O que é exibição HDR? 4K HDR vs SDR e HDR10 vs.

O que é exibição HDR?

High Dynamic Range (HDR) A faixa dinâmica é a diferença entre luz e escuridão no campo da imagem. Quanto maior for a faixa dinâmica, maior será a quantidade de detalhes claros e escuros gravados na imagem ao mesmo tempo.

• Existe HDR na fotografia;
• Existe HDR na cinematografia;
• Há HDR no vídeo;
• Há HDR em exibição;

Mas nenhum destes HDRs se refere à mesma tecnologia.

O HDR equipado em telefones celulares é na verdade uma tecnologia de composição multiquadro, onde o telefone grava vários quadros ao mesmo tempo em um único quadro. E então usa processamento algorítmico para combinar as partes claras e escuras dos diferentes quadros, a fim de preservar os detalhes realçados e escuros ao mesmo tempo.

 Na verdade, isso está de acordo com o propósito da alta faixa dinâmica do HDR, mas como é envolvido manualmente, o nível de efeito varia entre os diferentes telefones.

E às vezes há problemas com correção excessiva e contraste não natural. Portanto, a rigor, esse tipo de fotos ou vídeos processados ​​​​em HDR ainda pertencem à categoria SDR.

True HDR é tecnicamente definido como HDR seguindo seu próprio conjunto exclusivo de mecanismos de conversão fotoelétrica – a conversão entre sinais ópticos e elétricos. Quando tiramos uma foto, a cena real será salva como um sinal digital para a foto, que é um processo de conversão de sinais ópticos em sinais elétricos.

Obviamente, o chamado HDR de fotos de celulares é apenas um processo de software, que não envolve a conversão de fotoeletricidade, portanto não podem ser considerados como HDR real, que é tecnicamente chamado de “mapeamento de tons”.

O que é exibição SDR?

SDR refere-se à imagem de faixa dinâmica padrão. É também o padrão tradicional para imagens de filmes e televisão. Antes da popularização da tecnologia HDR, o contraste dinâmico das imagens 1080P no passado era apresentado através da tecnologia SDR, mas sua faixa dinâmica é muito menor do que a faixa dinâmica que o olho humano pode perceber.

Diferença entre HDR e SDR

Diferença tecnológica

Em primeiro lugar tem o aspecto técnico, a curva gama é diferente entre os dois. A curva gama define uma mudança não linear na luminância da luz em um sistema de imagem.

Categoria	Resolução	Profundidade de bits de quantização	Espaço colorido	Intervalo de brilho
HDR	3840*2160	10/12 bit	Rec. 2020	0.0005-10,000
SDR	/	8/10 bit	Rec. 709	0.05-100

O SDR e o HDR utilizam curvas gama diferentes, o que significa que quando olhamos para uma fonte HDR, vemos mais informações de luminância. Em última análise, o HDR tem maior profundidade de cor, faixa dinâmica mais ampla e expressão de cores mais forte.

Comparação de profundidade de bits

A profundidade de bits refere-se ao número de cores que podem ser exibidas por pixel. Quanto maior a profundidade de bits, mais cores podem ser exibidas, resultando em uma gradação mais suave e natural. Por exemplo, um monitor de 8 bits pode exibir aproximadamente 16.77 milhões de cores, enquanto um monitor de 10 bits pode exibir aproximadamente 1.07 bilhão de cores.

Comparação de profundidade de gama de cores

O contraste da gama de cores refere-se à gama de todas as cores que podem ser exibidas. O gráfico à direita mostra a faixa de todos os valores RGB que o olho humano pode perceber. Os triângulos indicam a gama de cores: quanto maior o triângulo, mais cores podem ser exibidas.

Quadro de Vídeo

O vídeo HDR tem brilho e contraste diferentes para cada quadro, o que pode restaurar perfeitamente os detalhes e o contraste entre claro e escuro de cada quadro. O vídeo SDR é relativamente pobre, embora em teoria você possa ajustar manualmente a saturação e o contraste da tela para obter o mesmo efeito do HDR, mas ainda é uma teoria, é bastante complicado de operar e vários ajustes resultarão facilmente em um imagem distorcida.

Vídeo Claro e Escuro

Podemos comparar a imagem acima. A imagem SDR apresentada pela montanha é mais escura, onde os detalhes das partes claras e brilhantes não podem ser mostrados. 

A partir da imagem HDR, podemos ver claramente o ambiente da floresta atrás da montanha e as nuvens da relativa escuridão da imagem, mas também de acordo com o brilho diferente para apresentar os detalhes do brilho não são os mesmos.

