A tévékben és egyéb műszaki eszközökben található HDR funkció 2017 óta elérhető a piacon. A HDR-t régóta használják kamerákkal vagy okostelefonokkal történő videók és képek rögzítésekor.
A funkció célja, hogy a képek és videók lejátszását még valósághűbbé tegye, és az emberi szem érzékeléséhez igazítsa.
HDR – a természetes képvisszaadáshoz
A képpontok számának növelése nem elegendő az Ultra HD képminőségben rejlő lehetőségek teljes kihasználásához. A nagyobb színtér és a nagyobb színmélység mellett a kiterjesztett kontraszttartomány elengedhetetlen a természetes, eredetihez hű képvisszaadáshoz.
Ezt a bővítményt „High Dynamic Range”-nek (HDR) hívják. A tévéadások és filmek korábbi dinamikatartományát ezzel szemben „Standard Dynamic Range”-nak (SDR) nevezik.
Eddig a tévében a képtartalom fényereje 0,05 cd/m2 és 100 cd/m2 („candela per m2” – más néven „nits”) között volt, ami nagyjából lefedi a spektrumot a holdfénytől a lámpa fényéig.
A színek csak ezen a tartományon belül tudtak „kibontakozni”. Ez elméletileg kiterjeszti a fényerőmezőt 0,0005 cd/m2-re egészen 10 000 cd/m2-ig, ami azt jelenti, hogy a fényerősség a csillagos égtől a kék égig terjed.
A gyakorlatban azonban ezeket az értékeket még nem érik el a fogyasztóknak szánt eszközök.
Fontos megérteni, hogy itt nem (csak) a nagyobb fényerőről van szó, hanem sokkal inkább a kibővített átfogó kontraszttartományról, vagyis a kép legsötétebb és legvilágosabb területe közötti távolságról.
Hogyan működik a HDR?
A HDR képtechnológiával több kép egymásra kerül, így kontrasztban gazdagabb és színintenzívebb eredmény jön létre. Ebben a fejezetben elmagyarázzuk, hogyan működik a technológia okostelefonokon és televíziókon, és milyen különböző HDR-változatok léteznek.
HDR okostelefonokon
Sok okostelefon HDR technológiát használ elsősorban fényképek készítésére és videók rögzítésére. Itt legalább három kép készül a lehető leggyorsabb sorrendben, különböző expozíciós szintekkel – egy alulexponált, egy túlexponált és egy normál fénnyel -, majd a fényképezőgép szoftvere egy képpé szuperponálja.
Ezenkívül a HDR-képeket legalább 10 bites színmélységgel rögzítik. Ennek eredményeként a fényképek különösen intenzív színekkel és jól kiegyensúlyozott fényviszonyokkal készülnek.
HDR a tévéken
A televíziókban a HDR a HDR-ben rögzített mozgóképformátumok lejátszását jelenti, ahogy ez a legtöbb legújabb sorozat és film esetében is így van.
Egy olyan képtechnológia, mint a HDR, folyamatosan változik – ezért már számos változat és szabvány elérhető, amint azt a következő részben bemutatjuk.
A különböző HDR-változatok
Dolby Vision
Bár a név nem tartalmazza a HDR rövidítést, a jól ismert Dolby Vision kifejezés erre a technológiára utal. Kifejezetten televíziókhoz fejlesztették ki, és az a dinamika jellemzi, amellyel a kontrasztadatokat képkockánként módosítják.
Ráadásul a Dolby Vision színmélysége 12 bit, ami jelenleg a képtechnológiák legintenzívebb színereje.
Ez különösen a kiváló képminőségben mutatkozik meg, amelyet még nem sikerült felülmúlni.
- Csatlakozás típusa: HDMI 2.1
- Színmélység: 12 bit
- Fényerő: 10 000 nit
Következtetés: A Dolby Vision jelenleg a legjobb HDR technológia a piacon. Nagyon magas, 12 bites színmélységével és különösen dinamikus képeivel valósághű és színintenzív tévézési élményt biztosít, de a HDMI 2.1 csatlakozás szükségessége miatt még így is meglehetősen ritka.
HDR10
A licencmentes HDR10 technológia is nagyon népszerű. A Dolby Visionnal ellentétben itt nagyon statikusak a képek – például egységes hangot (hangleképezést) helyeznek el egy teljes filmen, ezért az egyes jeleneteket nem lehet teljes minőségben lejátszani.
A HDR-nél szabványos 10 bites színmélységnek köszönhetően azonban a színek sokkal intenzívebbnek tűnnek, mint az SDR modelleknél.
- Csatlakozás típusa: HDMI 2.0
- Színmélység: 10 bit
- Fényerő: 1000 nit
Következtetés: A HDR10 jelenleg különösen elterjedt, mivel a technológia HDMI 2.0 csatlakozással rendelkező modellekben használható, és ezért számos tévékészüléken elérhető. Kevésbé dinamikus képet nyújt, mint a Dolby Vision vagy a HDR10+, de a 10 bites színmélységnek köszönhetően már sokkal színintenzívebb, mint az SDR formátumok.
HDR10+
A HDR10+ a HDR10 továbbfejlesztett változata. A Dolby Visionhoz hasonlóan ez is egy dinamikus technológia, amelyben a kontrasztadatok alkalmazkodnak a képekhez, és így azok megfelelően jobb minőségben reprodukálhatók.
