Η τεχνολογία HDR είναι πλέον τόσο διαδεδομένη που δημοφιλείς υπηρεσίες ροής όπως το Amazon Prime, η Disney+ και το Netflix έχουν αρχίσει να υποστηρίζουν περιεχόμενο HDR. Στην πραγματικότητα, αν αναζητούσατε μια νέα τηλεόραση ή οθόνη σήμερα, θα εκπλαγείτε πώς σχεδόν κάθε προϊόν διαθέτει HDR στη λίστα προδιαγραφών του.
Αυτό γεννά το ερώτημα: τι είναι ακριβώς το HDR; Πώς λειτουργεί το HDR και πώς συγκρίνεται με το κανονικό SDR;
Τι είναι το SDR;
Το Standard Dynamic Range (SDR) είναι ένα πρότυπο βίντεο που χρησιμοποιείται από τις οθόνες CRT. Παρά την επιτυχία στην αγορά του Τεχνολογία οθόνης HDR, το SDR εξακολουθεί να είναι η προεπιλεγμένη μορφή που χρησιμοποιείται σε τηλεοράσεις, οθόνες και προβολείς. Αν και χρησιμοποιήθηκε σε παλιές οθόνες CRT (και στην πραγματικότητα παρεμποδίζεται από τους περιορισμούς της τεχνολογίας CRT), το SDR εξακολουθεί να είναι μια αποδεκτή μορφή σήμερα. Στην πραγματικότητα, η συντριπτική πλειοψηφία του περιεχομένου βίντεο, είτε παιχνίδια, ταινίες ή βίντεο YouTube, εξακολουθεί να χρησιμοποιεί SDR. Βασικά, εάν η συσκευή ή το περιεχόμενο δεν έχει βαθμολογηθεί ως HDR, πιθανότατα χρησιμοποιείτε SDR.
Τι είναι το HDR;
Το High Dynamic Range (HDR) είναι το νεότερο πρότυπο σε εικόνες και βίντεο. Το HDR έγινε αρχικά δημοφιλές μεταξύ των φωτογράφων που ήθελαν να εκθέσουν σωστά μια σύνθεση με δύο θέματα να έχουν διαφορά 13 στοπ στην τιμή έκθεσης. Ένα τόσο μεγάλο δυναμικό εύρος θα επέτρεπε τη σωστή έκθεση σε πραγματικές σκηνές που προηγουμένως δεν ήταν δυνατές με το SDR.
Πιο πρόσφατα, το HDR εισήχθη σε ταινίες, βίντεο, ακόμη και παιχνίδια. Ενώ το περιεχόμενο SDR παρείχε υπερφυσικούς ουρανούς, δυσδιάκριτα μαύρα και προβλήματα δημιουργίας ζωνών κατά τη διάρκεια σκηνές υψηλής αντίθεσης, το HDR απεικονίζει ρεαλιστικά αυτές τις σκηνές με πιο εκτεταμένο χρωματικό χώρο, βάθος χρώματος, και φωτεινότητα.
Ο ευρύτερος χρωματικός χώρος, το μεγαλύτερο βάθος χρώματος και η υψηλότερη φωτεινότητα κάνουν το HDR καλύτερο από το SDR—αλλά κατά πόσο;
Σύγκριση HDR έναντι. SDR
Αν έχετε βρεθεί ποτέ στην αγορά για οθόνη, πιθανότατα έχετε παρατηρήσει ορισμένες προδιαγραφές όπως sRGB, nits και cd/m2 και χρώματα 10 bit. Αυτές οι προδιαγραφές αφορούν τον χρωματικό χώρο, τη φωτεινότητα και το βάθος χρώματος. Όλες αυτές οι προδιαγραφές είναι που κάνουν τα ζωντανά, καλά συνδυασμένα και επαρκώς εκτεθειμένα θέματα μέσα σε μια εικόνα.
Για να κατανοήσουμε καλύτερα τη διαφορά μεταξύ HDR και SDR, ας συγκρίνουμε τα δύο ως προς τη χρωματική γκάμα, τη φωτεινότητα και το βάθος χρώματος. Ας ξεκινήσουμε με τη χρωματική γκάμα.
Χρωματική γκάμα
Η χρωματική γκάμα είναι ένα θεωρητικό φάσμα χρωμάτων που μπορεί να απεικονιστεί ψηφιακά. Για να αναπαραστήσει όλα τα πιθανά χρώματα που μπορούν να δουν τα μάτια, η βιομηχανία χρησιμοποιεί αυτό που είναι γνωστό ως διάγραμμα χρωματικότητας CIE 1931. Αυτό το διάγραμμα είναι το πρότυπο με το οποίο συγκρίνονται διαφορετικοί χρωματικοί χώροι. Το SDR χρησιμοποιεί έναν χρωματικό χώρο που ονομάζεται Rec 709 και HDR με Rec 2100. Το τρίγωνο αντιπροσωπεύει πόσο χώρο χρησιμοποιούν μέσω της παρακάτω εικόνας:
Όπως μπορείτε να δείτε, ο χρωματικός χώρος που χρησιμοποιείται από το HDR's Rec 2100 είναι σημαντικά μεγαλύτερος από αυτόν του Rec 709 του SDR.