Detalhe do vídeo

Imagens com tecnologia HDR mostram mais detalhes entre o escuro e o claro da tela. Por exemplo, a mesma imagem reproduzida em SDR tem uma curva de pontos espaçados de 1 a 100, e em HDR tem uma curva de pontos espaçados muito menos que 1, entre 1 e 1000. Como resultado, imagens com tecnologia HDR naturalmente mostram melhor saturação e gradação de cores.

Padrões de tecnologia HDR:

	Dolby Vision	HDR10	HDR10 +	HLG
Curva de exibição	PQ	PQ	PQ	HLG
Profundidade do Bit	10/12 bit	10 pedaços	10 pedaços	10 pedaços
Faixa de brilho (lêndeas)	0.001-10,000	0.003-1,000	0.003-1,000	-1,000
Espaço colorido	Gravando. 2020/P3	Rec. 2020	Rec. 2020	Rec. 2020
metadados	Dinâmico	Estático	Dinâmico	nenhum
Licenciamento	Fee	Gratuito	Gratuito com taxa de certificação de dispositivo	Gratuito
Método de Codificação	Hardware proprietário	Software	Software	Software
Método de mapeamento de tons	Algoritmo Oficial	Algoritmo Proprietário	Algoritmo Proprietário	Não

HDR e SDR: o queich é melhor?

Através do efeito da comparação entre HDR e SDR, podemos saber que HDR é melhor, afinal, a tecnologia HDR está com a contínua atualização e atualização da tecnologia de imagem após o surgimento do produto. Embora SDR seja a tecnologia tradicional, naturalmente, não comparada à tecnologia recém-surgida.

No entanto, a versão atual da qualidade de vídeo 4K HDR é mista, a qualidade de bom e ruim, 4K HDR bruto, o efeito e SDR e SDR não conseguem preencher a lacuna, e até mesmo alguns não são tão bons quanto SDR, o mesmo filme 4K SDR da fonte 4K HDR.

Em termos do mesmo filme, o efeito 4K SDR é difícil de superar a versão HDR, mas este é baseado no próprio filme, para a reprodução dos respectivos equipamentos terão os seus próprios. Porém, quando se trata de jogar em seus próprios dispositivos, você terá sua própria realidade. Quando seus próprios dispositivos não suportam ou exibem bem o 4K HDR de um filme, experimente a versão 4K SDR e o resultado poderá ser incrível.

Como realizar a exibição HDR?

Existem cinco dimensões da imagem que precisam ser aprimoradas para obter uma exibição HDR padrão: faixa dinâmica de luminância, escala de cinza, gama de cores, resolução e taxa de quadros.

Taxa de quadros

Ao reproduzir algumas imagens dinâmicas rápidas, a taxa de quadros muito baixa causará imagens dinâmicas irregulares, arrastamento e outras anormalidades de exibição. A tela LED pode ter uma taxa de atualização de até 2880-7680 Hz com o equipamento de reprodução front-end de 60 a 120 quadros de entrada da tela, para resolver efetivamente o problema de anormalidades de exibição de imagens dinâmicas de alta velocidade.

Escala de cinzas

Os padrões de exibição HDR exigem uma profundidade de cor de vídeo de 10 bits. Comparado com a profundidade de cor de vídeo convencional de requisitos de 8 bits, o nível de cinza aumentou 4 vezes. Para obter o efeito de exibição HDR, você precisa personalizar especificamente a fonte de vídeo e o equipamento de reprodução para suportar o modo HDR, a tela LED pode ter uma escala de cinza de até 18 bits.

Faixa dinâmica de luminância

A tela HDR requer uma faixa dinâmica de brilho mais alta, o LCD convencional ou outros monitores têm apenas uma faixa de brilho de 40-400nit de brilho, enquanto a tela LED pode atingir uma faixa de brilho de 0.5-1200nit de brilho. Em comparação com outros monitores, a taxa dinâmica de brilho do display LED é maior, mais alinhada com os requisitos do display HDR.

resolução 4K

O formato da fonte de vídeo HDR tem resolução 3840 * 2160 4K, a tela LED tem combinação ilimitada, características de emenda livre, pode ser facilmente emendada em tela de nível de resolução 4K e 8K.

Gama de cores

Os requisitos de gama de cores do modo SDR de exibição convencional para RC.709, a gama de cores HDR para o índice de renderização de cores BT.2020 é significativamente melhor do que RC.709, a gama de cores da tela LED está mais próxima dos requisitos de BT.2020, que está longe do beleza exótica do máximo grau de recuperação para a tela na frente de você.

O que é HDR 10？

HDR 10 é uma especificação divulgada pela CEA (Consumer Electronics Association) em 2015, incluindo vários pontos-chave: suporte de amostragem de cores para 4:2:0, suporte de profundidade de cores para 10 bits, suporte de gama de cores para BT.2020 e, o mais importante, , “a capacidade de transportar informações HDR (curva de luminância SMPTE ST 2086) em metadados (informações de pós-processamento)”. Além disso, os mais importantes “metadados de imagem podem transportar informações HDR (curva de luminância SMPTE ST 2086), em que o nível máximo de luz de conteúdo (MaxCLL) é de 1000 nits”.

