HDR: удивительная технология, о которой многие не знают. Мониторы с поддержкой HDR

Широкий динамический диапазон (High Dynamic Range: HDR) - самый модный термин в мире телевидения. Производители телевизоров и создатели контента уверены: технология может обеспечить ощутимый скачок качества изображения.

Каждые несколько лет производители телевизоров предлагают нам новые технологии и новые аббревиатуры: UHD, 4K, HDCP, OLED. И это только первое, что приходит в голову.

Самая свежая - HDR. Что это, и почему она должна сделать изображение на вашем экране лучше, чем когда бы то ни было? Ответы в нашем обзоре.

Что такое HDR?

HDR означает High Dynamic Range или в принятой русскоязычной терминологии Широкий Динамический Диапазон, и это "следующая большая вещь" в мире телевидения. Термин пришел из фотографии и относится к технологии, расширяющей динамический диапазон изображения: от самого яркого белого до самого темного черного.

В теории, чем шире динамический диапазон, тем ближе изображение к реальной жизни. HDR для телевидения построена на той же базовой идее.

Выгляните в окно. Взгляните на небо. Облака могут быть белыми (или серыми, если вы в декабрьской Москве), но вы различите оттенки цвета и градации яркости.

Теперь взгляните на облака на экране вашего телевизора. По сравнению с реальностью они выглядят "плоско". Отличия в оттенках неразличимы. Для этого есть несколько причин.

Зачем нужен HDR?

Причина номер один: у вашего телевизора ограниченный динамический диапазон. Он не в состоянии передать тонкие градации и оттенки яркости. Вы не сможете увидеть всех нюансов, которые должны быть в изображении. Ваши глаза гораздо более дотошный инструмент, чем экран телевизора. Причина номер два: процессы дополнительной обработки, которым подвергается любой отснятый материал.

В ходе редактирования, чтобы соответствовать техническим требованиям телевидения, объем информации драматически уменьшается.

Но современные телевизоры способны на большее.,в том числе в отношении яркости. Она у обычного телевизора составляет 100-300 нт. HDR-телевизор, теоретически, может обеспечивать яркость до 5000 нт.

Разумеется, на максимуме такая яркость будет ослеплять зрителя, но делается это не для того, чтобы сжечь вам роговицу. Запас яркости позволяет более точно передавать детали и оттенки освещенности.

Это позволит вам увидеть большую часть записанной информации. Вы различите богатую гамму деталей в тенях и на светлых участках изображения. Солнечные блики на окнах будут играть именно так, как нужно. Цвета будут более реалистичными и насыщенными. Передача оттенков - более тонкой и точной. В целом, картинка будет более натуральной и реалистичной.

Есть ли официальная спецификация HDR?

С тем, что мы хотим видеть на экране более яркий белый, темный черный и широкую цветовую палитру, согласны все, а вот договориться относительно точного технического определения параметров HDR пока не получается.

Нужно найти консенсунс по таким параметрам, как минимальный уровень освещенности, глубина цвета, требования к кодированию и декодированию.

Прямо сейчас на эту тему идут жаркие дебаты в UHD-Альянсе объединяющем производителей телевизоров, студии и дистрибьюторов. В число его членов входят Dolby, LG, Netflix, Panasonic, Samsung, Sharp, Sony, Technicolor, Walt Disney Studios, Twentieth Century Fox и Warner Bros.

HDR и 4K Ultra HD

Не нужно путать HDR с другой популярной телевизионной аббревиатурой UHD (Ultra High Definition, также известной как 4K). Задача обеих технологий - улучшить качество изображения, но ведут к этой цели они совершенно разными путями и практически не перекрываются.

Это вопросы колличества и качества. UHD стремится увеличить число пикселей. Задача HDR, вне зависимости от разрешения, добиться для каждого пикселя большей точности.

UHD и HDR - разные технологии, но это не значит, что они не могут работать вместе. Все первые HDR-совместимые телевизоры поддерживают разрешение 4K Ultra HD.

Как смотреть HDR?

Чтобы насладиться преимуществами HDR, вам понадобятся несколько вещей. Для начала надо приобрести новое устройство отображения. Телевизор или проектор должны быть HDR-совместимыми.

LG, Samsung, Sony и Panasonic выпускают HDR-совместимые телевизоры. Многие из них уже можно найти в магазинах электроники.

Теперь дело за видео. Если ваш HDR-фильм записан на диске, вам понадобится HDR-совместимый Blu-ray плеер.

Где найти HDR-совместимый контент?

Для зрителей в России наиболее реалистичный способ получить HDR-видео - диски в новом формате Ultra HD Blu-ray, которые должны появиться в начале 2016 года. В их спецификацию входит поддержка HDR, хотя о HDR-совместимых плеерах пока ничего не слышно.

Первый 4K-Blu-ray-проигрыватель Panasonic DMR-UBZ1 должен был появиться в продаже в Японии 13 ноября по цене порядка $3000, но пока о ее начале ничего не известно. Samsung на IFA 2015 аннонсировала модель UBD-K8500. Старт продаж запланирован на весну 2016 года. Ожидаемая цена - ниже €500.

