HDR – co to jest? Jak działa tryb HDR?

Poradniki Eksperta

Podczas rejestrowania obrazu oraz jego wyświetlania, jednym z największych problemów jest prezentacja scen o szerokim zakresie dynamiki, czyli duża różnica między najciemniejszym a najjaśniejszym punktem kadru. Rozwiązaniem tego problemu jest technologia HDR, która ma zapewnić możliwość rejestrowania oraz odtworzenia obrazu w taki sposób, w jaki dostrzegłoby go ludzkie oko w rzeczywistości.

Pojawiające się np. prześwietlenia obrazu, powodują utratę szczegółów w jasnych partiach. Przykładem takiej sytuacji może być zanikająca widoczność chmur na nagrywanym rozświetlonym niebie. Gdy zredukujemy jasność obrazu, utracimy natomiast detale w ciemnych partiach sceny, np. obiekty w cieniu drzewa staną się mniej widoczne. Technologia HDR ma rozwiązać takie problemy zapewniając dobrą widoczność wszystkich szczegółów, zarówno w ciemnych jak i jasnych partiach prezentowanej sceny.

Wyjaśniając, co to jest HDR w telewizorze, warto zacząć od wymagań, które musi spełniać urządzenie, aby móc korzystać z tej funkcji.

Przede wszystkim rozdzielczość. Zalecana jest 4K, chociaż na rynku pojawiają się również odbiorniki Full HD kompatybilne z HDR. Jednak zazwyczaj sprzęt z niższej półki nie pozwala cieszyć się wszystkimi możliwościami tego efektu.

Do pełnego wykorzystania technologii HDR niezbędne jest podświetlenie o dużej jasności. W przypadku telewizorów LCD przy ok. 500 nitach efekty będą już widoczne. Jednak prawdziwą różnicę zobaczysz na wyświetlaczach o jasności 1000 nitów i więcej. Pod tym względem przoduje technologia miniLED. Natomiast ekrany OLED mają mniejsze wymagania w tym zakresie, ponieważ oferują nieskończony kontrast i sterowanie jasnością każdego piksela oddzielnie.

Pożądaną cechą jest także 10-bitowy panel. Gwarantuje on większy zakres wyświetlanych barw, co pozwala na lepszą reprodukcję różnych odcieni i bardziej szczegółowy obraz. Dynamiczny charakter technologii HDR i zmiany w zakresie reprodukcji obrazu sprawiają, że najlepiej sprawdzają się odbiorniki oferujące wysoki współczynnik kontrastu, takie jak miniLED, OLED oraz LCD z podświetleniem FALD.

Również nowoczesne konsole mogą dostarczyć obraz HDR. Co to oznacza pod względem wymagań? Telewizor musi być wyposażony w złącze HDMI 2.0a lub nowsze. W większości dostępnych odbiorników znajdziesz obecnie HDMI 2.1, co eliminuje ten problem. Pamiętaj jednak o użyciu odpowiedniego kabla, najlepiej tego, który znajduje się w zestawie.

Skoro już wiesz, co to jest HDR w telewizorze, warto zapoznać się z dostępnymi na rynku standardami, w ramach których treści są wyświetlane. Można wymienić cztery najpopularniejsze – HDR10, HDR10+, Dolby Vision oraz HLG.

Organizacja UHD Alliance, zrzeszająca producentów sprzętu i treści, przyjęła HDR10 jako obowiązujący i najpowszechniejszy standard. Faktycznie, większość wyświetlaczy jest z nim zgodna. Wynika to również z faktu, że jest to otwarta i darmowa technologia. Wykorzystuje 10-bitową głębię kolorów i bazuje na statycznych metadanych zrealizowanych całościowo dla materiału filmowego. Rozwinięciem tej technologii jest HDR10+, oparty na dynamicznych metadanych. Dla każdej klatki prezentowanego obrazu zapisane są informacje o tym jaka jest jasność, jak prezentują się detale i barwy. Pozwala to zaprezentować jeszcze więcej szczegółów w ciemnych i jasnych partiach obrazu.

Dolby Vision to najbardziej zaawansowany format HDR. Występuje powszechnie w serwisach streamingowych oraz na dyskach Blu-ray Ultra HD. Wykorzystuje 12-bitową głębię kolorów, podobnie jak HDR10+ bazuje na dynamicznych metadanych. Pozwala to na przetworzenie nawet 68 mld barw, gdzie w HDR10 jest to ok. 1,1 mld. Ze względu na konieczność uiszczenia opłaty za licencję nie jest stosowany we wszystkich telewizorach.