Ezen kívül tudja a 10 bites színmélységet is. A HDR10-től eltérően az egységes tónus nem egyszerűen a teljes képre kerül, hanem a kontrasztadatokat jelenetenként módosítják.
- Csatlakozás típusa: HDMI 2.1
- Színmélység: 10 bit
- Fényerő: 4000 nit
Következtetés: A HDR10+ ugyanolyan színintenzív, de dinamikusabb, mint a HDR10 technológia. A kontrasztarány itt jobban állítható, így nagyon jó képminőséget biztosít. A probléma azonban az is, hogy a technológia használatához HDMI 2.1 csatlakozás szükséges.
HLG
A HLG a Hybrid Log Gamma rövidítése, és szintén egy HDR-változat, amely elsősorban régebbi televíziókhoz használható. Mivel sok streaming szolgáltatás és tévéállomás már csak HDR formátumokat kínál, a HLG biztosítja, hogy a régebbi eszközök is le tudják játszani ezeket a formátumokat.
- Csatlakozás típusa: HDMI 2.0
- Színmélység: akár 10 bit
- Fényerősség: akár 5000 nit
Következtetés: A HLG technológia különösen egyszerű, és nem a legjobb képminőséget nyújtja, de számos tévékészüléken használható, és biztosítja, hogy újabb filmek és műsorok is lejátszhatók legyenek rajtuk.
HDR1000 speciális eset
A HDR1000 a Samsung által kifejlesztett technológia. Az 1000-es szám itt 1000 nites maximális fénysűrűséget jelent – ez lehetővé teszi a monitor számára, hogy különösen világos és különösen sötét expozíciós módokat érjen el, és így utánozza a HDR-effektust –, de valójában ez nem egy „igazi” HDR-változat.
Következtetés: A HDR1000 csak Samsung készülékekkel érhető el, és az intenzív expozíciós szintek miatt HDR-szerű hatást kelt, de nem egyenlő a HDR technológiával, mivel az expozíciós szinteket már a jelenet rögzítésekor rögzítik, és nem módosítják utána.
A HDR ezeket az előnyöket és hátrányokat kínálja
A HDR funkcióval rendelkező képernyők olyan előnyöket kínálnak, amelyek jelentősen javíthatják a tévézést, a fényképezést vagy a számítógépes játékokat. De bizonyos esetekben a HDR hátrány is – eláruljuk, miért.
A HDR előnyei
- A HDR legnyilvánvalóbb előnyei a megnövelt kontrasztarány és a megnövelt színtér. Mindkettő tisztább, dinamikusabb, részletgazdagabb és ennélfogva valósághűbb képeket eredményez az SDR-hez képest. A HDR képereje tájképek és portrék készítésénél, valamint játékoknál egyaránt érvényesül.
- Számos Netflix sorozatot, filmet és sportműsort nézhetünk a HDR opcióval. A futballközvetítésektől a kasszasikerekig a HDR formátumok skálája folyamatosan bővül – a HDR funkcióval rendelkező TV-vel ezt teljes mértékben kihasználhatjuk.
- Ahhoz, hogy a hagyományos, HDR funkcióval nem rendelkező televíziók lejátszhassák a tartalmat, a filmeket, sorozatokat gyakran előzetesen meg kell szerkeszteni, hogy a néző mégis felismerje a nagyon világos vagy nagyon sötét elemeket. A HDR funkcióval rendelkező modellek hűen tudják reprodukálni ezeket a jeleneteket, mivel a fehér és fekete tónusok jobban érvényesülnek. Még a különösen világos vagy sötét filmjelenetek is meggyőzőek a kiváló grafikával.
- Mivel a HDR módban a fényerőszintet egyénileg módosíthatjuk, ez a funkció lehetővé teszi, hogy még világos környezetben is élvezzük a filmeket és sorozatokat anélkül, hogy a képminőség romlana. Ezt egyszerűen beállíthatjuk manuálisan a HDR televízió képbeállításaiban.
- Ha HDR kamerával készítünk képeket, a technológia előnye is, hogy a kép előtere és háttere is optimálisan exponált. A tájképek és portrék különösen előnyösek ebből a szempontból. A különböző expozíciós szinteknek köszönhetően, amelyekben a kép készült, a kép különböző részei ideálisan kiegyensúlyozhatók, így különösen valósághűnek és színintenzívnek tűnnek.
A HDR hátrányai
- Fényképezéskor különösen szembetűnőek a HDR hátrányai. Mivel a technológia még mindig meglehetősen statikus fotózáskor, a sok mozgást hordozó motívumok meglehetősen elmosódnak.
- A nagy kontrasztú felvételek, mint például a street art vagy a fekete-fehér fényképek, szintén rosszabbul néznek ki HDR-el, mint anélkül, mivel például a képen belüli erős fényerőkülönbségek nem valósíthatók meg.
- A HDR különösen akkor hasznos, ha a felvétel túl világos vagy túl sötét lenne a technológia nélkül. A már tökéletesen megvilágított fényképeknél a HDR meglehetősen haszontalan, sőt kontraproduktív.
- A dinamikus HDR szabványok, például a HDR10+ és a Dolby Vision csak HDMI 2.1 csatlakozással továbbíthatók. Ez még mindig viszonylag ritkán érhető el a piacon.
