Что такое HDR в мониторах, зачем он на самом деле нужен и где применяется, кроме игр
HDR — это широкий динамический диапазон
Технология HDR если не произвела революции, то стала как минимум большим эволюционным шагом в области отображения изображений, обеспечив невероятную глубину цвета, яркость и контрастность. Звучит красиво и возвышенно. Но главное, что она дала нам возможность увидеть визуальный контент таким, каким его задумали создатели — с потрясающей детализацией и реалистичностью, будь то фильмы, сериалы или игры. В этой статье мы подробно поговорим о том, что из себя представляет технология HDR, как она устроена и в каких сценариях ей удастся показать себя лучше всего.
HDR (High Dynamic Range) — это технология, которая позволяет расширить диапазон яркости, контрастности и цветовую палитру изображения на экране телевизора или монитора и сделать картинку более естественной. Это происходит благодаря использованию более насыщенных цветов, глубоких теней и натуральных перепадов ярких и темных участков. Таким образом достигается большая реалистичность изображения, которое становится комфортнее для восприятия человеческим глазом.
Несмотря на то что HDR не влияет на разрешающую способность изображения, поддержка технологии положительно влияет на детализацию картинки, которая выводится монитором. Высокий уровень яркости и цветового охвата помогает пользователю лучше различать мелкие детали в темных и светлых областях изображения.
Чем HDR отличается от SDR
HDR-контент может быть снят на камеру или создан с применением компьютерной графики. И в том, и в другом случае суть методики сводится к использованию больших объемов входных данных, которые сжимаются меньше, чем в SDR-формате. Это не RAW, но что-то очень похожее. Поэтому контент в HDR обычно весит гораздо больше.
Для отображения HDR нужны специализированные мониторы с поддержкой широкого динамического диапазона. Они способны отображать как очень темные, так и очень светлые участки картинки, сохраняя при этом детали. Это ключевое требование, которое нельзя обойти.
От поддержки HDR напрямую зависит качество изображения
Эффект HDR особенно заметен в сценах с высокой контрастностью, например, при просмотре фильмов или игр. Но эффективность его отображения зависит от качества и типа матрицы монитора, пиковой яркости, поддержки широкой цветовой гаммы (например, DCI-P3), локального затемнения (Local Dimming) и других технологий улучшения изображения.
На мониторах без поддержки широкого динамического диапазона смотреть HDR-контент тоже можно, но есть нюанс. Картинка, безусловно, будет отображаться, но без специфических преимуществ, описанных выше. Изображение будет выглядеть так же, как и стандартный контент, без дополнительной глубины, контрастности и насыщенности цветов.
То же самое работает и в обратную сторону. Обычный (не-HDR) контент будет отображаться на мониторе с широким динамическим диапазоном, но опять же, без характерных преимуществ. Монитор может попытаться самостоятельно улучшить картинку искусственно, используя специфические технологии, такие как расширение динамического диапазона (SDR to HDR) или улучшение цветопередачи, но настоящим HDR-изображением она не станет.
Какие бывают мониторы с HDR и чем они отличаются
Не все HDR-мониторы одинаковы. Они отличаются техническими характеристиками, которые определяются соответствующими отраслевыми стандартами. На самом деле их много, но эталонные стандарты были разработаны ассоциацией стандартизации видеоэлектроники (VESA) для классификации возможностей мониторов при отображении контента в широком динамическом диапазоне.
Требования к мониторам с DisplayHDR довольно просты и понятны
Существует несколько стандартов VESA DisplayHDR, которые отличают такие показатели, как яркость, глубина цвета, контрастность и поддерживаемая цветовая гамма. Чем выше уровень, тем более высокие требования предъявляются к монитору и тем лучшее качество изображения он способен обеспечить:
DisplayHDR 400: пиковая яркость 400 нит, минимальная — 320 нит, 8-битная глубина цвета, цветовая гамма 95% BT.709.
DisplayHDR 500: пиковая яркость 500 нит, минимальная — 400 нит, 8-битная глубина цвета, цветовая гамма 90% DCI-P3.
