HDR технологията вече е толкова широко разпространена, че популярни стрийминг услуги като Amazon Prime, Disney+ и Netflix започнаха да поддържат HDR съдържание. Всъщност, ако търсите нов телевизор или монитор днес, ще се изненадате как почти всеки продукт може да се похвали с HDR в своя списък със спецификации.
Което повдига въпроса: какво точно е HDR? Как работи HDR и как се сравнява с обикновения SDR?
Какво е SDR?
Стандартният динамичен обхват (SDR) е видео стандарт, който се използва от CRT мониторите. Въпреки пазарния успех на HDR екранна технология, SDR все още е форматът по подразбиране, използван в телевизори, монитори и проектори. Въпреки че е бил използван в стари CRT монитори (и всъщност е възпрепятстван от ограниченията на CRT технологията), SDR все още е приемлив формат днес. Всъщност по-голямата част от видеосъдържанието, независимо дали са игри, филми или видеоклипове в YouTube, все още използва SDR. По принцип, ако устройството или съдържанието не е оценено като HDR, вероятно използвате SDR.
Какво е HDR?
Високият динамичен обхват (HDR) е по-новият стандарт в изображенията и видеоклиповете. HDR за първи път стана популярен сред фотографите, които искаха да експонират правилно композиция с два обекта с разлика от 13 стъпки в стойността на експозицията. Такъв широк динамичен диапазон би позволил правилно излагане на сцени от реалния живот, което преди това не беше възможно със SDR.
Съвсем наскоро HDR беше въведен във филми, видеоклипове и дори игри. Докато съдържанието на SDR осигуряваше преувеличени небеса, неразличими черни нюанси и проблеми с ивиците по време на сцени с висок контраст, HDR изобразява реалистично тези сцени с по-широко цветово пространство, дълбочина на цвета, и осветеност.
По-широкото цветово пространство, по-голямата дълбочина на цвета и по-високата яркост правят HDR по-добър от SDR – но с колко?
Сравняване на HDR срещу. SDR
Ако някога сте били на пазара за монитор, вероятно сте забелязали определени спецификации като sRGB, nits и cd/m2 и 10-битови цветове. Тези спецификации са за цветово пространство, осветеност и дълбочина на цвета. Всички тези спецификации правят живи, добре смесени и адекватно експонирани обекти в едно изображение.
За да разберем по-добре разликата между HDR и SDR, нека ги сравним чрез тяхната цветова гама, яркост и дълбочина на цвета. Да започнем с цветовата гама.
Цветова гама
Цветовата гама е теоретичен спектър от цветове, които могат да бъдат цифрово изобразени. За да представи всички възможни цветове, които очите могат да видят, индустрията използва това, което е известно като CIE 1931 диаграма на цветността. Тази диаграма е стандартът, с който се сравняват различните цветови пространства. SDR използва цветово пространство, наречено Rec 709 и HDR с Rec 2100. Триъгълникът показва колко пространство използват чрез илюстрацията по-долу:
Както можете да видите, цветовото пространство, използвано от Rec 2100 на HDR, е значително по-голямо от това на Rec 709 на SDR.
С голямото цветово пространство на HDR, режисьорите и създателите на различно съдържание ще разполагат със значително по-голям спектър от зелено, червено и жълто, за да изобразят точно и артистично работата си. Това означава, че зрителите, гледащи HDR, ще видят по-живи цветове, особено в зелено, жълто, червено и всичко между тях.
Що се отнася до SDR, тъй като цветовото пространство има пропорционални количества основни цветове, колористите все още могат да изобразят работата си красиво, макар и със значителни ограничения.
Яркост
Виждали сте цветовата гама, изобразена в 2D като тази, използвана по-рано. Въпреки това, цялото цветово пространство CIE 1931 всъщност е 3D диаграма. Третото измерение на диаграмата представлява възприеманата яркост на цвета. Яркостта, заедно с наситеността, са това, което променя качеството на цвета, който хората могат да видят.
Дисплей, който може да извежда по-високи количества яркост, е по-способен да променя всички нюанси, представени от 2D цветния пейзаж, и по този начин може да показва повече цветове, видими за човешките очи. Яркостта се измерва в нита или кандела/m2.
SDR може да генерира 100 nits или 100cd/m2. За разлика от тях, HDR10 (най-често срещаният HDR стандарт) може да изведе до 1000 нита. Това означава, че гледането в HDR10 може да позволи на зрителите да видят повече разновидности от първични и вторични цветове.
