High Dynamic Range Video
Author
Albert FloresUkázka HDR časosběrného videa High Dynamic Range video (HDR video) je video s vyšším dynamickým rozsahem než má tzv. Standard Dynamic Range (SDR). Vysoký dynamický rozsah nabízí lepší obraz napříč displeji a rozdíl je rozeznatelný i bez dokonalého zraku.
Standardy kódování HDR využívají alespoň 10bitovou barevnou hloubku a pixely HDR kódují svítivost zachycenou z reálné scény s jasem vyšším než 100 cd/m2. HDR je schopno zachytit a zobrazit jasnější bílou a tmavší černou.
Technologie
Vývoj
První videozáznamy HDR v reálném čase byly vytvořeny v roce 1990 kombinací dvou kamer s různou expozicí. Inovátor této technologie byl Georges Cornuéjols.
První komerční kamera, která dokázala tvořit HDR obraz, byla představena v roce 1991 společností Hymatom.
HDR video se začalo rozšiřovat s příchodem druhého milénia. Mezi nejznámější společnosti, které vyvíjí digitální snímače schopné vyššího dynamického rozsahu, patří například RED a Arri. +more HDR bylo u těchto společností zavedeno kolem roku 2010. Jako zajímavost lze uvést, že většina současných produkcí HDR je natáčena pomocí digitálních kamer Arri.
Využití HDR technologie můžeme zajisté pozorovat u současných filmů. Především u speciálních efektů, které kombinují reálné a uměle vytvořené záběry (CGI).
Zobrazení
Počátkem roku 2015 byly na veletrhu CES různými výrobci vůbec poprvé představeny displeje s podporou HDR. Od té doby služby Amazon Prime Video (HDR10), Apple TV+ (Dolby Vision) a Netflix (HDR10 a Dolby Vision) začaly postupně nabízet vybraný obsah také v HDR verzi. +more YouTube uvedl podporu HDR v listopadu 2016.
Produkce
V současné době existují dvě různé metody přenosu video obsahu HDR, které byly certifikovány pro formát Ultra HD Blu-ray (uveden v roce 2015). Aby bylo možné přehrávat HDR10, musí být televizory Ultra HD vybaveny rozhraním HDMI 2. +more0a nebo DisplayPortem 1. 4.
Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) vytvořila standardy pro dynamická metadata. Vše je obsaženo v dokumentu: SMPTE ST 2094 nebo Dynamic Metadata for Color Volume Transform (DMCVT). +more Dokument zahrnuje čtyři aplikace společností Dolby, Philips, Samsung a Technicolor.
Standardy
Perceptual quantizer
Perceptual Quantizer (PQ) je přenosová funkce, která byla definována společností Dolby Laboratories a byla standardizována jako SMPTE ST 2084. PQ je nová funkce EOTF (Electro-Optical Transfer Function) pro distribuci HDR a je zároveň standardem zahrnující efektivnější způsob, jak HDR prezentovat.
Hybrid Log-Gamma
Hybrid Log-Gamma (HLG) je standard HDR, který byl vyvinut během společného projektu mezi BBC a NHK. HLG je řešení HDR, které se používá v oblasti televizního vysílání. +more Kombinuje videa se standardním dynamickým rozsahem (SDR) a s vysokým dynamickým rozsahem (HDR) do zdroje, který mohou televizory kompatibilní s HLG dekódovat a HDR zobrazit, zatímco nekompatibilní zařízení zobrazí pouze obraz se standardním dynamickým rozsahem (SDR).
HDR10
HDR10 Media Profile nebo zkráceně HDR10, je rozšířením dynamické úrovně videa s 10bitovou barevnou hloubkou v barevném prostoru Rec. +more 2020. Interpretaci obrazových informací provádí výstupní zařízení. V závislosti na nastavení a možnostech zobrazení se zobrazený výsledek může výrazně lišit od ostatních. SMPTE ST-2084 (PQ) odešle barevnou kalibraci hlavního displeje použitého jako statická metadata SMPTE ST-2086 do výstupního zařízení. Jedná se o otevřený standard podporovaný velkým počtem výrobců.
Technické parametry:
Jas: od 400 cd/m²
Tónování: pro celý film
HDR10+
HDR10+ nebo také HDR10 Plus bylo veřejnosti představeno v dubnu 2017 společností Samsung a poskytovatelem video služeb Amazon Prime Video. Jedná se o otevřený standard bez licenčních poplatků. +more HDR10+ je technologie HDR, která přidává dynamická metadata ke statickým metadatům předchozího standardu HDR10.
V roce 2017 bylo oznámeno, že filmová produkční společnost 20th Century Fox a společnost Panasonic budou HDR10+ podporovat. Společně se společností Samsung vytvořili HDR10+ alianci.
Technické parametry:
Jas: od 1000 cd/m²
Tónování: pro jednotlivou scénu
Dolby Vision
Dolby Vision je standard poskytující vysoký dynamický rozsah (HDR) a široký barevný gamutový obsah. V současné době existuje ve dvou verzích. +more Jedna verze je pro distribuci do TV (Dolby Vision Home) a druhá pro distribuci do kin (Dolby Vision Cinema). Dolby Vision používá k distribuci EOTF SMPTE 2084 (PQ). Využívá i dynamická metadata (SMPTE ST 2094), aby byl výstup kompatibilní s displeji SDR. Pokud jde o jas, Dolby Vision je specifikováno od 0 do 10 000 nitů. Na rozdíl od HDR10+ je u Dolby Vision výrobce zařízení povinen platit licenční poplatky.
Technické parametry:
Jas: od 1000 cd/m²
Tónování: pro jednotlivou scénu
DisplayHDR
DisplayHDR je standard od společnosti VESA, jehož cílem bylo přidat ke standardu HDR10 další parametry, jako je maximální svit černé barvy, odezvy, rozsahu barev a podsvětlení. Dále pak jas, barevný gamut, bitová hloubka. +more Tato certifikace je také založena na principu opensource.
Technické parametry:
400 cd/m2 | sRGB | Úroveň obrazovky | 0. 4 cd/m2 | 8 |
---|---|---|---|---|
500 cd/m2 | WCG | Úroveň zóny | 0. +more1 cd/m2 | 8 |
600 cd/m2 | WCG | Úroveň zóny | 0. 1 cd/m2 | 8 |
1000 cd/m2 | WCG | Úroveň zóny | 0. 05 cd/m2 | 8 |
1400 cd/m2 | WCG | Úroveň zóny | 0. 02 cd/m2 | 8 |
True Black 400 cd/m2 | WCG | Úroveň pixelu | 0. 0005 cd/m2 | 2 |
True Black 500 cd/m2 | WCG | Úroveň pixelu | 0. 0005 cd/m2 | 2 |
True Black 600 cd/m2 | WCG | Úroveň pixelu | 0. 0005 cd/m2 | 2 |