Увидим ли мы HDR-совемстимые устройства на CES 2016? Посмотрим. К несчастью, прогресс в этом направлении несколько замедлился, поскольку участники Альянса пока не смогли договориться об универсальных стандартах.

Кто-то участвует в обсуждениях стандарта. Кто-то - выпускает новые устройства на основании собственных представлений об HDR, рассчитывая, что рынок примет именно их версию. Кто-то просто ждет, пока пыль уляжется.

Многие студии заявили о поддержке HDR. Но только 20th Century Fox планирует выпускать новые релизы на всех носителях для домашнего кинотеатра с поддержкой HDR.

Первые четыре фильма в новом формате: "Жизнь Пи", "Кингсман: секретная служба", "Бегущий в лабиринте" и "Исход: Цари и Боги".

HDR и Dolby Vision

Новая война форматов никому не нужна. Но UHD-Альянс - это большая группа компаний с разными приоритетами. И обсуждение тянется уже почти год. Нейл Хант, главный продюсер Netflix, назвал UHD-Альянс "группой слабо связанных между собой партнеров с противоречивыми интересами".

Чтобы сделать ситуацию еще более запутанной, Dolby начала работу над собственной версией HDR: Dolby Vision. Это инициатива подразделения Dolby Cinemas, которое пытается объединить HDR с Dolby Atmos для кинотеатров IMAX. Чисто теоретически, видео в формате Dolby Vision может быть адаптировано для домашнего просмотра.

Британская Vizio - первый производитель, выпустивший телевизор с поддержкой Dolby Vision. О поддержке формата заявили Sharp, TCL и Philip, а так же некоторые крупные студии: Sony, Fox, Warner и Disney. Несколько больших релизов уже выпущены в формате Dolby Vision.

UHD-Альянс пока не достиг соглашения, но HDR уже приобретает четкие очертания, прежде всего благодаря Dolby.

Будущее HDR

HDR - очень заманчивая идея, но пройдет еще немало времени, прежде чем новый стандарт станет доступен большинству из нас.

Прежде всего, необходимо дождаться официальных спецификаций HDR. Новый формат должны принять потоковые видеосервисы. Затем должны появиться Ultra-HD-Blu-ray-диски с поддержкой HDR.

Объединив 4K и HDR, мы получим сверхчеткое, супердинамичное изображение - большой шаг вперед по сравнению с полюбившимся нам форматом 4K. После этого нам останется только ждать появления новых, замечательных фильмов.

Когда это произойдет? Станет ли HDR реальностью в 2016 году? Мы надеемся на это. Но когда бы это ни случилось, будущее телевидения видится очень ярким...

Подготовлено по материалам журнала "WHAT HI-FI?", декабрь 2015 г.

Камеры смартфонов линейки Pixel и Nexus никогда не представляли собой ничего выдающегося, но за последние четыре года сделали мощный рывок вперед и теперь занимают первые строчки рейтингов. Почему так произошло? Потому что Google внедрила программный механизм постобработки фотографий под названием HDR+. В этой статье мы расскажем, как он работает и как активировать HDR+ на своем смартфоне, независимо от его марки.

Что такое HDR

Для полного понимания принципа работы HDR+ придется для начала разобраться с обычным HDR.

Основная проблема всех камер смартфонов - маленький размер матрицы (а точнее - фотоячеек) и, как следствие, недостаточный охват динамического диапазона. Чтобы исправить этот недостаток, был разработан алгоритм HDR (High-Dynamic Range), принцип работы которого следующий: камера делает кадр со стандартным для данной сцены уровнем экспозиции, затем делает недоэкспонированный кадр, на котором будут четко видны лишь пересвеченные области изначального снимка, далее выполняется переэкспонированный снимок, на котором видны только затемненные детали изначального снимка, а все остальное пересвечено. Далее снимки накладываются друг на друга и объединяются при помощи специальных алгоритмов, качество которых зависит от производителя софта камеры. В результате получается снимок с хорошей проработкой деталей как в тенях, так и в более светлых местах.

Недостатки HDR очевидны: долгое время съемки приводит к тому, что попавшие в кадр движущиеся объекты будут двоиться, а даже небольшая тряска смажет картинку.

Что такое HDR+

Умные головы придумали алгоритм, лишенный недостатков HDR. Впрочем, общее с HDR у него одно лишь название.

HDR+ расшифровывается как High-Dynamic Range + Low Noise. Свою известность он получил за ряд выдающихся возможностей: алгоритм способен устранять шумы практически без потери детализации, повышать качество цветопередачи, что крайне важно при плохом освещении и по краям кадра, вместе с этим он сильно расширяет динамический диапазон фотографии. HDR+, в отличие от стандартного HDR, почти не боится тряски смартфона и движения в кадре.

