέλεσμα HDR αν προβάλλει το ίδιο περιεχόμενο με κωδικοποίηση HDR10 ή Dolby Vision .

Η συμβατότητα HLG περιλαμβάνεται στις περισσότερες τηλεοράσεις με δυνατότητα 4K Ultra HD HDR (εκτός από τα μοντέλα της Samsung) και δέκτες οικιακού κινηματογράφου που αρχίζουν με το έτος μοντέλου 2017. Μέχρι στιγμής, το BBC και η DirecTV παρέχουν κάποιο προγραμματισμό χρησιμοποιώντας το HLG.

Technicolor HDR

Από τις τέσσερις μεγάλες μορφές HDR, το Technicolor HDR είναι το λιγότερο γνωστό και βλέπει μόνο μικρή χρήση στην Ευρώπη. Χωρίς να μπερδεύεται στις τεχνικές λεπτομέρειες, το Technicolor HDR είναι ίσως η πιο ευέλικτη λύση, καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε καταγραφέντες (streaming και disc) όσο και σε τηλεοπτικές εφαρμογές. Μπορεί επίσης να κωδικοποιηθεί χρησιμοποιώντας σημεία αναφοράς καρέ-καρέ.

Επιπλέον, με τρόπο παρόμοιο με τον HLG, το Technicolor HDR είναι συμβατό με τις τηλεοράσεις HDR και SDR. Φυσικά, θα έχετε το καλύτερο αποτέλεσμα προβολής σε μια τηλεόραση HDR, αλλά ακόμη και οι τηλεοράσεις SDR μπορούν να επωφεληθούν από την αυξημένη ποιότητα, με βάση τις δυνατότητες χρώματος, αντίθεσης και φωτεινότητας.

Το γεγονός ότι τα σήματα τεχνολογίας HDR της Technicolor μπορούν να προβληθούν σε SDR το καθιστά εύκολο για τους δημιουργούς περιεχομένου, τους παρόχους περιεχομένου και τους τηλεθεατές. Το Technicolor HDR είναι ένα ανοιχτό πρότυπο που είναι δωρεάν για τους παρόχους περιεχομένου και τους κατασκευαστές τηλεοράσεων για την υλοποίηση.

Χαρτογράφηση τόνων

Ένα από τα προβλήματα στην εφαρμογή των διαφόρων μορφών HDR στις τηλεοράσεις είναι το γεγονός ότι δεν έχουν όλες οι τηλεοράσεις τα ίδια χαρακτηριστικά εξόδου φωτός. Για παράδειγμα, μια τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας υψηλής απόδοσης (HDR) μπορεί να έχει τη δυνατότητα εξόδου έως και 1.000 φωτεινών σημείων φωτισμού (όπως ορισμένες τηλεοράσεις LED υψηλής ευκρίνειας / LCD), ενώ άλλες μπορούν να έχουν μέγιστη έξοδο φωτισμού 600 ή 700 nits ( OLED και τηλεοράσεις LED / LCD μεσαίας εμβέλειας), ενώ κάποιες τηλεοράσεις LED / LCD με χαμηλή τιμή HDR μπορούν να εκπέμπουν μόνο περίπου 500 nits.

Ως αποτέλεσμα, μια τεχνική γνωστή ως Χαρτογράφηση τόνων χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση αυτής της διακύμανσης. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι τα μεταδεδομένα που τοποθετούνται σε μια συγκεκριμένη ταινία ή πρόγραμμα μετασχηματίζονται στις δυνατότητες της τηλεόρασης. Αυτό σημαίνει ότι λαμβάνεται υπόψη το εύρος φωτεινότητας της τηλεόρασης και πραγματοποιούνται προσαρμογές στη μέγιστη φωτεινότητα και σε όλες τις ενδιάμεσες πληροφορίες φωτεινότητας, σε συνδυασμό με τις λεπτομέρειες και το χρώμα που υπάρχουν στα αρχικά μεταδεδομένα σε σχέση με την εμβέλεια της τηλεόρασης. Ως αποτέλεσμα, η μέγιστη φωτεινότητα που κωδικοποιείται στα μεταδεδομένα δεν ξεπλένεται όταν εμφανίζεται στην τηλεόραση με λιγότερη δυνατότητα εξόδου φωτός.