Przeglądając specyfikację telewizorów możesz trafić również na logo Dolby Vision IQ - to kolejny tryb HDR. Co to oznacza? Dolby Vision IQ wykorzystuje czujniki jasności otoczenia. Dzięki niemu dynamicznie dostosowuje parametry wyświetlanego obrazu do warunków panujących w pomieszczeniu. Nie musisz samodzielnie zajmować się konfiguracją, ponieważ sprzęt automatycznie dobierze odpowiednie ustawienia.

HLG to ostatni omawiany tryb HDR. Jest idealnym rozwiązaniem do transmisji telewizyjnych, szczególnie podczas wydarzeń na żywo. Zapewnia widzom lepsze wrażenia wizualne bez konieczności specjalistycznych ustawień odbiornika.

Niezależnie od tego, jaki telewizor posiadasz, tryb HDR nie musi być włączany ręcznie. Aktywuje się automatycznie po wykryciu odpowiedniego źródła, na przykład po uruchomieniu filmu w aplikacji streamingowej lub po włączeniu konsoli. W przypadku urządzeń zewnętrznych, konieczna może być wstępna konfiguracja. Jednak bardzo często również przebiega automatycznie, pod warunkiem zastosowania odpowiednich przewodów.

Coraz szersze zastosowanie technologii HDR można zaobserwować również w monitorach komputerowych. Gry i filmy prezentują się na takich wyświetlaczach znacznie lepiej. Aby ułatwić wybór dobrego jakościowo monitora, konsorcjum VESA opracowało certyfikację DisplayHDR.

Ekrany LCD i miniLED oznaczane są logotypami DisplayHDR 400, 500, 600, 1000, 1400, a monitory OLED DisplayHDR TrueBlack 400, 500, 600. Wszystkie te wyświetlacze wspierają standard HDR10. Liczba przy certyfikacie wskazuje na maksymalny poziom luminancji, który musi oferować wyświetlacz. Ze względu na specyfikę paneli OLED i ich nieskończony kontrast, wymagania względem jasności są w nich mniejsze.

Wszystkie ekrany muszą również pokrywać 95 procent barw przestrzeni DCI-P3. Poza Display HDR 400, w którym jest to 90 procent. Definiowane są również minimalne poziomy jasności czy rekomendowany współczynnik kontrastu statycznego. Wybierając monitor z certyfikatem DisplayHDR możesz być pewien oferowanej wysokiej jakości obrazu.

Obecnie standardem jest również tryb HDR w aparacie, szczególnie w przypadku telefonów, które wykorzystują do tego odpowiednie oprogramowanie. Podczas rejestrowania obrazu, podobnie jak przy jego wyświetlaniu, funkcja ma za zadanie uwydatnić detale w jasnych i ciemnych partiach kadru oraz zapobiec tzw. przepaleniom lub niedoświetleniom.

W przypadku telefonów komórkowych tryb ten działa niemal niezauważalnie. Oprogramowanie analizuje scenę i umożliwia wykonanie zdjęcia tak, aby zachować maksymalną szczegółowość.

Najbardziej zaawansowane ustawienia dostępne są w nowoczesnych aparatach cyfrowych. Urządzenia wykonują w krótkim odstępie czasu trzy zdjęcia o różnych ustawieniach ekspozycji, a następnie łączą je, tworząc obraz o szerokiej rozpiętości tonalnej. Najlepiej stosować go do rejestrowania mało dynamicznych scen, na przykład krajobrazów. Szybko poruszające się obiekty mogą być rozmyte, z tzw. efektem powidoków. Jeśli nie korzystasz ze statywu, najlepiej używać krótkiego czasu naświetlania, aby uniknąć widocznych drgań.

Jeśli HDR w aparacie, który posiadasz, jest niedostępny to możesz samodzielnie wykonać takie zdjęcie. Wystarczy zrobić trzy fotografie, różniące się parametrami ekspozycji, na przykład -1 EV, 0 EV i +1 EV. Następnie połączyć je w oprogramowaniu graficznym. Taka funkcja jest dostępna w większości edytorów obrazu, ale znajdziesz również aplikacje dedykowane do tego celu.