Первым смартфоном с поддержкой HDR+ стал Nexus 5. Из-за не самого лучшего баланса белого и маленького отверстия диафрагмы (f2.4) камера этого смартфона считалась не более чем крепким середнячком. Все изменилось с выходом обновления Android 4.4.2. Именно оно принесло с собой поддержку режима HDR+ и изумительное качество ночных снимков. Они хоть и не отличались большой яркостью по всему полю кадра, но благодаря HDR+ практически не содержали шума при сохранении мелких деталей и обладали превосходной (для смартфонов 2013 года) передачей цветов.

История создания HDR+

Как же компания, никогда не занимавшаяся камерами, создала алгоритм, который творит чудеса, используя обычные, по меркам флагманов, камеры Nexus и Pixel?

Все началось в 2011 году, когда Себастьян Трун (Sebastian Thrun), глава компании Google X (теперь уже просто X), подыскивал камеру для очков дополненной реальности Google Glass. Массогабаритные требования предъявлялись очень жесткие. Размер матрицы камеры должен был быть еще меньше, чем в смартфонах, что крайне плохо сказывалось бы на динамическом диапазоне и приводило бы к появлению множества шумов на фотографии.

Выход оставался один - попытаться улучшить фотографию программно, с помощью алгоритмов. Эту задачу должен был решить Марк Левой (Marc Levoy) , преподаватель факультета информатики Стэнфордского университета, эксперт в области вычислительной фотографии. Он занимался технологией захвата и обработки изображений на базе программного обеспечения.

Марк сформировал команду, известную как Gcam, которая занялась изучением метода Image Fusion (сплавление изображений), основанного на объединении серии снимков в один кадр. Фотографии, обработанные при помощи этого метода, получались более яркими и резкими, имели малое количество шумов. В 2013 году технология дебютировала в Google Glass , а затем, в этом же году, переименованная в HDR+, появилась в Nexus 5.

Как работает HDR+

А как же расширение динамического диапазона? Как мы уже знаем, использование короткой выдержки избавляет нас от пересвеченных мест. Осталось только удалить шумы на темном участке ранее описанным алгоритмом.

На завершающем этапе выполняется постобработка полученного изображения: алгоритм делает минимизацию виньетирования , обусловленного попаданием света на матрицу под наклонным углом, корректирует хроматическую аберрацию заменой пикселей у высококонтрастных краев на соседние, увеличивает насыщенность зелени, синие и пурпурные оттенки смещает в сторону голубого, усиливает резкость (шарпинг) и выполняет ряд других шагов, повышающих качество фотографии.

Слева фотография из стоковой камеры Samsung в HDR, а справа фотография, созданная в Gcam в HDR+. Видно, что алгоритм принес в жертву детализацию неба для прорисовки объектов на земле.

Тема HDR в сегменте мониторов становится все более актуальной, тем более на рынок, наконец, выходят первые модели. Но какой монитор стоит выбирать, чтобы насладиться картинкой с максимальным динамическим диапазоном? Каким требованиям он должен соответствовать. Об этом мы поговорим в данной статье.

Тему высокого динамического диапазона ("High Dynamic Range" или "HDR") нельзя назвать новой. В частности, в сегменте телевизоров на рынке уже сравнительно давно продаются соответствующие модели. Фотографы знакомы с темой HDR еще дольше, поскольку сочетание нескольких кадров с разной выдержкой позволяет добиться впечатляющего качества. Первое время подобное наложение выполнялось вручную, позднее добавилась программная поддержка.

На сегменте ПК HDR распространяется неторопливо. Причина кроется в том, что для данного сегмента сертификация долгое время отсутствовала, да и панелей с HDR не было. В этом году все должно измениться. Мы уже протестировали несколько мониторов HDR, из которых хотелось бы выделить ASUS PA32UC. Он обеспечивает пиковую яркость 1.000 кд/м², а динамическая система подсветки разделяет поверхность экрана на 384 разных зоны, так что 32-дюймовый монитор действительно дает ощущение HDR. Именно по этой причине мы решили использовать данную модель для более глубокого знакомства с технологией HDR.

HDR? Что это такое?

Принцип работы HDR довольно прост: человечески глаз способен различать намного больше градаций яркости, чем может вывести любая технология дисплея. Причина кроется в диапазоне контрастности панели. На экран можно выдать луч света с ослепляющей яркостью, но темные участки при этом будут, в лучшем случае, светло-серыми. Или наоборот: если требуется вывести глубокий черный цвет, то ярким элементам будет не хватать интенсивности. Вместе с тем человеческий глаз может воспринимать одновременно и очень темные, и очень светлые объекты.

Здесь как раз должна помочь технология HDR. Благодаря современной технологии и соответствующему контенту воспроизведение становится ближе к возможностям человеческого глаза. Причем это касается не только диапазона контрастности, но и цветопередачи. HDR предусматривает существенное расширение цветового охвата, что приводит к более живой и интенсивной картинке.

В результате контент HDR буквально ошеломляет. Если вы попробуете HDR в действии, то быстро привыкнете к преимуществам и вряд ли захотите возвращаться к обычному контенту. Можно сказать так: если раньше технологии развивались в направлении большего числа пикселей, то теперь в фокусе "лучшие" пиксели.