Дълбочина на цвета
Въпреки че човешките очи виждат всичко аналогово, цифровите дисплеи трябва да имитират тези аналогови вълни от светлина в цифрови битове, за да могат процесорите да ги пресъздадат. Тези битове цифрова информация са известни като дълбочина на цвета или цветни битове.
Човешкото око използва възприятие, за да вижда различни цветове. Цифровите дисплеи използват дълбочина на цвета или битова дълбочина, за да инструктират пиксела какъв цвят да покаже. Колкото повече битове може да мига един пиксел, толкова повече цветове може да покаже.
SDR може да показва 8-битов цвят, което означава, че един пиксел може да показва един основен цвят в 256 разновидности. Тъй като има три основни цвята, един 8-битов панел може да показва максимум 16 777 216 нюанса на цвета.
За да го представим в перспектива, човешкото око може да различи само около 10 милиона цвята. Това означава, че SDR е много способен да показва цветове, които човешките ни очи могат да видят, поради което 8-битовият цвят все още е стандарт за визуални медии днес.
За разлика от тях, HDR10 може да направи дълбочина на цвета от 10 бита, позволявайки максимум 1,07 милиарда нюанса на цвета!
Впечатляващо, но тъй като човешкото око може да различи само около 10 милиона цвята, не е ли прекалено много 10-битовата дълбочина на цвета? Можете ли дори да видите разликата?
Да, абсолютно бихте могли! Но как?
Хората могат да възприемат повече цветове с 10-битова дълбочина, тъй като човешкото око не възприема цветовите нюанси еднакво.
Ако погледнете скалата за цветност CIE 1931 (на снимката по-горе), можете да видите, че човешкото око може да види много повече зелено и червено, отколкото синьо. Въпреки че 8-битовата дълбочина на цвета може да максимизира целия блус, който очите ви могат да възприемат, тя не може да направи същото с червеното и особено със зеленото. Така че, въпреки че ще видите приблизително същия диапазон от сини в 8 и 10-битови, други първични като червени и зелени ще покажат повече в система, използваща 10-битова дълбочина на цвета.
Плюсове и минуси на HDR и SDR
HDR и SDR са два стандарта, използвани във визуалните цифрови медии. Използването на един стандарт от друг ще има своите улици и слабости. Ето таблица, за да ви покаже как едното се сравнява с другото:
По отношение на цвят и дисплей, HDR е по-добър от SDR във всяко отношение. Осигурява значителни подобрения в цветовото пространство, осветеността и дълбочината на цвета. Така че, ако имате възможност да гледате филми, преглеждате изображения или да играете игри в HDR, винаги трябва да го правите - но можете ли?
Проблемът с HDR е, че повечето консумативни медии не са съвместими с HDR. Често гледането на HDR мултимедия на SDR екран ще направи вашето гледане по-лошо от гледането на обикновен SDR панел.
Друг проблем е, че повечето HDR устройства използват HDR10, който е слабо стандартизиран, докато маркетингът му е до голяма степен еднакъв. Например, ще намерите логото на HDR10, поставено върху панел с по-ниско качество, който не може да работи толкова добре, колкото панела с 1000 нита, показан в рекламите на HDR10.
Въпреки че SDR осигурява обичайните стандарти за гледане и не може да се конкурира с HDR, когато работи, неговата лекота на използване, съвместимост и по-ниска цена е причината много хора все още да предпочитат да го използват.
Имате нужда от HDR и SDR
Сега, след като знаете разликата между стандартите SDR и HDR, става очевидно, че HDR е категоричният победител, когато става въпрос за гледане на забавно съдържание. Това обаче не означава, че трябва да спрете да използвате SDR. Истината е, че SDR все още е по-добрият стандарт за използване, когато не гледате или възпроизвеждате специфично за HDR съдържание.
Ако купувате нов дисплей, би било разумно да инвестирате в по-скъп HDR-съвместим панел, тъй като ви позволява да гледате както HDR, така и SDR съдържание. Тъй като SDR съдържанието изглежда зле в HDR10, винаги можете да изключите HDR, когато гледате, играете или разглеждате SDR съдържание и приложения.
Надяваме се, че това ви дава представа колко голямо въздействие носи HDR на масата. Въпреки че SDR все още ще бъде начинът, по който се наслаждавате на различно съдържание, само въпрос на време е HDR да получи по-добра поддръжка. Тогава това вероятно ще бъде бъдещият стандарт, който всички използват.