Den HDR (forkortelse for High Dynamic Range til kjenne høy dynamisk område ) angir formater og standard video og bilder digitale for å representere høyere nivåer av lysstyrke at grensen på 100 nits av standard innhold SDR . Avhengig av formatet som brukes, kan en HDR-video representere lysstyrketopper opp til en verdi på 1000 nit (via HLG-format) eller opptil 10 000 nit (via formatene Dolby Vision, HDR10, HDR10 +). HDR ble opprinnelig distribuert innen video og senere utvidet til bilder. AVIF er et bildeformat basert på AV1- kodeken og HDR-kompatibel.
HDR øker det dynamiske området som kan tas opp i et digitalt bilde eller en video, og resulterer i lysere, mer detaljerte og mer fargemettede høydepunkter. HDR-relaterte teknologier kan også forbedre detaljene i mørke områder.
Selv om det ikke er teknisk obligatorisk, dekker videoer i HDR-format vanligvis Rec. 2020 som er et utvidet fargespekter . Dette øker metningsnivået der en farge kan vises. Kombinasjonen av HDR og Rec. 2020 tillater gjensidig å øke effekten og resultere i et stort volum av farger .
HDR-kompatibilitet til en enhet garanterer bare muligheten til å spille av eller spille inn video i minst ett av HDR-formatene og garanterer ikke at enheten er i stand til å utnytte potensialet i HDR-video. Valgfrie sertifiseringer finnes imidlertid for å garantere visningsfunksjonene til HDR-skjermer.
Enkelte teknologier gjør det mulig å øke antall piksler i et digitalt bilde. Den HD , Full HD , Ultra HD , 4K , 8K, etc. standardene gjør det mulig å øke definisjonen av et bilde. Antall bilder per sekund (24, 25, 30, 60, 120 osv.) Gjør det mulig å øke antall piksler per sekund. Andre teknologier gjør det mulig å øke kvaliteten på pikslene. Dette er tilfellet for bilde standarder med en utvidet fargeskala
Standard videolyshetsstandarder ( SDR ) er basert på egenskapene til CRT- TV (maksimal lysstyrke på 100 cd / m²). Den maksimale lysstyrken på moderne skjermer øker imidlertid kontinuerlig og har overskredet disse grensene. HDR-bildestandarder er utviklet for å overvinne disse begrensningene.
Dynamikken til kameraer og fotografiske enheter har også i stor grad overgått den for SDR-videoer, spesielt ved hjelp av HDR-bilderegistreringsteknologi . HDR-teknologi i fotografering bør ikke forveksles med HDR-bildestandarder. Den første tillater å øke dynamikken til de fangede bildene, den andre gjør det mulig å øke dynamikken som kan spilles inn i et bilde eller i en digital video ved å overskride grensene for SDR (100 nit).
Datorgenererte bilder (for eksempel digitale spesialeffekter eller bilder fra videospill) blir vanligvis gjengitt internt med høyt dynamisk område. HDR-innhold kan derfor allerede opprettes.
Moderne fjernsyn kan også dekke et større fargerom enn før. Kombinasjonen av HDR og en utvidet fargeskala Rec. 2020 ) tillater tilveiebringelse av et vesentlig volum av farge .
Ulempen med SDR-bilder og -videoer er at de bare kan vise lavt detaljnivå i mørke områder av bildet og lav fargemetning når de nærmer seg 100 cd / m² lysstyrke (noe som gjør høydepunktene lysere).
Studier har vist at å øke lysstyrken og detaljene i høydepunkter så vel som detaljene i mørke områder forbedrer seerens seeropplevelse.
HDR er basert på et sett med teknologier og varierer avhengig av formatet som brukes.
SDR- bilder og -videoer bruker en gammakurve som overføringsfunksjon (standardisert etter anbefaling BT.1886; begrenset til 100 nit ). Det tilsvarer oppførselen til katodestråleskjermene som vender mot et videosignal.
Perceptual Quantizer ( PQ ) er en overføringsfunksjon utviklet av Dolby spesielt for HDR og utgitt som standard som SMPTE ST 2084. PQ kan representere lysstyrke opptil 10 000 nit .
Hybrid Log-Gamma ( HLG ) er en overføringsfunksjon utviklet av BBC og NHK for HDR og har det spesielle å tilby et visst nivå av bakoverkompatibilitet med overføringskurven til SDR-skjermer.
Noen HDR-formater bruker metadata for å tilpasse HDR-innhold til skjermfunksjonene på hver skjerm.
De statiske metadataene gir informasjon om hele videoen.
De dynamiske metadataene gir informasjon om en enkelt scene eller et enkelt bilde i videoen.
Rek. 709 er omfanget av SDR- bilder og videoer .
DCI-P3 er et utvidet område.
Rek.2020 er et enda bredere spekter som brukes i HDR-videoer.
Foreløpig mestres mest HDR-video innenfor rammen av DCI-P3, men er inneholdt i Rec.2020-formatet.
SDR- videoer og bilder beregnet for allmennheten sendes vanligvis med en 8-biters fargedybde .