Как вы наверняка догадались, для вывода контента HDR требуется соответствующее аппаратное оснащение.

На что способно аппаратное обеспечение HDR?

Важно понимать, что HDR получится вывести, только если вся цепочка воспроизведения имеет соответствующую поддержку. То есть купить один только новый HDR-монитор недостаточно. Видеокарта тоже должна уметь выводить соответствующий материал.

В лагере NVIDIA необходимо использовать видеокарту, начиная с линейки 900. Что касается видеокарты AMD, то здесь официальная поддержка начинается с линейки RX400. Однако при воспроизведении контента YouTube HDR на видеокартах AMD по-прежнему наблюдаются проблемы.

По нашему опыту поддержка HDR у мониторов бывает на разном уровне. Производители все чаще добавляют маркировку HDR. Важно отметить, что подобная маркировка в сегменте ПК не гарантирует уровень качества. Восприятие HDR очень сильно зависит от спецификаций вывода HDR монитором, поэтому мы рекомендуем внимательнее ознакомиться со стандартами, которые поддерживаются дисплеем.

Монитор должен подключаться интерфейсом с защитой от копирования не ниже HDCP 2.2. Интерфейсы на видеокарте и дисплее тоже должны быть современными.

Что касается встроенного графического ядра, то для воспроизведения HDR необходимо поколение Core не ниже 7-го (Kaby Lake). Материнская плата должна поддерживать видеовыходы DisplayPort 1.2a или HDMI 2.0a.

Самый большой эффект на восприятие HDR оказывает контрастность монитора. Черный цвет должен быть максимально глубоким, а белый - максимально ярким.

Современные мониторы используют динамическую подсветку (local dimming) с большим количеством зон, которая может менять яркость отдельно по каждой зоне. Таким образом, можно приглушать подсветку на темных участках картинки, а на ярких, наоборот, усиливать. Подобные мониторы предпочтительнее моделей со статической подсветкой. Но даже если в спецификациях указана поддержка Local Dimming, следует быть внимательным. Чем больше зон подсветки, тем сильнее эффект HDR. На рынке есть мониторы с 8 зонами, на них эффект динамической подсветки реализован не лучшим образом: при движении яркого объекта по темному экрану увеличивается яркость подсветки сразу у большой области, что заметно невооруженным глазом.

Мониторы, подобные , показывают себя намного лучше благодаря 384 зонам подсветки. Конечно, при пристальном рассмотрении можно заметить, когда включаются зоны, но если не присматриваться, на это не обращаешь внимание. Вместе с тем ASUS установила очень яркую подсветку - она может на непродолжительное время увеличивать яркость до 1.000 кд/м², что дает очень яркий дисплей. Данный параметр тоже следует принимать во внимание при выборе дисплея HDR, поскольку некоторые мониторы предлагают "настоящую HDR" при максимальной яркости всего 300 кд/м².

Стандарты HDR

Как мы уже отметили выше, старт HDR на рынке ПК задержался не только из-за отсутствия устройств, но и хаоса в сфере стандартов. На рынке телевизоров быстро установились стандарты HDR10 и DolbyVision. Но в начале 2018 года комитет VESA, наконец, смог представить финальные стандарты. В итоге поддержка HDR в будущем разделилась по трем классам. Что имеет смысл, поскольку уровни восприятия HDR тоже разделяются.

Для начального знакомства с миром HDR предназначен стандарт DisplayHDR 400, который обеспечивает яркость до 400 кд/м² и 8-битный цвет. Технологии Local Dimming не требуется, поэтому эффект HDR будет не такой ощутимый. Второй уровень - DisplayHDR 600, уже более требовательный. Яркость уже заметно выше - до 600 кд/м². Также и цвет мы получаем уже 10-битный, должна поддерживаться динамическая подсветка Local Dimming. Наконец, на high-end мониторы рассчитан стандарт DisplayHDR 1000. Максимальная яркость составляет уже до 1.000 кд/м², да и к технологии Local Dimming требования более строгие.

Вывод такой: если вы хотите в полной мере насладиться HDR, то следует брать монитор с сертификацией не ниже DisplayHDR 600. Для high-end сегмента можно рекомендовать тот же ASUS PA32UC.

HDR на практике: что нужно настраивать?

В компьютер установлена совместимая видеокарта, куплен HDR-монитор. Но что еще необходимо сделать, чтобы насладиться HDR?

Начнем с операционной системы. Требуется Windows 10 RedStone 3 (или более свежая), старые версии ОС просто не распознают HDR. Затем следует перейти в расширенные настройки дисплея и активировать функцию "HDR и WCG". Удивляться последствиям не стоит: картинка поначалу может показаться слишком темной. Кроме того, некоторые тонкие элементы могут выводиться не идеально. Да и не каждое приложение совместимо с HDR. Chrome, например, до сих пор не оптимизирован, в наших тестах мы получали черно-белые сайты. Даже включение/выключение аппаратного ускорения не помогло. Впрочем, в Edge все сайты выглядели отлично.