Με τον μεγάλο χρωματικό χώρο του HDR, οι κινηματογραφιστές και οι διάφοροι δημιουργοί περιεχομένου θα έχουν ένα σημαντικά μεγαλύτερο φάσμα πράσινων, κόκκινων και κίτρινων για να απεικονίσουν με ακρίβεια και καλλιτεχνική απεικόνιση τη δουλειά τους. Αυτό σημαίνει ότι οι θεατές που παρακολουθούν HDR θα δουν πιο ζωντανά χρώματα, ειδικά στα πράσινα, κίτρινα, κόκκινα και οτιδήποτε μεταξύ τους.
Όσον αφορά το SDR, δεδομένου ότι ο χρωματικός χώρος έχει αναλογικές ποσότητες βασικών χρωμάτων, οι χρωματιστές μπορούν ακόμα να απεικονίσουν τη δουλειά τους όμορφα, αν και με σημαντικούς περιορισμούς.
Λάμψη
Έχετε δει τη χρωματική γκάμα που απεικονίζεται σε 2D όπως αυτή που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως. Ωστόσο, ολόκληρος ο χρωματικός χώρος CIE 1931 είναι στην πραγματικότητα ένα τρισδιάστατο διάγραμμα. Η 3η διάσταση του διαγράμματος αντιπροσωπεύει την αντιληπτή φωτεινότητα του χρώματος. Η φωτεινότητα, μαζί με τον κορεσμό, είναι αυτά που τροποποιούν την ποιότητα του χρώματος που μπορεί να δει ο άνθρωπος.
Μια οθόνη που μπορεί να παράγει υψηλότερα ποσά φωτεινότητας είναι πιο ικανή να τροποποιεί όλες τις αποχρώσεις που αντιπροσωπεύει το δισδιάστατο χρωματικό τοπίο και έτσι μπορεί να εμφανίζει περισσότερα χρώματα ορατά στα ανθρώπινα μάτια. Η φωτεινότητα μετράται σε nits ή candela/m2.
Το SDR είναι ικανό να παράγει 100 nits ή 100 cd/m2. Αντίθετα, το HDR10 (το πιο κοινό πρότυπο HDR) μπορεί να παράγει έως και 1.000 nits. Αυτό σημαίνει ότι η παρακολούθηση σε HDR10 μπορεί να επιτρέψει στους θεατές να δουν περισσότερες ποικιλίες βασικών και δευτερευόντων χρωμάτων.
Βάθος χρώματος
Αν και τα ανθρώπινα μάτια βλέπουν τα πάντα αναλογικά, οι ψηφιακές οθόνες πρέπει να μιμούνται αυτά τα αναλογικά κύματα φωτός σε ψηφιακά bits για να τα αναδημιουργήσουν οι επεξεργαστές. Αυτά τα κομμάτια ψηφιακών πληροφοριών είναι γνωστά ως χρωματικό βάθος ή χρωματικά κομμάτια.
Το ανθρώπινο μάτι χρησιμοποιεί την αντίληψη για να δει διαφορετικά χρώματα. Οι ψηφιακές οθόνες χρησιμοποιούν βάθος χρώματος ή βάθος bit για να καθοδηγήσουν ένα pixel σχετικά με το χρώμα που πρέπει να εμφανίσει. Όσο περισσότερα bit μπορεί να αναβοσβήνει ένα pixel, τόσο περισσότερα χρώματα μπορεί να εμφανίσει.
Το SDR μπορεί να εμφανίσει 8 bit χρώματος, που σημαίνει ότι ένα pixel μπορεί να εμφανίσει ένα βασικό χρώμα σε 256 ποικιλίες. Δεδομένου ότι υπάρχουν τρία βασικά χρώματα, ένας πίνακας 8-bit μπορεί να εμφανίσει έως και 16.777.216 αποχρώσεις χρώματος.
Για να το δούμε αυτό, το ανθρώπινο μάτι μπορεί να διακρίνει μόνο περίπου 10 εκατομμύρια χρώματα. Αυτό σημαίνει ότι το SDR είναι πολύ ικανό να εμφανίζει χρώματα που μπορούν να δουν τα ανθρώπινα μάτια μας, γι' αυτό και το χρώμα των 8 bit εξακολουθεί να είναι το πρότυπο για τα οπτικά μέσα σήμερα.
Αντίθετα, το HDR10 μπορεί να κάνει βάθος χρώματος 10-bit, επιτρέποντας το πολύ 1,07 δισεκατομμύρια αποχρώσεις χρώματος!
Εντυπωσιακό, αλλά εφόσον το ανθρώπινο μάτι μπορεί να διακρίνει μόνο περίπου 10 εκατομμύρια χρώματα, δεν είναι υπερβολικό το βάθος χρώματος 10 bit; Μπορείτε να δείτε τη διαφορά;
Ναι, θα μπορούσες απολύτως! Αλλά πως?