DisplayHDR 600: пиковая яркость 600 нит, минимальная — 350 нит, 8-битная глубина цвета + FRC, цветовая гамма 90% DCI-P3, локальное затемнение.
DisplayHDR 1000: пиковая яркость 1000 нит, минимальная — 600 нит, 10-битная глубина цвета, цветовая гамма 90% DCI-P3, локальное затемнение.
DisplayHDR 1400: пиковая яркость 1400 нит, минимальная — 900 нит, 10-битная глубина цвета, цветовая гамма 95% DCI-P3, локальное затемнение.
Яркость играет важнейшую роль в стандартах DisplayHDR, так как она напрямую влияет на способность монитора отображать яркие участки изображения и обеспечивать высокую контрастность. Кроме того, существуют также стандарты VESA DisplayHDR 400/500/600 TrueBlack. Они применяются в отношении OLED-мониторов, предъявляют меньше требований по пиковой яркости, но более требовательны к контрастности и уровням черного цвета.
Существует множество стандартов HDR
Помимо яркости, на качество изображения также влияют охват цветовой гаммы и глубина цвета. Поддержка технологий вроде DCI-P3 позволяет монитору отображать более широкую гамму цветов, делая изображение насыщенным, но при этом сохраняя его естественность. А увеличенная глубина цвета (скажем, 10 бит) отвечает за более плавные цветовые переходы и минимизирует противную человеческому глазу резкость, иногда называемую эффектом полосатости.
Наличие локального затемнения (начиная с DisplayHDR 600) позволяет монитору более точно управлять яркостью отдельных зон экрана, что улучшает контрастность и детализацию в темных и светлых участках изображения.
Выбирая монитор с поддержкой DisplayHDR, важно учитывать не только наличие сертификата, но и реальные характеристики устройства, отзывы пользователей и результаты тестирования. Более высокий уровень DisplayHDR, как правило, обеспечивает лучшее качество изображения, но и стоимость таких мониторов будет выше.
Альтернативные стандарты HDR
Помимо стандартов VESA DisplayHDR, существуют альтернативные стандарты HDR для мониторов:
Acer HDR350: фирменный стандарт Acer с пиковой яркостью 350 нит, глубиной цвета 8 бит и цветовой гаммой 90% DCI-P3.
Quantum HDR: разработан Samsung, имеет различные уровни (HDR1000, HDR1500, HDR2000 и т.д.), основан на технологии квантовых точек.
Dolby Vision: проприетарный формат HDR, разработанный компанией Dolby Laboratories, с поддержкой динамических метаданных, 10- или 12-битной глубины цвета и яркости до 10 000 нит. Требует лицензирования и сертификации устройств, что может увеличивать их стоимость.
NVIDIA G-Sync Ultimate: стандарт NVIDIA для игровых мониторов с поддержкой HDR, требует пиковую яркость 1000 нит, локальное затемнение и цветовую гамму DCI-P3.
AMD FreeSync Premium Pro: стандарт AMD для игровых мониторов с поддержкой HDR, требует пиковую яркость 400 нит, локальное затемнение и цветовую гамму 90% DCI-P3.
Эти стандарты отличаются от DisplayHDR различными требованиями к яркости, контрастности, цветовой гамме и другим параметрам. Некоторые из них, такие как Dolby Vision и NVIDIA G-Sync Ultimate, могут обеспечивать более высокое качество изображения, но требуют специального оборудования и контента. Подробнее об этом мы рассказывали в нашем гайде по выбору геймерских мониторов.
HDR10 является еще одним стандартом HDR, который разработала ассоциация CTA. Но, в отличие от DisplayHDR, он определяет требования не к техническим характеристикам монитора, а качеству видеосигнала. Среди них: 10-битная глубина цвета, цветовая гамма BT.2020 и метаданные статического отображения (ST.2084). HDR10 широко применяется среди стриминговых платформ. Например, Netflix адаптирует свои фильмы и сериалы под этот стандарт, чтобы качество картинки было выше.
Что нужно, чтобы смотреть контент в HDR
Разница между SDR- и HDR-контентом однозначно заметна, но важна далеко не всем
Возможность воспроизведения HDR-контента, впрочем, определяется не только наличием у вас монитора с широким динамическим диапазоном. Даже если вы уже купили устройство вывода с поддержкой HDR и нашли соответствующий фильм или сериал, необходимо, чтобы и другие компоненты системы соответствовали тем же требованиям.