Но режим HDR все же более интересен для приложений. Следует помнить, что HDR не всегда автоматически активируется. Например, если вы хотите смотреть HDR в YouTube, то сначала следует активировать пункт "Потоковое видео в режиме HDR" в меню "Воспроизведение видео" Windows. Затем в случае поддержки HDR каналом разница будет хорошо видна. Достаточно открыть "The HDR Channel" и посмотреть ролик, например, пляжа.

Netflix работает на NVIDIA, Intel и AMD

Netflix в премиальном пакете подписки поддерживает HDR и разрешение 4K. После обновления Creators Update контент можно просматривать под Windows 10 в том случае, если установлены расширения видео HEVC. Хотя некоторые ограничения остаются. Chrome и Firefox по-прежнему не поддерживаются. Собственное приложение Netflix и браузер Microsoft Edge работают хорошо, в сочетании с монитором ASUS PA32UC мы получаем вполне достойное качество картинки.

Но видеокарта тоже должна быть совместимой. В случае GPU GeForce объем видеопамяти должен составлять не ниже 4 Гбайт, иначе вы HDR не получите. После первоначальных проблем видеокарты AMD, начиная с RX400, тоже нормально работают.

Наши тесты показали, что эффект HDR интересен не только в фильмах, но и в играх. Он усиливает погружение в игры, особенно если использовать крупную искривленную панель. Достаточно посмотреть на эффект взрыва в темноте. Впрочем, HDR пока поддерживают не так много игр. Но в ближайшем будущем подобная поддержка наверняка появятся у всех новых игровых хитов.

В итоге HDR можно назвать шагом в правильном направлении. Если раньше основным параметром оставалось число пикселей панели, то сегодня в фокусе уже качество картинки. Если вы обзаведетесь правильным дисплеем с поддержкой высокого уровня яркости и Local Dimming, совместимой видеокартой, то сможете получить дополнительное наслаждение от фильмов, сериалов или игр. Что касается игр, то здесь в ближайшие месяцы нас ждут интересные события. Да и на рынок выходят новые мониторы G-Sync с поддержкой HDR и высокой частотой обновления - которые фанаты ожидают уже многие месяцы.

Лет 10-15 назад любой человек придя в магазин покупать телевизор мог особо не заморачиваться, так как основу ассортимента составляли кинескопные аппараты и плоские плазменные панели. Сегодня, взглянув на обилие ТВ-устройств, возникает целая тонна вопросов, ведь с рекламных плакатов и витрин на покупателя бросаются непонятные обозначения UHD, OLED, HDR…. Мы еще к новому разрешению 4К не успели привыкнуть, а на горизонте маячит уже новое 8К.

Более того, далеко не всегда очевидно, что одна и та же технология может называться по-разному, при этом все они обещают поистине реалистичную картинку при просмотре фильмов. Попробуем же разобраться во всех этих обозначениях и классифицировать телевизоры, согласно свойствам, на которые влияют применяемые в них технологии.

Технологии изготовления дисплеев

Наиболее известные сегодня технологии, применяемые для изготовления дисплеев телевизоров (а также, мониторов и экранов смартфонов) это LED, OLED и QLED. В их основе лежат светодиодные полупроводники. Они экологичны, безопасны и потребляют не очень много электроэнергии. А в чем же разница?

Жидкокристаллические самые распространенные среди устройств отображения. Как понятно из названия в их основе лежат жидкие кристаллы, которые располагаются в многочисленных типах матриц. Но сами по себе кристаллы не светятся, поэтому в современных ТВ-панелях используется LED-подсветка из нескольких светодиодов.

Основная особенность таких дисплеев заключается в самой низкой деградации пикселей. Такие телевизоры могут работать десятилетиями. В зависимости от технологии изготовления матрицы, ЖК-дисплеи могут обеспечивать хорошие углы обзора, высокую яркость и хороший контраст. А стоимость таких устройств заметно ниже высокотехнологичных изысков, о которых мы поговорим ниже.

OLED-панели используют для передачи изображения так называемые органические светодиоды. Для их создания используются слои пленки из органических полимеров отсюда и название. OLED-дисплеи сразу привлекают внимание более высокой яркостью и цветностью изображения по сравнению с традиционными ЖК-экранами. При этом диапазон яркости у них очень большой, и они единственные способны отображать настоящий черный цвет.

Углы обзора у OLED-дисплеев лучше, чем у ЖК (правда, разница не столь критична): вы не увидите на экране изменений в цвете под каким бы углом на него не смотрели. Энергопотребление OLED-дисплеев тоже чуть ниже, да и размеры их тоньше, так как им не нужна дополнительная подсветка. Вот только некоторых цветов весьма небольшой (в среднем около трех лет непрерывной работы), при этом цена на OLED-телевизоры заметно выше, чем на ЖК-аналоги.

