Wiele nowych telewizorów posiada funkcję HDR, a marki dbają o to, aby wykorzystywać ją w swoich materiałach marketingowych. Wcześniej funkcja ta była ograniczona tylko do high-endowych telewizorów 4K, ale od niedawna nawet tańsze telewizory są wyposażone w funkcję HDR. Ale czym dokładnie jest HDR i jak pomaga w poprawie jakości obrazu w telewizorze? Bardzo niewielu konsumentów zdaje sobie sprawę z tego, jak działa HDR i czy HDR działa tak samo dobrze na niedrogich telewizorach, jak na telewizorach premium. W tym artykule wyjaśnimy, jak działa HDR w telewizorach, jakie są różne standardy HDR i czym się od siebie różnią.

Co to jest HDR w telewizorach?

HDR to skrót od High Dynamic Range. Jest to jedno z największych ulepszeń telewizorów od dłuższego czasu. Telewizory z HDR mogą wyświetlać głębsze kolory, szerszą paletę barw i znacznie wyższą jasność. Wszystko to przekłada się na bardziej wciągającą jakość obrazu w porównaniu z telewizorami SDR (Standard Dynamic Range).

Jednak nie wszystkie telewizory z HDR działają tak samo. Zazwyczaj telewizory wyższej klasy mają lepszą wydajność HDR niż telewizory niższej klasy. Co więcej, istnieją różne standardy HDR: HDR10, HDR10+, Dolby Vision i HLG (Hybrid Log-Gamma). Łatwo więc pogubić się w świecie HDR, co utrudnia wybór dobrego telewizora.

Jakie są zalety HDR w telewizorach?

Jak wspomniano wcześniej, HDR oferuje szerszą gamę kolorów, wyższą jasność i realistyczny zakres dynamiki.

1. Większy zakres dynamiki

Telewizory HDR mogą pokazywać jasne i ciemne części obrazu bez utraty szczegółów. Weźmy na przykład złożoną scenę, taką jak zachód słońca. Jak widać na poniższym obrazie, telewizor SDR nie będzie w stanie wyświetlić tej sceny bez zmiażdżenia cieni (ciemniejszych partii obrazu) lub zdmuchnięcia jasnych partii obrazu (jaśniejszych partii obrazu). Telewizor SDR po lewej stronie rozmywa kontury słońca, podczas gdy telewizor HDR po prawej stronie zawiera słońce w znacznie lepszej jakości. Telewizory SDR mają zwykle 6- lub 8-bitowe wyświetlacze, natomiast telewizory HDR mają zwykle 10- lub 12-bitowe wyświetlacze.

Panel telewizora HDR o wyższej jakości (w porównaniu z panelem telewizora SDR o niższej jakości) pozwala na wyświetlanie wyższej jasności i szerszego zakresu stopni jasności. Oznacza to, że telewizor może pokazywać zarówno jasne słońce, jak i cienie w scenie, nie psując szczegółów ani kolorów obu części obrazu.

2. Większa jasność

Telewizory HDR mogą teoretycznie generować wyższe poziomy jasności, co oznacza, że mogą odtwarzać sceny bardziej zbliżone do tych, które pojawiają się w rzeczywistości. Na przykład, w przypadku sceny z jasnym słońcem, telewizory HDR mogą zwiększyć poziom jasności wyświetlacza do bardzo wysokiego poziomu, podobnego do tego, jaki nasze oczy widziałyby w rzeczywistości. Teoretycznie oznacza to, że Twoje oczy będą widzieć podobny poziom jasności przez telewizor, jak podczas oglądania danej sceny w rzeczywistości.

3. Szersza gama kolorów

Telewizory z WCG (Wide Colour gamut) mogą wyświetlać więcej kolorów niż telewizory bez WCG. Na przykład, telewizor z WCG może wyświetlać więcej odcieni czerwieni w porównaniu do telewizora ze standardową gamą kolorów (SCG). W większości przypadków telewizory zgodne z WCG mogą wyświetlać głębsze zielenie i czerwienie w porównaniu z telewizorami bez WCG. Jak widać na poniższym obrazku, Wide Colour Gamut ma głębsze kolory niż Standard Colour Gamut.

Chociaż WCG nie jest wymogiem dla HDR, funkcja ta idzie w parze z HDR. Telewizor z HDR i WCG może pokazywać różne rodzaje scen w bardziej realistyczny i wciągający sposób.

Co to są metadane HDR?

Scena HDR jest dostarczana wraz z metadanymi. Metadane to zestaw informacji, które pomagają urządzeniu wyświetlającemu w optymalny sposób wyświetlić treść. Metadane zawierają prymarne kolory RGB, punkt bieli, zakres jasności, MaxCLL (Maksymalny Poziom Światła Treści) oraz MaxFALL (Maksymalny Średni Poziom Światła Klatki).

