Технология HDR: что это и как работает

В сфере электроники постоянно появляются новые стандарты, направленные на повышение качества видео. Это связано с эволюцией техники и стремлением к улучшению восприятия изображения пользователями. Одной из таких инноваций является технология HDR (High Dynamic Range), что переводится как «расширенный динамический диапазон».

С каждым годом этот стандарт фото- и видеоизображений набирает всё большую популярность, поднимая планку качества и детализации. Рассказываем, что такое HDR, о принципах работы, а также об особенностях использования этой технологии в телевизорах.

Что обозначает HDR

Основной целью нового стандарта является создание изображений с высокой контрастностью, богатой цветовой палитрой и большей глубиной детализации. В результате картинка на экране выглядит более реалистичной, привлекательной для зрителя. Вот что такое HDR.

Раньше все стандарты видео, включая Blu-ray, были ограничены 8-битной глубиной цвета, что обеспечивало достаточно хороший цветовой охват в тот период времени. Однако с эволюцией производства современных дисплеев, особенно OLED и AMOLED, стало ясно, что они способны отображать гораздо больше оттенков.

Для решения этой проблемы в 2014 году был разработан новый 10-битный стандарт. Он позволял увидеть мельчайшие детали, сохранить и передать естественные оттенки, тонкости элементов, мимику актёров, которые ранее могли быть незаметны.

В том же году Dolby Laboratories усовершенствовали технологию и представили формат Dolby Vision с возможность воспроизведения бо́льшей максимальной яркости за счёт кодирования сигнала с глубиной цвета 12 бит.

Технология HDR может называться по-разному, в зависимости от производителя. Например, HDR10, HDR10+, Dolby Vision, HLG (Hybrid Log-Gamma), HDR Vivid и другие. Все эти форматы схожи и определяют способы обработки и представления данных о яркости, цвете, контрастности для максимально чёткого качества видео. Большинство моделей телевизоров Grundig оснащены технологией HDR10 или HDR10+.

Принцип технологии HDR

В основе принципа лежит использование 10-12 битной глубины цвета, тогда как в обычных изображениях используется 8-битная глубина, что ограничивает количество оттенков на экране до 256 на пиксель. Технология экрана HDR даёт техническую возможность отображать значительно больше — от 1 млрд оттенков при 10-битной глубине и более 68 млрд цветов при 12-битной.

Чтобы получить необходимые данные для построения картинки с расширенным динамическим диапазоном, при создании видеокамера должна захватить сцену с различными уровнями яркости. Это может быть достигнуто путём использования специальных сенсоров или комбинирования нескольких снимков с разной экспозицией. Данные обрабатываются алгоритмами, анализирующими, а затем объединяющими информацию о деталях для создания итогового изображения.

Итак, что делает технология HDR: позволяет многократно расширить цветовой диапазон, сохраняя детали как в ярких, так и в тёмных областях экрана; создаёт более глубокое и захватывающее визуальное впечатление.

HDR в телевизорах

Многие современные производители предлагают поддержку технологии HDR в телевизорах, планшетах, смартфонах.

Телевизоры с поддержкой HDR обычно имеют улучшенные технические характеристики и более качественную матрицу, которая поддерживает расширенный цветовой спектр. Это обеспечивает более насыщенные, приближенные к реальной жизни цвета.

Для поддержки HDR в ТВ был разработан новый протокол передачи данных HDMI 2.0, обеспечивающий достаточную пропускную способность для большего объёма данных между источником и дисплеем. В большинстве телевизоров Грюндик используется ещё более современная версия HDMI 2.1.

По сравнению с предыдущим форматом, HDMI 2.1. позволяет передавать видео в качестве до 10K при 120 Гц и звук по улучшенному каналу возврата аудиосигнала. Он идеально подходит для современных игр, приложений, просмотра видео.

Подробнее о достоинствах технологии HDR

   ● Высокое качество изображения
HDR обеспечивает отображение более глубоких чёрных, ярких белых цветов, насыщенной палитры оттенков. Это делает изображения более чёткими, объёмными, реалистичными.

   ● Максимальный контраст
Достигается между яркими и тёмными областями картинки. Это создаёт глубокую пространственную перспективу, добавляет ощущение реальности.

   ● Более широкий цветовой диапазон
Расширенный динамический диапазон поддерживает максимально широкий спектр цветов, что позволяет отображать более насыщенную, точную палитру. Это особенно заметно при просмотре фильмов или игр, где насыщенные цвета играют важную роль.

Особенности использования функции HDR

   ● Возможность воспроизведения
Для просмотра улучшенного контента необходимо иметь устройство, которое не только поддерживает, но и воспроизводит HDR. Например, аппаратная часть телевизора может иметь характеристики, позволяющие запускать видео в новом формате, но старая матрица монитора не сможет воспроизвести картинку с такими параметрами.

Телевизор 75GHU7930 75" ультравысокой чёткости с разрешением UHD (4K) позволит получить невероятные визуальные впечатления. В нём используется технология HDR10+, а это означает изображение с мельчайшими деталями и впечатляющей резкостью. Телевизор оснащён MEMC — технологией для динамической компенсации качества изображения, которая делает картинку на экране более плавной, а детали изображения — ещё более чёткими.

   ● Распространённость контента 
Хотя количество контента в формате HDR постоянно растёт, он всё ещё не так широко распространён. Это означает, что можно столкнуться с ограниченным выбором фильмов, сериалов и игр. Но с каждым годом всё больше контента становится доступно в новом формате.

   ● Обработка изображения 
Иногда плохо настроенные алгоритмы обработки могут привести к неестественному или искажённому изображению. Это может проявляться в появлении слишком ярких или пересвеченных областей, потере деталей или неравномерном применении эффекта HDR на разных частях видео. Такие неприятности практически исключены при использовании техники надёжных производителей.

Телевизоры Grundig получили от немецкого фонда независимой экспертизы товаров и услуг Stiftung Warentest лучшие оценки результатов по качеству изображения для всех продуктов UHD. А также — лучший общий балл в категории «Телевизоры» за всю историю фонда.

   ● Требования к яркости 
Для полноценного просмотра HDR контента необходимо, чтобы телевизор или смартфон имели достаточно высокую яркость. Иначе видео может выглядеть тусклым и непривлекательным.

В телевизорах Грюндик, чтобы яркости наверняка хватило, используется LED-технология светодиодной подсветки жидкокристаллического монитора.

   ● Энергопотребление 
Воспроизведение улучшенного контента требует больших затрат электроэнергии по сравнению с обычным. При использовании техники Grundig можно включить режим ECO, который помогает расходовать меньше электричества.

Разумный подход к потреблению ресурсов важен для компании Грюндик даже в мелочах. Например, пульты ко всем телевизорам изготавливаются из 100% переработанного пластика, снижая экологическую нагрузку на окружающую среду.

Подведём итоги

Экран с технологией HDR предоставляет возможность воспроизводить изображения с высокой контрастностью, яркостью, насыщенностью цветов. Это обеспечивает более реалистичное, качественное отображение фотографий и видео, делает просмотр захватывающим и эмоциональным.

Несмотря на повышенные требования к характеристикам техники, применение технологии расширенного динамического диапазона растет. Устройства последних лет поддерживают всё более высокую яркость и контрастность. С каждым годом появляется больше соответствующего контента. Ожидается, что поддержка HDR в телевизорах, смартфонах, мониторах, приставках станет обязательным стандартом для будущих поколений техники.