Технология изготовления QLED-экранов появилась сравнительно недавно и разработана компанией Samsung. Несмотря на созвучие с OLED, данная технология в исполнении для современных ТВ-экранов, близка, скорее, к LED-панелям. Вместо светодиода в качестве пикселя выступает миниатюрных размеров кристалл, который назвали или «квантовая точка».

Под воздействием электрического тока от матрицы кристаллы начинают светиться и излучать цвет. Цвета могут быть разные, в зависимости от материала, из которого сделаны кристаллы. Очевидные плюсы QLED-дисплеев заключаются в расширенном цветовом охвате по сравнению с LED-панелями и в самом низком энергопотреблении из всех вышеперечисленных технологий. Что не менее привлекательно срок службы таких экранов выше, чем у OLED-панелей (около 7 лет наработки).

Технологии улучшения изображения

Не только технологии исполнения телевизионных экранов сказываются на качестве финального изображения. Не последнюю роль здесь играют программные алгоритмы улучшения картинки. Самая известная из них — технология расширенного динамического диапазона или HDR, которая призвана сделать изображение более детальным, благодаря точной прорисовке всех оттенков и плавных переходов между ними. Но мало кто обращал внимание, что данная опция обозначается аж тремя стандартами. Что они обозначают рассказываем ниже.

HDR10

Стандарт HDR10, который поддерживают все устройства с логотипом Premium UHD, это нечто большее, чем просто HDR. Цифра 10 в конце обозначает глубину цвета в 10 бит, которая характеризуется лучшей прорисовкой цветовых тонов. Даже в ночных сценах вы будете наблюдать не черную картинку, а начнете различать детали. Эта технология успешно используется даже в видеоиграх, усиливая впечатление от происходящего на экране.

Стандарт Dolby Vision обеспечивает наилучший на сегодняшний день эффект HDR. Он поддерживает глубину цвета в 12 бит, а для воспроизведения 12-битного видео телевизорам требуется отдельный аппаратный чип. Как следствие, ТВ-устройства с поддержкой HDR Dolby Vision будут стоить дороже, но обеспечат при этом лучшее отображение тонов и градиентов.

Воспроизводить видеоролики формата Dolby Vision на телевизорах с поддержкой HDR10 не имеет особого смысла: если телевизор имеет разрешение 4К, изображение на нем будет таким, будто вы смотрите экстраполированное (растянутое до большего разрешения) Full HD.

Стандарт, представленный компанией Samsung, может создать серьезные трудности для двух предыдущих алгоритмов улучшения изображения. позволяет динамически описывать контраст и цвета изображения для каждой отдельной сцены в реальном времени, а не статически, как это происходит в случае с Dolby Vision и HDR10.

То есть данный стандарт позволяет значительно улучшить динамический диапазон цветовых оттенков даже потокового вещания. Правда, для этого данный стандарт должны поддерживать онлайн-кинотеатры. На данный момент это может предложить только сервис Amazon Video.

Разрешения экрана

С экранами и улучшайзерами изображения определились теперь дело за малым. Какое же разрешение выбрать? Хотя, тут, кажется, ответ очевиден. Ставку надо делать на 4К, особенно если вы покупаете телевизор для просмотра кинофильмов. А вот в случае если вы подбираете небольшой телевизор для кухни, то логичнее не гоняться за новыми технологиями, а остановиться на старом-добром ЖК-телевизоре с разрешением Full HD.

UHD или 4K

Ультраразрешение 4К или UHD уже достаточно плотно вошло в сферу телевизоров и мониторов, став мейнстримовым. Эта маркировка говорит о том, что экран телевизора содержит в 4 раза больше пикселей, чем Full HD-экраны. На практике это выглядит так: за счет более маленького размера пикселя при одинаковой диагонали телевизор с 4К будет показывать более четкое изображение с плавными контурами отсутствием градиентов. Если выбирать между Full HD и UHD выбор на сегодня очевиден. Ультраформат приоритетнее и станет хорошим заделом на будущее.

SUHD

А вот встретив логотип SUHD, не ведитесь на этот маркетинговый ход. Речь не идет ни о каком разрешении «супер-4К». Определение супервысокой четкости принадлежит компании Samsung, которая наделила таким названием свои телевизоры с экранами на основе «квантовых точек» или QLED, о которых мы говорили выше. По факту речь идет о все том же ультраразрешении 4К, реализованном на QLED-экране.

Если вы готовы немного подождать или прямо сию секунду желаете приобрести самый лучший телевизор с самым лучшим разрешением выбирайте панели с разрешением 8К, который обеспечит восьмикратное увеличение Full HD-разрешения. На сегодняшний день их можно пересчитать по пальцам, а мейнстримом они станут не раньше, чем, через пару лет. Отметим еще и то, что контента в разрешении 8К на сегодняшний день тоже не так много, поэтому, если вы не планируете уехать на ПМЖ в Японию, возможно вам и не нужен такой суперкрутой телевизор.