Αναβάθμιση SDR-HDR

Δεδομένου ότι η διαθεσιμότητα περιεχομένου που έχει κωδικοποιηθεί με HDR δεν είναι ακόμη άφθονη, αρκετοί κατασκευαστές τηλεοράσεων βεβαιώνονται ότι οι επιπλέον χρήματα που καταναλώνουν οι καταναλωτές σε μια τηλεόραση με δυνατότητα HDR δεν εξανεμίζονται με τη μετατροπή SDR σε HDR. Η Samsung χαρακτηρίζει το σύστημά της ως HDR + (δεν πρέπει να συγχέεται με το HDR10 + που συζητήθηκε νωρίτερα) και η Technicolor χαρακτηρίζει το σύστημα ως έξυπνη διαχείριση τόνων.

Ωστόσο, όπως συμβαίνει με την αναβάθμιση της ανάλυσης και τη μετατροπή 2D σε 3D, η μετατροπή HDR + και SD-HDR δεν παρέχει τόσο ακριβές αποτέλεσμα όσο το εγγενές περιεχόμενο HDR. Στην πραγματικότητα, κάποιο περιεχόμενο μπορεί να φαίνεται πολύ ξεπλυμένο ή ανομοιόμορφο από σκηνή σε σκηνή, αλλά παρέχει έναν άλλο τρόπο να εκμεταλλευτεί τις δυνατότητες φωτεινότητας των τηλεοράσεων με δυνατότητα HDR. Η μετατροπή HDR + και SDR σε HDR μπορεί να ενεργοποιηθεί ή να απενεργοποιηθεί όπως επιθυμείτε. Η αναβάθμιση SDR-to-HDR αναφέρεται επίσης ως Αντίστροφη Χαρτογράφηση.

Εκτός από την αναβάθμιση SD-to-HDR, η LG ενσωματώνει ένα σύστημα το οποίο αναφέρεται ως επεξεργασία Active HDR σε έναν επιλεγμένο αριθμό τηλεοράσεων με δυνατότητα HDR, το οποίο προσθέτει την ανάλυση φωτεινότητας σκηνής ανά σκηνή σε περιεχόμενο HDR10 και HLG, βελτιώνοντας την ακρίβεια αυτών των δύο μορφών.

Η κατώτατη γραμμή

Η προσθήκη του HDR αυξάνει την εμπειρία προβολής της τηλεόρασης και καθώς οι διαφορές μορφής επιλύονται και το περιεχόμενο καθίσταται ευρέως διαθέσιμο σε όλους τους δίσκους, streaming και πηγές ραδιοφωνικής μετάδοσης, οι καταναλωτές πιθανότατα θα το αποδεχθούν ακριβώς όπως έχουν προηγούμενες πρόοδοι.

Παρόλο που η εφαρμογή HDR εφαρμόζεται μόνο σε συνδυασμό με περιεχόμενο 4K Ultra HD, η τεχνολογία είναι στην πραγματικότητα ανεξάρτητη από την ανάλυση. Αυτό σημαίνει ότι, τεχνικά, μπορεί να εφαρμοστεί σε άλλα σήματα βίντεο ανάλυσης, είτε πρόκειται για 480p, 720p, 1080i, ή 1080p. Αυτό σημαίνει επίσης ότι η κατοχή μιας τηλεόρασης 4K Ultra HD δεν σημαίνει αυτόματα ότι είναι συμβατή με HDR - ένας κατασκευαστής τηλεόρασης πρέπει να κάνει μια αποφασιστική απόφαση να την συμπεριλάβει.

Ωστόσο, η έμφαση από τους δημιουργούς περιεχομένου και τους παρόχους περιεχομένου ήταν η εφαρμογή δυνατοτήτων HDR στην πλατφόρμα 4K Ultra HD.Με τη διαθεσιμότητα ασύρματων τηλεοράσεων 4K Ultra HD, DVD και τυποποιημένων συσκευών αναπαραγωγής δίσκων Blu-ray και με την αφθονία των 4K Ultra HD τηλεοράσεων καθώς και με τον αυξημένο αριθμό διαθέσιμων Blu-ray players Ultra HD, μαζί με την επικείμενη υλοποίηση των τηλεοπτικών εκπομπών ATSC 3.0, ο χρόνος και η οικονομική επένδυση της τεχνολογίας HDR είναι η πλέον κατάλληλη για τη μεγιστοποίηση της αξίας του περιεχομένου 4K Ultra HD, των συσκευών πηγής και των τηλεοράσεων.

Παρόλο που στο σημερινό στάδιο υλοποίησής του φαίνεται να υπάρχει μεγάλη σύγχυση, θα επιλυθεί τελικά τελικά. Παρόλο που υπάρχουν μικρές διαφορές ποιότητας μεταξύ κάθε μορφής (το Dolby Vision θεωρείται ότι έχει μια μικρή ακμή μέχρι τώρα), όλες οι μορφές HDR παρέχουν σημαντική βελτίωση στην εμπειρία τηλεοπτικής προβολής.