Istnieją dwa rodzaje metadanych HDR: Statyczne i Dynamiczne. Statyczne metadane HDR oznaczają, że zakres barw i poziomy jasności pozostają takie same dla wszystkich scen i klatek w pliku wideo. Odwzorowanie tonalne całego materiału wideo jest stałe. Jednakże, w rzeczywistości każda scena może mieć inny zakres kolorów i poziom jasności. W tym miejscu z pomocą przychodzą metadane dynamicznego HDR. Odwzorowanie tonów w filmach z dynamicznymi metadanymi HDR zmienia się scena po scenie lub klatka po klatce, co dokładnie odzwierciedla rzeczywiste scenariusze.

Czy wszystkie telewizory HDR działają tak samo? Jakie są różnice między telewizorami HDR z najniższej półki a telewizorami HDR z najwyższej półki?

Nie, nie wszystkie telewizory HDR działają podobnie. Aby uzyskać doskonałe wrażenia HDR, telewizor musi charakteryzować się wysokim poziomem jasności (1000 nitów lub więcej), szeroką paletą kolorów, szerszym zakresem dynamiki (HDR10, HDR10+, Dolby Vision lub HLG) i precyzyjnym lokalnym przyciemnianiem. Telewizory HDR klasy podstawowej często nie posiadają większości z tych funkcji.

Na przykład, telewizor HDR, który kosztuje ₹50,000 może używać panelu wyświetlacza, który może osiągnąć tylko 400 nitów szczytowej jasności. Gdy scena HDR nakazuje telewizorowi wyświetlenie klatki o jasności 800 nitów, telewizor nie jest w stanie osiągnąć tak wysokiego poziomu jasności i osiąga maksimum na poziomie 400 nitów. Oznacza to, że telewizor nie jest w stanie odtworzyć sceny tak wiernie, jak chciał tego reżyser. Niektóre telewizory są w stanie osiągnąć nawet 1000 nitów szczytowej jasności, ale nie są w stanie utrzymać jej przez dłuższy czas, co oznacza, że mogą być w stanie wiernie odtworzyć scenę HDR przez kilka minut lub sekund, ale stopniowo spada jasność i nie będą w stanie pokazać scen HDR tak dobrze, jak kilka minut temu.

Większość niedrogich telewizorów HDR nie posiada również WCG i precyzyjnego lokalnego przyciemniania, co oznacza, że nie są w stanie odtworzyć scen HDR tak dobrze, jak telewizory HDR z wyższej półki. Niektóre telewizory obsługują tylko standardy HDR10 lub HDR10+, a jeśli film jest nagrany w Dolby Vision, telewizor nie będzie go obsługiwał. Dlatego przy zakupie telewizora HDR należy sprawdzić, jakie standardy HDR obsługuje, jakie są poziomy jasności szczytowej i ciągłej, czy obsługuje szeroką gamę kolorów i ile ma stref przyciemniania.

Standardy HDR: HDR10 vs HDR10+ vs Dolby Vision vs HLG

Istnieją cztery podstawowe standardy HDR - HDR10, HDR10+, Dolby Vision i HLG - stosowane w telewizorach, a najpopularniejszym z nich jest HDR10. Przyjrzyjmy się wszystkim z nich oraz temu, jak każdy z nich traktuje scenę HDR i steruje telewizorem HDR.

1. HDR10

Jest to wolny od opłat licencyjnych standard HDR, co oznacza, że każdy producent telewizorów (lub ekranów dowolnego typu) może zaadoptować tę technologię bez konieczności uiszczania opłaty licencyjnej. Ma jednak niższy zestaw wymagań w porównaniu z HDR10+ i Dolby Vision. Oznacza to, że marki telewizorów mogą ustawić mapowanie tonów zgodnie z własnymi preferencjami.

HDR10 posiada statyczne metadane, co oznacza, że cały film wykorzystuje to samo mapowanie tonów, które może nie być dokładnym odwzorowaniem rzeczywistej sceny. Prawie wszystkie telewizory HDR są kompatybilne z HDR10, ponieważ jest to najtańsza i najłatwiejsza do wdrożenia technologia.

2. HDR10+

HDR10+ jest wolnym od opłat licencyjnych standardem HDR, podobnym do HDR10, ale zawierającym dynamiczne metadane. Oznacza to, że umożliwia on mapowanie tonalne scena po scenie i klatka po klatce, dzięki czemu sceny są wierniej odwzorowane w porównaniu ze statycznymi metadanymi.

Standard HDR10+ został opracowany przez firmę Samsung. Różne marki telewizorów, domy produkcyjne i aplikacje do strumieniowania wideo obsługują obecnie standard HDR10+. Jest on nieco trudniejszy do wdrożenia i wymaga lepszych paneli ekranowych oraz procesorów do odtwarzania scen HDR10+.