Οι άνθρωποι μπορούν να αντιληφθούν περισσότερα χρώματα με βάθος 10 bit επειδή το ανθρώπινο μάτι δεν αντιλαμβάνεται εξίσου τις χρωματικές αποχρώσεις.
Αν κοιτάξετε την κλίμακα χρωματικότητας CIE 1931 (φωτογραφία παραπάνω), μπορείτε να δείτε ότι το ανθρώπινο μάτι μπορεί να δει πολύ περισσότερα πράσινα και κόκκινα από τα μπλε. Παρόλο που ένα βάθος χρώματος 8 bit μπορεί να μεγιστοποιήσει σχεδόν όλα τα μπλε που μπορούν να αντιληφθούν τα μάτια σας, δεν μπορεί να κάνει το ίδιο με το κόκκινο και ειδικά με τα πράσινα. Έτσι, παρόλο που θα βλέπετε περίπου το ίδιο εύρος μπλε σε 8 και 10 bit, άλλα πρωταρχικά όπως τα κόκκινα και τα πράσινα θα δείχνουν περισσότερα σε ένα σύστημα που χρησιμοποιεί βάθος χρώματος 10 bit.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των HDR και SDR
Το HDR και το SDR είναι δύο πρότυπα που χρησιμοποιούνται στα οπτικά ψηφιακά μέσα. Η χρήση ενός προτύπου από ένα άλλο θα έχει τους δρόμους και τις αδυναμίες του. Ακολουθεί ένας πίνακας για να σας δείξει πώς συγκρίνεται το ένα με το άλλο:
Όσον αφορά το χρώμα και την οθόνη, το HDR είναι καλύτερο από το SDR από κάθε άποψη. Παρέχει σημαντικές βελτιώσεις στον χρωματικό χώρο, τη φωτεινότητα και το βάθος χρώματος. Επομένως, εάν έχετε την ευκαιρία να παρακολουθήσετε ταινίες, να προβάλετε εικόνες ή να παίξετε παιχνίδια σε HDR, θα πρέπει να το κάνετε πάντα — αλλά μπορείτε;
Το πρόβλημα με το HDR είναι ότι τα περισσότερα αναλώσιμα μέσα δεν είναι συμβατά με HDR. Συχνά, η προβολή πολυμέσων HDR σε μια οθόνη SDR θα κάνει την εμπειρία προβολής σας χειρότερη από την παρακολούθηση σε ένα κανονικό πάνελ SDR.
Ένα άλλο πρόβλημα είναι ότι οι περισσότερες συσκευές HDR χρησιμοποιούν HDR10, το οποίο είναι χαλαρά τυποποιημένο, ενώ το μάρκετινγκ του είναι σε μεγάλο βαθμό ομοιόμορφο. Για παράδειγμα, θα βρείτε το λογότυπο HDR10 χαστουκισμένο σε ένα δευτερεύον πλαίσιο που δεν μπορεί να αποδώσει τόσο καλά όσο το πλαίσιο των 1.000 nits που εμφανίζεται στις διαφημίσεις HDR10.
Παρόλο που το SDR παρέχει τα συνήθη πρότυπα προβολής και δεν μπορεί να ανταγωνιστεί το HDR όταν λειτουργεί, η ευκολία χρήσης, η συμβατότητα και το χαμηλότερο κόστος είναι ο λόγος που πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να προτιμούν να το χρησιμοποιούν.
Χρειάζεστε και HDR και SDR
Τώρα που γνωρίζετε τη διαφορά μεταξύ των προτύπων SDR και HDR, γίνεται προφανές ότι το HDR είναι ο ξεκάθαρος νικητής όταν πρόκειται για την παρακολούθηση ψυχαγωγικού περιεχομένου. Αυτό, ωστόσο, δεν σημαίνει ότι πρέπει να σταματήσετε να χρησιμοποιείτε SDR. Η αλήθεια είναι ότι το SDR εξακολουθεί να είναι το καλύτερο πρότυπο για χρήση όποτε δεν παρακολουθείτε ή δεν παίζετε περιεχόμενο που είναι συγκεκριμένο για HDR.
Εάν αγοράζετε μια νέα οθόνη, θα ήταν συνετό να επενδύσετε σε ένα πιο ακριβό πάνελ με δυνατότητα HDR, καθώς σας επιτρέπει να παρακολουθείτε περιεχόμενο τόσο HDR όσο και SDR. Επειδή το περιεχόμενο SDR φαίνεται κακό στο HDR10, μπορείτε πάντα να απενεργοποιήσετε το HDR όταν παρακολουθείτε, παίζετε ή προβάλλετε περιεχόμενο και εφαρμογές SDR.
Ας ελπίσουμε ότι αυτό σας δίνει μια ιδέα για το πόσο μεγάλο αντίκτυπο έχει το HDR στο τραπέζι. Παρόλο που το SDR θα εξακολουθεί να είναι ο τρόπος με τον οποίο απολαμβάνετε διάφορα περιεχόμενα, είναι μόνο θέμα χρόνου μέχρι το HDR να λάβει καλύτερη υποστήριξη. Τότε, πιθανότατα θα είναι το μελλοντικό πρότυπο που θα χρησιμοποιούν όλοι.