Co je HDR?

Zkratka HDR znamená High Dynamic Range a odráží schopnost zobrazovat širší rozsah jasu (dynamický rozsah) od nejtmavších až po nejjasnější odstíny oproti stávající technologii SDR (Standard Dynamic Range).

V SDR se tmavé oblasti často slévají do zašuměné černé barvy a světlé odstíny přecházejí do vypálené bílé barvy. Naproti tomu HDR poskytuje přirozený a realistický obraz bez znehodnocení barevných tónů ve tmavých či světlých oblastech.

Z HDR se stává vysoce kvalitní zobrazovací technologie budoucnosti. Materiály v HDR jsou již dostupné na discích UHD Blu-ray a přes služby streamování videa jako Netflix.

Co je HDR?
Scény s velkými rozdíly mezi jasnými a tmavými oblastmi zobrazené na různých monitorech (pro představu) vlevo: SDR - zašuměná černá plocha v zastíněných místech, centrum: SDR - vypálené bílé tóny ve světlých místech, doprava: HDR

Pětice faktorů lepší obrazové kvality

Pětice faktorů lepší obrazové kvality
Těchto pět faktorů ovlivňuje kvalitu obrazu.

Televizní norma BT.2020 pro rozlišení 4K/8K UHD již standardizovala rozlišení, bitovou hloubku, snímkovou frekvenci a barevný prostor. (Norma pro televizní vysílání 4K/8K Ultra High Definition, jejíž zavádění má začít koncem roku 2018. Současná norma Full HD se označuje jako BT.709.) Jas představuje jedinou veličinu, jež byla u normy BT.709 pro Full HD ponechána na původní hodnotě 100 cd/m².

Proto se při produkci dosud musela provádět komprese vysokých úrovní jasu do rozsahu přizpůsobeného zobrazovací technice, což mělo za následek odchylky od původní podoby scény.

Nicméně pokroky v zobrazovací technice vedly v posledních letech k rozšíření zobrazitelného dynamického rozsahu a vytvořily tak předpoklad velmi realistického podání jasu a barev.

A proto se nedávno dostalo do popředí HDR.

1. Rozlišení = míra detailnosti obrazu

Rozlišení popisuje počet pixelů tvořících obraz. U obrazovky o dané velikosti roste s rozlišením počet pixelů a tím i množství detailů, jež lze zobrazit. Rozlišení 4K UHD čítá 3840 × 2160 bodů. To znamená, že oproti standardu Full HD lze zobrazit čtyřnásobně více bodů.

HDR: Resolution is the fineness of image details
Rozdílná rozlišení Links: 2K, Mitte: 4K, Rechts: 8K
2. Bitová hloubka = míra plynulosti barevných přechodů

Bitová hloubka se vztahuje k počtu barev, jež je každý pixel schopen zobrazit. Čím vyšší je bitová hloubka, tím více barev lze zobrazit a tím plynuleji a přirozeněji působí barevné přechody. Například osmibitové zobrazení obsáhne zhruba 16,77 milionu různých barev, zatímco při desetibitové hloubce jejich počet vzroste přibližně na 1,07 miliardy.

HDR: Bittiefe = Feinheit der Farbtonverläufe
Osmibitové zobrazení
HDR: Bittiefe = Feinheit der Farbtonverläufe
Desetibitové zobrazení
3. Snímková frekvence = míra plynulosti pohybů

Snímková frekvence udává počet snímků vykreslených za sekundu. Filmy se obvykle natáčí s frekvencí 24p (24 snímků za sekundu), zatímco běžné televizory pracují s hodnotou 60i nebo 30p (30 snímků za sekundu).

Norma BT.2020 pro vysílání v rozlišení 8K zahrnuje snímkové frekvence až po hodnotu 120p propůjčující pohybům prakticky stejnou hbitost a plynulost jako ve skutečnosti.

HDR: Snímková frekvence = míra plynulosti pohybů
Rozdíly ve snímkové frekvenci. vlevo: 30p, centrum: 60p, doprava:120p
4. Barevný rozsah = míra věrohodnosti barev

Barevný rozsah popisuje škálu zobrazitelných barev. Diagram napravo zachycuje všechny hodnoty barevných složek RGB, jež je lidské oko schopné vnímat. Trojúhelníky symbolizují barevné prostory: čím je trojúhelník větší, tím větší je rozsah zobrazitelných barev.

Barevný prostor normy BT.2020 (Rec.2020) pro televizní vysílání 4K/8K pokrývá výrazně více barev než stávající norma BT.709 (Rec.709) pro Full HD.

5. Jas = míra prosvícení obrazu

Jas udává zobrazitelné intenzity jasu. Rozsah škály mezi nejtemnějšími a nejsvětlejšími objekty viditelnými lidským okem (dynamický rozsah) dosahuje hodnoty 1012. Zobrazovací technika však dosud zvládala jen rozsah 103. HDR tento dynamický rozsah zvyšuje na 105 – na stonásobek oproti současné obrazové technice – a dovoluje tak zobrazit světlo a stíny mnohem blíže lidskému vnímání.

HDR: Jas = míra prosvícení obrazu
Dynamický rozsah