На низовом уровне отображение HDR-контента зависит от GPU. Вы можете купить любую видеокарту NVIDIA (начиная с серии GTX 900) или AMD (начиная с серии RX 400), и они будут поддерживать HDR. То же самое справедливо и в отношении современных процессоров со встроенным видеоядром, которые умеют обрабатывать широкий динамический диапазон без дополнительных настроек. Разве что драйвера обновить придется, но это мелочи.
В части игр все немного сложнее, и номинальная поддержка HDR видеокартой совсем ничего не гарантирует. Дело в том, что игры гораздо более требовательны к ресурсам системы, а потому нагружают ее больше, чем фильм или, скажем, сериал. Поэтому правильнее всего будет ориентироваться на минимальные или рекомендуемые системные требования. Только их соблюдение гарантирует возможность запуска игр с поддержкой HDR. Без этого никакой, даже самый продвинутый монитор вам не поможет.
Операционная система также должна поддерживать HDR. Windows 10 и macOS Catalina уже ее имеют. Правда, иногда для активации широкого динамического диапазона нужно активировать соответствующий пункт настроек. Но имейте в виду, что HDR-контент требует больше яркости, а потому потребляет больше энергии.
Кроме того, для воспроизведения HDR-видео необходим плеер с поддержкой широкого динамического диапазона. На самом деле сегодня с этой технологией работает большинство приложений, с VLC, MPC-HC или Windows Media Player проблем точно не будет.
Видеосигнал в HDR почти всегда предъявляет повышенные требования к пропускной способности используемого оборудования. Для подключения источника (компьютера, игровой консоли) к монитору необходимы кабели и разъемы с достаточной пропускной способностью. HDMI 2.0 или DisplayPort 1.4 как раз обеспечат стабильную передачу HDR-сигнала. Но не менее важно убедиться, что все компоненты системы совместимы друг с другом и поддерживают необходимые стандарты HDR.
В каких сценариях нужна поддержка HDR
Мы уже разобрались, что HDR дает более реалистичное и детализированное изображение по сравнению с форматом SDR. Но так ли это нужно на практике? Особенно, если не иметь возможности сравнить их напрямую.
В играх поддержка HDR может существенно улучшить визуальную часть, особенно там, где графика отличается высоким уровнем детализации и предусмотрено большое количество спецэффектов. Широкий динамический диапазон делает картинку более живой и реалистичной. Для фанатов и любителей графики высокого качества HDR может стать важным улучшением.
У Netflix много фильмов и сериалов, которые поддерживают воспроизведение в HDR
Фильмы и видео тоже не становятся хуже от HDR. Его поддержка оказывает самое положительное влияние на качество изображения при просмотре фильмов и видео, особенно в сценах с высокой контрастностью и насыщенными цветами. Многие современные фильмы и сериалы уже доступны в формате HDR, поэтому ждать выхода любимых кинолент вам скорее всего не придется.
В рабочих сценариях необходимость HDR зависит от сферы деятельности и специфики задач, которые вы выполняете. Определенно существуют профессии, где поддержка широкого динамического диапазона может быть крайне важна. В их случае мониторы с поддержкой HDR станут большим подспорьем и позволят лучше делать свою работу.
Сценарии, где HDR необходим:
Профессиональная работа с видео и цветокоррекцией, особенно для контента в формате HDR.
Пост-продакшн и обработка визуальных эффектов для фильмов и сериалов.
Профессиональная фотография и обработка изображений в расширенном динамическом диапазоне.
Дизайн и визуализация проектов, где требуется высокая точность цветопередачи и детализация изображения.
В целом, HDR — это перспективная технология, которая позволяет значительно улучшить качество изображения на мониторах. Ее важность и актуальность сложно переоценить. Она открывает новые возможности для более реалистичного и детализированного отображения визуальной информации. Особенно, если знать, как обернуть ее себе на пользу.
Habrahabr.ru прочитано 2945 раз
