Den HDR (forkortelse for High Dynamic Range som betyder high dynamic range ) angiver formater og standard videoer og billeder digitale til at repræsentere højere niveauer af lysstyrke, at grænsen på 100 nit af standard indhold SDR . Afhængigt af det anvendte format kan en HDR-video repræsentere lysstyrke toppe op til en værdi på 1000 nits (via HLG-format) eller op til 10.000 nits (via Dolby Vision, HDR10, HDR10 + formaterne). HDR blev oprindeligt implementeret inden for video og senere udvidet til billeder. AVIF er et billedformat baseret på AV1- codec og HDR-kompatibel.
HDR øger det dynamiske område, der kan optages i et digitalt billede eller en video, og resulterer i lysere, mere detaljerede og mere farvemættede højdepunkter. HDR-relaterede teknologier kan også forbedre detaljerne i mørke områder.
Selvom det ikke er teknisk obligatorisk, dækker videoer i HDR-format normalt Rec. 2020, som er et udvidet farveskala . Dette øger mætningsniveauet, hvor en farve kan repræsenteres. Kombinationen af HDR og Rec. 2020 giver mulighed for gensidigt at øge deres effekter og resultere i en stor mængde farve .
HDR-kompatibilitet for en enhed garanterer kun muligheden for at afspille eller optage video i mindst et af HDR-formaterne og garanterer ikke, at enheden er i stand til at udnytte potentialet i HDR-video. Der findes dog valgfri certificeringer for at garantere HDR-skærmers visningsfunktioner.
Visse teknologier gør det muligt at øge antallet af pixels i et digitalt billede. Den HD , Full HD , Ultra HD , 4K , 8K mv standarder gør det muligt at øge definitionen af et billede. Antallet af billeder pr. Sekund (24, 25, 30, 60, 120 osv.) Gør det muligt at øge antallet af pixels pr. Sekund. Andre teknologier gør det muligt at øge kvaliteten af pixels. Dette er tilfældet for billedstandarder med et udvidet farveskala (DCI-P3, Adobe RGB, Rec.2020), det er også tilfældet for HDR.
Standard video lysstyrke standarder ( SDR ) er baseret på egenskaberne ved CRT tv (maksimal lysstyrke på 100 cd / m²). Den maksimale lysstyrke på moderne skærme stiger dog konstant og har overskredet disse grænser. HDR-billedstandarder er blevet udviklet for at overvinde disse begrænsninger.
Dynamikken i kameraer og fotografiske enheder har også stort set oversteget SDR-videoer, især ved hjælp af HDR-billedoptagelsesteknologi . HDR-teknologi i fotografering bør ikke forveksles med HDR-digitale billedstandarder. Den første giver mulighed for at øge dynamikken i de optagne billeder, den anden giver mulighed for at øge den dynamik, der kan optages i et billede eller i en digital video ved at overskride grænserne for SDR (100 nits).
Computergenererede billeder (såsom digitale specialeffekter eller billeder fra videospil) gengives normalt internt med højt dynamisk interval. HDR-indhold kan derfor allerede oprettes.
Moderne fjernsyn er også i stand til at dække et større farverum end før. Kombinationen af HDR og et udvidet farveskala (som f.eks . Rec.2020 ) tillader tilvejebringelse af et betydeligt volumen af farver .
Ulempen ved SDR-billeder og -videoer er, at de kun kan vise et lavt detaljeringsniveau i mørke områder af billedet og lav farvemætning, når de nærmer sig 100 cd / m² lysstyrke (hvilket gør hovedpunkterne lysere).
Undersøgelser har vist, at øget lysstyrke og detaljer i højlys såvel som detaljer i mørke områder forbedrer seerens oplevelse.
HDR er baseret på et sæt teknologier og varierer afhængigt af det anvendte format.
SDR- billeder og -videoer bruger en gammakurve som overførselsfunktion (standardiseret efter anbefaling BT.1886; begrænset til 100 nits ). Det svarer til opførelsen af katodestråleskærme overfor et videosignal.
Perceptual Quantizer ( PQ ) er en overførselsfunktion udviklet af Dolby specifikt til HDR og frigivet som standard som SMPTE ST 2084. PQ er i stand til at repræsentere lysstyrke op til 10.000 nit .
Hybrid Log-Gamma ( HLG ) er en overførselsfunktion udviklet af BBC og NHK til HDR og har det særlige at tilbyde et vist niveau bagudkompatibilitet med overførselskurven for SDR-skærme.
Nogle HDR-formater bruger metadata til at skræddersy HDR-indhold til skærmfunktionerne på hver skærm.
De statiske metadata giver oplysninger om hele videoen.
De dynamiske metadata giver information om en enkelt scene eller et enkelt billede i videoen.
Rec. 709 er farveskalaen for SDR- billeder og videoer .
DCI-P3 er et udvidet spektrum.
Rec.2020 er et endnu bredere spektrum, der bruges i HDR-videoer.
I øjeblikket mestres HDR-video inden for grænserne for DCI-P3, men er indeholdt i Rec.2020-formatet.