På grunn av det store dynamiske området HDR brukes 10-biters eller til og med 12-biters fargedybde for ikke å introdusere posterisering .
IC T C P , ICtCp eller ITP er et fargerom utviklet av Dolby spesielt for HDR. Det tilsvarer IPT.
I juli 2016, ITU publiserte anbefaling BT.2100 som definerer standarder for fjernsyn med høyt dynamisk område. Rek. 2100 anbefaler å avvikle bruken av konvensjonelle gammakurveoverføringsfunksjoner og erstatte dem med overføringsfunksjonen Perceptual Quantizer (PQ) eller Hybrid Log-Gamma (HLG). Rek. 2100 er bygget på toppen av Rec. 709 (HD-TV) og Rec. 2020 (UHD-TV). Rek. 2100 tillater HDR på både høyoppløselig og ultrahøy oppløsning , krever en fargedybde på minst 10 bit og etablerer en referanseskjerm med en lys topp større enn 1000 cd / m² og et lavere svartnivå på 0,005 cd / m².
Etternavn | Designer (r) | Bruksrettigheter | År | Dybde (biter) | Metadata | Tilpasser seg lysstyrken i rommet | HDMI- kompatibilitet | Merknader |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Video | ||||||||
Dolby Vision | Dolby | Eieren | 2015 | 10 eller 12 | Dynamikk | Nei | Fra HDMI 2.0a | |
Dolby Vision IQ | 2020 | 10 eller 12 | Ja | |||||
HDR10 | Forbrukerelektronikkforening | Gratis | 2015 | 10 | Statisk | Nei | ||
HDR10 + | Samsung | Gratis eller årlig lisens (avhengig av bruk) | 2018 | 10 | Dynamikk | Nei | ||
HDR10 + Adaptiv | 2021 | 10 | Ja | |||||
HLG | BBC , NHK | Gratis | 2016 | 10 | Uten metadata | Nei | Fra HDMI 2.0b | Beregnet på TV- kringkasting |
Foto | ||||||||
AVIF | Alliance for Open Media (AOM) | Gratis | 2019 | 8, 10 eller 12 | ikke aktuelt | Nei |
Det er også mulig å oppfylle HDR Pro- eller HDR Plus- anbefalingene, men dette er ikke offisielle sertifiseringer.
Dolby Vision- standarden kombinerer SMPTE ST 2084 (PQ) overføringsfunksjon , 12-biters fargedybde, opptak. 2020 og dynamiske metadata. Referanseskjermen som brukes for Dolby Vision, må ha en topplysstyrke på minst 4000 cd / m². For fremtiden er det planlagt referanseskjermer med en lysstyrke på 10.000 cd / m².
10 refererer til 10-biters dybde.
HDR10 medieprofilformat kombinerer SMPTE ST 2084 (PQ) overføringsfunksjon, 4: 2: 0 nedprøving, 10-biters fargedybde, opptak. 2020 og SMPTE ST 2086, MaxFALL, MaxCLL metadata. I HDR10 justerer vi bildet av et klipp eller en hel film.
HDR10 + overtar HDR10 ved å legge til dynamiske metadata.
I HDR10 + blir ting mye mer dynamisk. Metadata ankommer ramme for ramme eller scene for scene. For eksempel, hvis du ser på en film som skifter fra en soloppgangsscene til en nattmotiv, kan denne overgangen dra nytte av en annen innstilling i fargerom. Hvis denne metadata er programmert i scenen, kan en gigantisk HDR LED- skjerm perfekt tilpasse innholdet scene for scene.
Hybrid Log-Gamma
Denne teknologien, utviklet av britiske ( BBC ) og japanske ( NHK ) kringkastere, gjør det mulig å kringkaste et HDR-signal som fortsatt er brukbart for fjernsyn som ikke støtter denne teknologien. Den er derfor spesielt egnet for kringkasting av TV-kanaler.
AV1 bildefilformat.
AVIF er et HDR-kompatibelt bildeformat basert på AV1 -videokodeken .
En HDR-kvalifisert skjerm kan være i stand til å spille av HDR-video og ikke være i stand til å vise den annerledes enn vanlig video. Dette er fordi enhetens HDR-kompatibilitet bare garanterer muligheten til å spille av eller spille inn video i minst ett av HDR-formatene, og garanterer ikke at enheten er i stand til å utnytte potensialet i HDR-video.
Valgfrie sertifiseringer finnes for å garantere visningsfunksjonene til HDR-skjermer.
Ultra HD Premium- logoen sertifiserer HDR-kompatibilitet, i tillegg til enten en topp lysstyrke større enn 1000 cd / m² og et svart nivå under 0,05 cd / m² eller en topp lysstyrke større enn 540 cd / m² og et nivå på svart mindre enn 0,0005 cd / m².
"Mobile HDR Premium" -sertifiseringen gjelder smarttelefoner, nettbrett og bærbare datamaskiner.
DisplayHDR er en HDR-sertifisering utviklet av VESA .
Ultra HD Forum har koblet distribusjonen av Ultra-HD med HDR. Imidlertid kan HDR distribueres i videoer med lavere bildedefinisjon .