Телевидение сверхвысокой чёткости стремительно вошло в нашу жизнь. Сейчас уже не кажется чем-то нереальным ни видео с разрешением 3840 на 2160 пикселей, ни игры с поддержкой такого разрешения. В формате Ultra HD ведут вещание как онлайн-кинотеатры, так и операторы спутникового телевидения. Мониторы, телевизоры и проекторы с разрешением 4К (что обычно означает те самые 3840 на 2160 пикселей, или, что реже, 4096 на 2160) представлены на рынке большим количеством моделей, при этом относительно дорогими пока остаются только проекторы, тогда как мониторы и телевизоры по цене уже доступны массовому покупателю. Сама сущность удвоения разрешения при переходе от Full HD к 4K UHD потребителям понятна и не требует специального объяснения — выше разрешение, выше четкость, детализация изображения, можно ближе сидеть к экрану, так, чтобы не было видно пиксельной структуры и картинка охватывала больший угол зрения, то есть изображение приближается к реальности, к тому, что видит человек в окружающем его мире.

Следующим этапом развития индустрии, связанной с визуализацией, является внедрение поддержки широкого динамического диапазона или HDR (от h igh d ynamic r ange), который в сочетании со сверхвысоким разрешением и приводит к концепции 4K HDR . HDR — что это такое? Зачем нужен HDR в телевизоре или проекторе? Что получает пользователь от HDR? Постараемся дать ответы на эти вопросы, а уж стоит ли доплачивать за HDR или менять телевизор на модель, поддерживающую HDR, пусть решает каждый сам за себя.

Зрение человека может работать в огромном диапазоне яркости, а именно от 0,000001 кд/м² до 100 000 000 кд/м². Для знакомых с фотографией и видеосъемкой уточним, что это соответствует примерно 46,5 ступеням экспозиции. При этом до 0,01 кд/м² работает так называемое ночное зрение. В этих условиях активны фоторецепторы с высокой чувствительностью — палочки. К особенностям ночного зрения относятся низкая разрешающая способность и отсутствие способности различать цвета. В условиях с яркостью превышающей 10 кд/м² работают фоторецепторы другого типа — колбочки, а зрение становится дневным, с высокой разрешающей способностью и цветным. В условиях перехода от 0,01 до 10 кд/м² зрение сумеречное, сочетающее свойства ночного и дневного. Очевидно, чтобы изображение было цветным и сохраняло детализацию, нижняя граница яркости самых темных оттенков должна находиться в зоне сумеречного зрения и лучше ближе к границе дневного зрения.

С верхней границей помогает определиться тот факт, что установившийся зрительный контраст находится на уровне 5000:1 или чуть более 12 ступеней экспозиции. Связано это с тем, что зрение человека с помощью разнообразных механических (зрачковая реакция), фотохимических и нейронных адаптивных процессов подстраивается под окружающие условия так, чтобы сохранить максимальную эффективность. В итоге, например для 0,1-1 кд/м² воспринимаемого глазом как черный цвет мы получим требуемую яркость белого на уровне 500-5000 кд/м².

Таким образом, чтобы иметь способность передавать изображение максимально приближенное к тому, что видит человек в реальной жизни, телевизор должен выводить яркую и контрастную картинку, с итоговым статическим динамическим диапазоном порядка 5000:1. При этом лучше, если реальный динамический диапазон будет выше этого значения, чтобы скомпенсировать адаптацию зрения под изменение средней яркости на экране и под уровень освещенности в помещении.

Однако, в случае видео поддержка HDR не означает только высокую яркость и контрастность. Цифровое видео подразумевает, что уровни яркости оттенков кодируются числами с ограниченным диапазоном значений. Например, для обычного видео яркость каждого из трех цветов — красного, зеленого и синего — кодируется с помощью значений от 16 (черный) до 235 (белый), что дает всего 220 градаций яркости одного цвета или оттенков на шкале серого (8-битное число на цвет). Такое небольшое количество ступеней приводит к существенной разнице в яркости соседних оттенков, которая в относительном выражении растет по мере уменьшения светлоты оттенка. При этом если относительная разница в яркости достигает 2% (для темных оттенков этот порог увеличивается), то зрительно уже может быть заметна граница между оттенками, изображение приобретает характерную полосатость и становится неестественным. По факту, если за нижнюю границу принять яркость, ниже которой полосатость может быть заметной, то в случае обычного 8-битного кодирования цвета динамический диапазон будет всего порядка 40:1, а мы, как расписано выше, хотим получить минимум 5000:1, и чтобы не было артефактов. Конечно, обычно эффект полосатости из-за пространственного и динамического смешения цветов в случае естественных изображений, полученных с камеры, выражен слабо или отсутствует даже для 8-битной картинки, но такая зависимость от условий неприемлема. Очевидным решением является повышение числа градаций оттенков, то есть кодировать уровни яркости не 8-битными, а 10 или 12-битными числами. Дополнительно можно использовать особые зависимости (передаточные функции) яркости от числового значения оттенка, сохраняющие разницу в яркости между оттенками меньше заметного глазом изменения во всем диапазоне яркостей. Итоговое сочетание высокой яркости, контрастности и отсутствие артефактов (полосатости) во всем диапазоне оттенков уже может быть основой для демонстрации изображения, максимально приближенного к тому, что видит человек в реальном мире. В этом и заключается основной принцип HDR.