SDR- videoer og billeder beregnet til offentligheden udsendes normalt med en 8-bit farvedybde .
På grund af det store dynamiske område for HDR bruges 10-bit eller endda 12-bit farvedybde for ikke at indføre posterisering .
IC T C P , ICtCp eller ITP er et farverum udviklet af Dolby specielt til HDR. Det svarer til IPT.
I juli 2016, ITU offentliggjorde anbefaling BT.2100, der definerer standarder for fjernsyn med højt dynamisk område. Rec. 2100 anbefaler ophørende brugen af konventionelle gamma kurve overføringsfunktioner og erstatte dem med Sanselig Kvantiseringsskaleringsfaktorindretning (PQ) eller Hybrid overføringsfunktion Log-Gamma (HLG). Rec. 2100 er bygget oven på Rec. 709 (HD-TV) og Rec. 2020 (UHD-TV). Rec. 2100 tillader HDR på både high definition og ultra-high definition , kræver en farvedybde på mindst 10 bit og etablerer en referenceskærm med en lystop større end 1000 cd / m² og et lavere sortniveau ved 0,005 cd / m².
Efternavn | Designer (r) | Brugsrettigheder | År | Dybde (bit) | Metadata | Tilpasser sig lysets lysstyrke | HDMI- kompatibilitet | Bemærkninger |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Video | ||||||||
Dolby Vision | Dolby | Ejer | 2015 | 10 eller 12 | Dynamik | Ingen | Fra HDMI 2.0a | |
Dolby Vision IQ | 2020 | 10 eller 12 | Ja | |||||
HDR10 | Forbrugerelektronikforening | Gratis | 2015 | 10 | Statisk | Ingen | ||
HDR10 + | Samsung | Gratis eller årlig licens (afhængigt af brug) | 2018 | 10 | Dynamik | Ingen | ||
HDR10 + adaptiv | 2021 | 10 | Ja | |||||
HLG | BBC , NHK | Gratis | 2016 | 10 | Uden metadata | Ingen | Fra HDMI 2.0b | Beregnet til tv- udsendelse |
Foto | ||||||||
AVIF | Alliance for Open Media (AOM) | Gratis | 2019 | 8, 10 eller 12 | ikke anvendelig | Ingen |
Det er også muligt at opfylde HDR Pro- eller HDR Plus- påtegningerne, men disse er ikke officielle certificeringer.
Dolby Vision- standarden kombinerer SMPTE ST 2084 (PQ) -overføringsfunktion , 12-bit farvedybde, Rec. 2020 og dynamiske metadata. Referenceskærmen, der bruges til Dolby Vision, skal have en maksimal lysstyrke på mindst 4000 cd / m². For fremtiden er der planlagt referenceskærme med en lysende top på 10.000 cd / m².
10 refererer til 10-bit dybde.
HDR10-medieprofilformatet kombinerer SMPTE ST 2084 (PQ) -overføringsfunktionen, 4: 2: 0-downsampling, 10-bit farvedybde, Rec. 2020 og SMPTE ST 2086, MaxFALL, MaxCLL metadata. I HDR10 justerer vi billedet af et klip eller en hel film.
HDR10 + overtager HDR10 ved at tilføje dynamiske metadata.
I HDR10 + bliver tingene meget mere dynamiske. Metadata ankommer ramme for ramme eller scene for scene. For eksempel, hvis du ser en film, der skifter fra en solopgangsscene til en nattscene, kan denne overgang have fordel af en anden farveindstilling. Hvis disse metadata er programmeret til scenen, kan en kæmpe HDR LED- skærm perfekt tilpasse indholdet scene for scene.
Hybrid Log-Gamma
Denne teknologi, udviklet af britiske ( BBC ) og japanske ( NHK ) tv-stationer, gør det muligt at udsende et HDR-signal, der forbliver anvendeligt til fjernsyn, der ikke understøtter denne teknologi. Det er derfor særligt velegnet til udsendelse af tv-kanaler.
AV1-billedfilformat.
AVIF er et HDR-kompatibelt billedformat baseret på AV1 -videokodec .
En HDR-kvalificeret skærm kan muligvis afspille HDR-video og ikke være i stand til at vise den anderledes end standardvideo. Dette skyldes, at en enheds HDR-kompatibilitet kun garanterer muligheden for at afspille eller optage video i mindst et af HDR-formaterne og ikke garanterer, at enheden er i stand til at udnytte potentialet i HDR-video.
Der findes valgfri certificeringer for at garantere HDR-skærmers visningsfunktioner.
Ultra HD Premium- logoet certificerer HDR-kompatibilitet såvel som enten en peak-lysstyrke større end 1000 cd / m² og et sortniveau under 0,05 cd / m² eller en peak-lysstyrke større end 540 cd / m² og et niveau af sort mindre end 0,0005 cd / m².
"Mobile HDR Premium" -certificeringen vedrører smartphones, tablets og laptops.
DisplayHDR er en HDR-certificering udviklet af VESA .
Ultra HD Forum har knyttet implementeringen af Ultra-HD med HDR. Dog kan HDR implementeres i videoer med lavere billeddefinition .