HDR w telewizorze: co to jest i czym różnią się HDR10, HLG i Dolby Vision

Czym HDR różni się od SDR?

SDR zapisuje obraz pod ok. 100 nitów i 8 bitów, a HDR przewiduje dużo jaśniejsze światła, głębszą czerń i 10-12 bitów na kanał koloru. Nit to jednostka jasności (1 cd/m²), a SDR (Standard Dynamic Range) to każdy materiał, który nie jest HDR.

Różnicę w bitach widać na niebie o zmierzchu: 1024 odcienie zamiast 256 dają płynne przejścia bez pasów (bandingu). Krzywa PQ (Perceptual Quantizer) przekłada wartość sygnału na jasność w nitach, a opisuje ją norma ITU-R BT.2100 z 2016 r.

W praktyce HDR zachowuje szczegóły w cieniach i w światłach jednocześnie. Biel chmury nie ulega przepaleniu, a w ciemnym zaułku wciąż widać fakturę muru.

Jakie są formaty HDR?

Cztery: HDR10, HDR10+, Dolby Vision i HLG. Dzieli je to, czy telewizor dostaje wskazówki o jasności raz na cały materiał, osobno dla każdej sceny, czy wcale.

HDR10: podstawa, którą ma każdy telewizor HDR

To otwarty format z metadanymi statycznymi, czyli jednym ustawieniem na cały film. MaxCLL to jasność najjaśniejszego punktu materiału, a MaxFALL to najwyższa średnia jasność klatki. Telewizor dobiera na ich podstawie mapowanie jednakowo dla wszystkich scen. HDR10 jest najczęściej stosowanym formatem w filmach i grach.

Czym HDR10+ i Dolby Vision różnią się od HDR10?

HDR to ogólna nazwa techniki, a HDR10+ to konkretny format, który od HDR10 różni się metadanymi dynamicznymi. Telewizor dostaje wskazówki dla każdej sceny, dlatego ciemna scena nie jest ściemniana tym samym ustawieniem co jasna. Dolby Vision działa tak samo, ale jest licencjonowany i przenosi sygnał do 12 bitów. HDR10+ obywa się bez opłat licencyjnych.

Różnicę dynamicznych metadanych najłatwiej zobaczyć w ciemnych scenach w zaciemnionym pokoju. Obsługa obu formatów ma sens tylko wtedy, gdy oglądane serwisy je nadają.

HLG: HDR dla telewizji i transmisji na żywo

HLG nie ma metadanych i działa z jednym sygnałem dla ekranów HDR i SDR. Ekran HDR pokaże go w HDR, a ekran SDR jako zwykły obraz, bo format jest wstecznie zgodny. Dlatego sięgają po niego nadawcy telewizyjni, zwłaszcza przy transmisjach na żywo.

Co musi umieć ekran, żeby HDR było widać?

Logo HDR oznacza tylko, że telewizor przyjmie sygnał, a efekt zależy od tego, jak jasno ekran świeci i jak głęboką ma czerń. Decydują trzy parametry:

• Jasność szczytowa: ile nitów daje mała, jasna plama, na przykład słońce lub latarnia.
• Czerń i kontrast lokalny: ekran musi wygaszać ciemne partie obok jasnych. W telewizorach LCD robi to lokalne wygaszanie, czyli osobne ściemnianie stref podświetlenia.
• Panel 10-bitowy i duży zakres barw: pierwszy chroni przejścia tonalne przed pasami, drugi daje nasycone kolory.

Czerń OLED i jasność Mini LED to właśnie te dwa parametry, a typy ekranów zestawia porównanie matryce OLED, QLED i Mini LED.

Skalę pokazuje próg certyfikatu Ultra HD Premium (UHD Alliance, 2016), który nie jest definicją HDR:

• LCD: co najmniej 1000 nitów jasności szczytowej i czerń poniżej 0,05 nita.
• OLED: 540 nitów i czerń poniżej 0,0005 nita.

Gdy materiał zmasterowano jaśniej, niż ekran potrafi świecić, telewizor wykonuje mapowanie tonów (tone mapping). Przycina najjaśniejsze partie albo ściska całą skalę jasności, żeby zmieściła się w jego zakresie. Stąd HDR na słabszym ekranie wygląda ciemno albo blado. Liczby z pudełka nie mówią, ile nitów ma mała jasna plama na ciemnym tle, dlatego oceniam HDR na nocnej scenie w ciemnym pokoju, a nie po naklejce.

Skąd wziąć obraz w HDR?

Z aplikacji streamingowych, odtwarzacza UHD Blu-ray albo konsoli, pod warunkiem że HDR przejdzie bez zmian całą drogę do ekranu. Jedno ogniwo bez HDR daje SDR.

• Treść nagrana w HDR: filmy w wyższych planach serwisów streamingowych oraz płyty UHD Blu-ray.
• Źródło z obsługą HDR: aplikacja w telewizorze, odtwarzacz, dekoder, amplituner albo konsola. PlayStation 5 i Xbox Series X obsługują HDR w grach.
• Połączenie HDMI 2.0 lub nowsze, w kablu i w obu portach.
• Ekran o odpowiedniej jasności szczytowej i czerni, który ten sygnał pokaże.

Podstawowe kanały telewizji naziemnej DVB-T2 nie dają żadnej korzyści z HDR. Telewizor kupowany tylko do nich nie potrzebuje tej funkcji.

Czy HDR trzeba włączać ręcznie?

Nie, telewizor przełącza się w HDR sam, gdy rozpozna w sygnale informację o HDR. Przy urządzeniach podłączonych przez HDMI konfiguracja trybu HDR sprowadza się do trzech ustawień (nazwa pierwszego zależy od producenta):

• rozszerzony format sygnału na wejściu HDMI, do którego podłączono zewnętrzne urządzenie,
• tryb Film albo Filmmaker Mode,
• wyłączone wyostrzanie i tryb dynamiczny.

Wyłączanie HDR przy materiale HDR nie ma sensu. Gdy obraz wydaje się zbyt ciemny, zmień tryb obrazu, zamiast rezygnować z HDR. Tryb dynamiczny i wyostrzanie psują to, co daje HDR: przepalają światła i dokładają obwódki wokół krawędzi, więc trzymam się trybu filmowego.

Czy HDR to to samo co 4K?

Nie, 4K to liczba pikseli, a HDR to zakres jasności i barw każdego piksela. Obie cechy są niezależne, choć w nowych telewizorach zwykle występują razem. Opis HDR jako „ulepszenia 4K” jest więc nieścisły. O tym, czy rozdzielczość 4K w ogóle będzie widoczna, decydują przekątna i odległość od ekranu, co wyjaśnia dobór przekątnej telewizora.

Czy HDR w aparacie telefonu to ta sama technika?

Nie, zdjęcie HDR to złożenie kilku ujęć o różnej ekspozycji w jeden obraz SDR, a HDR w telewizorze to format sygnału z większym zakresem jasności. Zdjęcie powstaje zwykle z trzech ujęć i bywa nienaturalne, z aureolami wokół ciemnych obiektów (komputerswiat.pl, 2017). Efekt z telefonu nie jest więc wzorcem dobrego HDR na telewizorze.