Отметим, что технология HDR подразумевает соблюдение необходимых условий на протяжении всех этапов: съемка в HDR, обработка в HDR, хранение в формате с поддержкой HDR, передача на устройство отображение и собственно вывод в HDR. На настоящий момент принято несколько стандартов HDR. Самыми распространенным являются, по всей видимости, три, а именно HDR10, Dolby Vision и Hybrid Log-Gamma. В зависимости от стандарта, кроме собственно изображения могут передаваться дополнительные статические данные и динамические данные, для каждой сцены свои, помогающие устройству отображения добиваться еще большей реалистичности.

А что с контентом в формате 4K HDR , насколько он доступен в настоящий момент? Перспективными источниками 4K HDR выглядят онлайн-сервисы, предоставляющие потоковую передачу видео в формате до 4K HDR. На настоящий момент в этом формате можно посмотреть фильмы в онлайн-кинотеатрах, например, Amazon Video и Netflix, отечественном Okko, кроме того, на YouTube есть ролики в 4K HDR. Еще одним источником контента 4K HDR являются игры, в частности игровая приставка Sony PlayStation 4 Pro поддерживает вывод в 4K HDR для почти 80-ти игр, в частности для Horizon Zero Dawn.

В качестве примера устройства отображения, поддерживающего 4K HDR, рассмотрим телевизоры Sony BRAVIA серий , и .

Новые серии BRAVIA XE93/XE94, кроме стандарта HDR10, также поддерживают стандарт Dolby Vision — HDR-формат, разработанный компанией Dolby Laboratories, а с выходом обновления программного обеспечения стоит ожидать поддержку Hybrid Log Gamma — третьего распространенного стандарта HDR.

Технология подсветки Slim Backlight Drive+ в серии XE93 обеспечивает более точный контроль над локальным затемнением. Благодаря специальной системе торцевой светодиодной подсветки (световая панель оснащена двойным блоком светодиодов) обеспечивается высокая яркость и контрастность изображения при этом сохраняется максимально тонкий корпус. Телевизоры серии XE94 оснащены системой ковровой подсветки (по всей поверхности матрицы) с локальным затемнением.

4K HDR Процессор X1 Extreme в сериях XE94/XE93 обеспечивает высокое качество изображения за счет трех новых технологий: HDR-ремастеринг на основе объектов (Object-based HDR remastering), Super Bit Mapping 4K HDR, позволяющий передать плавные цветовые переходы, и обработка сигнала с помощью двух баз данных (Dual database processing), одна из которых отвечает за подавление шумов, а вторая за улучшение качества изображения.

Технология повышает качество видео в различных форматах, включая HDR, путем регулировки яркости подсветки в отдельных областях экрана.

Технология еще больше повышает яркость и точность передачи цветовых оттенков. Благодаря более широкой палитре цветов и более естественным оттенкам изображение становится максимально привлекательными.

Дизайн корпуса телевизоров новой линейки выполнен в формате 360° — эти модели отлично смотрятся с любой стороны. Тонкий корпус и специальная система размещения кабелей позволяют органично вписать телевизор в любой интерьер. В моделях новой линейки реализована оригинальная система для скрытого размещения кабелей внутри подставки.

Они останутся незаметными, с какой стороны вы бы ни посмотрели на телевизор. Например, коммутация на тыльной стороне телевизоров серии XE94/X93 скрыта за стильной панелью, выполненной из высококачественного пластика с сетчатым рисунком. Отдельные элементы панели легко снимаются для быстрого доступа к разъемам и подключению внешних устройств. Благодаря такому дизайнерскому решению был найден компромисс между стилем и функциональностью — телевизор выглядит привлекательно, с какой стороны вы бы на него ни посмотрели, в то же время он обеспечивает все возможные варианты подключения.

Для настенного размещения телевизоров серии XE93/XE94 был разработан специальный поворотный кронштейн, который позволяет менять угол расположения экрана телевизора, чтобы при необходимости легко добраться до разъемов.

Телевизоры Sony BRAVIA серий XE94, XE93 и XE90 оснащены предустановленной ОС Android TV 6.0 (Marshmallow), что обеспечивает улучшенный дизайн интерфейса, интуитивно понятное управление и новые функции. Для удобства использования голосового поиска на пульте ДУ добавлена отдельная кнопка. Новая операционная система позволяет использовать внешние устройства в качестве дополнительной памяти телевизора (хранение приложений и медиафайлов объемом до 1 эксабайста), а также облегчает поиск контента благодаря новой системе фильтрации по жанрам.

Основные характеристики:

В целом, перспективы у формата 4K HDR , очень хорошие, производители предлагают всё больше моделей телевизоров и проекторов сверхвысокого разрешение и с поддержкой HDR, а количество и доступность соответствующего контента увеличивается.