3. Dolby Vision

Standard Dolby Vision został opracowany przez firmę Dolby. Jest on podobny do HDR10+, co oznacza, że posiada dynamiczne metadane HDR. Jest to jednak autorski (nie wolny od opłat licencyjnych) standard HDR, z którym wiąże się zestaw bardziej restrykcyjnych zasad i parametrów. Z tego powodu Dolby Vision jest najtrudniejszym (i najdroższym) do wdrożenia standardem HDR, a bardzo niewiele telewizorów posiada certyfikat Dolby Vision.

Chociaż jest stosunkowo mało filmów z Dolby Vision i niewiele telewizorów oraz aplikacji do strumieniowania wideo obsługuje ten standard, jego wsparcie powoli rośnie. Telewizory i urządzenia do strumieniowania wideo firm Amazon, Apple, Google, HiSense, LG, Sony, TCL i Toshiba obsługują obecnie Dolby Vision. Marki zajmujące się streamingiem i dystrybucją wideo, takie jak Apple, Disney+ i VUDU, obsługują obecnie Dolby Vision. Kilka smartfonów firm Apple, LG i Sony posiada wsparcie dla Dolby Vision.

4. HLG (Hybrid Log Gamma)

HLG jest obecnie obsługiwany przez większość producentów telewizorów HDR, ale jest przeznaczony przede wszystkim dla telewizji kablowej, satelitarnej i kanałów telewizyjnych nadawanych na żywo. HLG upraszcza sprawę poprzez połączenie metadanych SDR i HDR w jednym sygnale. Oznacza to, że wszystkie telewizory (SDR i HDR) mogą korzystać z tego samego sygnału HLG. Telewizory SDR nie korzystają z sygnału HDR. Jeśli telewizor obsługuje HDR, wykorzystuje metadane HDR z sygnału HLG do wyświetlania treści HDR. Jednakże, ze względu na swoją prostotę, jego wydajność nie jest tak dobra jak HDR10+ i Dolby Vision.

Wnioski: HDR10 vs HDR10+ vs Dolby Vision vs HLG

Dolby Vision jest obecnie najbardziej zaawansowanym formatem HDR pod względem przewagi technicznej i wydajności. Nie ma jednak zbyt wielu materiałów HDR z Dolby Vision, ale wsparcie dla Dolby Vision rośnie, a takie marki jak Apple i LG wspierają ten format.

HDR10 to najpopularniejszy format HDR, w którym obecnie dostępnych jest najwięcej treści. Prawie wszystkie telewizory, monitory, projektory, urządzenia do strumieniowania multimediów, dekodery, karty graficzne, laptopy, konsole do gier i usługi strumieniowania wideo obsługują HDR, ale jego wydajność nie jest tak dobra jak HDR10+ czy Dolby Vision.

HDR10+ jest technicznie prawie tak dobry jak Dolby Vision, a ponadto jest wolny od opłat licencyjnych. Jednak niewiele treści jest przygotowanych w HDR10+. W tej chwili jest on obsługiwany głównie przez Samsunga i Amazon (Prime Video). Niektóre telewizory HiSense i Vizio również go obsługują. Żadna konsola do gier nie obsługuje HDR10+, a tylko smartfony Samsunga są kompatybilne z HDR10+.

Rzeczy, na które należy zwrócić uwagę przy zakupie telewizora HDR

Jeśli jesteś na rynku i chcesz kupić telewizor HDR, upewnij się, że obsługuje on tak wiele formatów HDR, jak to tylko możliwe. Należy również preferować telewizory z większą liczbą stref lokalnego przyciemniania i obsługą szerokiej gamy kolorów. Zrozumiałe jest jednak, że niedrogie telewizory nie obsługują jednej lub obu tych funkcji.

Oto rzeczy, na które powinieneś zwrócić uwagę przy zakupie telewizora HDR:

• Tak wiele standardów HDR, jak to tylko możliwe: HDR10, HDR10+, HLG i Dolby Atmos.
• Telewizory HDR z niższej półki powinny mieć co najmniej 400 nitów jasności szczytowej i 350 nitów jasności ciągłej. Powinny mieć wsparcie dla HDR10 i HLG.
• Telewizory HDR klasy średniej powinny mieć co najmniej 600 nitów jasności szczytowej i 450 nitów jasności ciągłej. Powinny też mieć wsparcie dla lokalnych stref przyciemniania i WCG (szeroka gama kolorów). Powinny mieć wsparcie dla HDR10, HDR10+ lub Dolby Vision oraz HLG.
• Wysokiej klasy telewizory HDR powinny mieć jasność szczytową 1000 nitów (lub wyższą) i 600 nitów jasności ciągłej. Powinny też mieć 32 lub więcej lokalnych stref przyciemniania i WCG (szeroką gamę kolorów). Takie telewizory powinny obsługiwać HDR10, HDR10+ lub Dolby Vision, a także HLG.