Qual é melhor, HDR10 ou HDR400?

HDR10 e HDR400, HDR500, HDR600, HDR1000, etc. Parecem conceitos semelhantes, todos com um número após HDR, mas o significado real é muito diferente.

HDR10 é um dos formatos HDR mais comuns e amplamente usados ​​e refere-se ao protocolo e padrão para transmissão de conteúdo HDR entre a placa gráfica e o monitor, que é um padrão aberto que não exige o pagamento de quaisquer direitos autorais ou taxas de certificação.

HDR400, HDR500, HDR600, HDR1000, HDR1400 são as classificações Display HDR da VESA. Display HDR é um padrão para medir o efeito HDR de um monitor, baseado no suporte de HDR10.

Ele é dividido em classes de acordo com o brilho do monitor, gama de cores, profundidade de cor, tipo de escurecimento, nível de preto, etc. HDR400, requer apenas um monitor com brilho máximo não inferior a 400nit, profundidade de cor nativa de 8 bits, gama de cores RGB de 95% e escurecimento global.

* Escurecimento global (Global dimming): existe apenas uma partição de luz de fundo na tela, e ela só pode ser ajustada uniformemente em toda a tela, ou seja, toda a tela fica mais brilhante ou toda a tela fica mais escura;

* Escurecimento regional (Escurecimento local): a luz de fundo da tela é dividida em várias regiões, cada região pode ajustar o brilho de forma independente.

HDR500 e superior, os requisitos de certificação foram melhorados qualitativamente: escurecimento de área, profundidade de cor de 10 bits, gama de cores DCI-P90 de 3%, etc., o mais importante dos quais é o escurecimento de área, pode melhorar muito o contraste e a faixa dinâmica, para alcançar uma verdadeira experiência HDR, profundidade de cor de 10 bits e ampla gama de cores P3 ao mesmo tempo também pode trazer uma melhor sensação de percepção de cores.

	Luminância mínima de pico (cd/m²)	Gama de cores (gama de cores)	Tecnologia típica de escurecimento	Luminância máxima do nível de preto (cd/m²)	Latência máxima de ajuste de luz de fundo (número de quadros de vídeo)
Tela HDR 400	400	sRGB	Nível da tela	0.4	8
Tela HDR 500	500	WCG*	Nível de zona	0.1	8
Tela HDR 600	600	WCG*	Nível de zona	0.1	8
Tela HDR 1000	1000	WCG*	Nível de zona	0.05	8
Tela HDR 1400	1400	WCG*	Nível de zona	0.02	8
DisplayHDR True Black 400	400	WCG*	Nível de pixel	0.0005	2
DisplayHDR True Black 500	500	WCG*	Nível de pixel	0.0005	2
DisplayHDR True Black 600	600	WCG*	Nível de pixel	0.0005	2

*WCG: Ampla gama de cores

FAQs:

O HDMI 2.0a suporta transmissão no formato de dados HDR?

No processo de transmissão real, o lado da fonte identificará se o lado do coletor suporta a função HDR através do canal DDC. se for suportado, ele transmitirá o pacote de metadados e o lado coletor ajustará os parâmetros de exibição de acordo com o pacote de metadados adquirido para obter o efeito HDR. Você pode consultar a especificação CTA-861-G.

Byte#	7	6	5	4	3	2	1	0
1	Código de etiqueta (0x07)			Comprimento do seguinte bloco de dados = n bytes
2	Código de etiqueta estendido (0x06)
3	F37=0	F36=0	ET_5	ET_4	ET_3	ET_2	ET_1	ET_0
4	SM_7	SM_6	SM_5	SM_4	SM_3	SM_2	SM_1	SM_0
5	Dados de luminância máxima de conteúdo desejado (8 bits)
6	Dados de luminância média máxima de conteúdo desejado (8 bits)
7	Dados de luminância mínima do conteúdo desejado (8 bits)

Qual é a diferença entre HDR10 e HDR400?

HDR10 e HDR400 não podem ser comparados juntos.Por quê?

HDR10: É um padrão para HDR, semelhante a HDR10+, HLG, HDR Vivid, DOLBY VISION, etc.
HDR400: É uma certificação do efeito de exibição HDR do monitor [certificação VESA DisplayHDR], indicando o nível de efeito HDR do monitor, semelhante a HDR600, HDR1000 e assim por diante.

Portanto, o HDR400 só pode medir o que há de bom e de ruim no monitor, mas o HDR10 não. O HDR10 só pode mostrar que o monitor suporta a decodificação padrão HDR10.