Разрешение uhd что это
В чём отличия между 4K, Full HD и т.д.
За последние годы эволюция экранов достигла такого прогресса, что мало кого можно удивить качественной картинкой на Full HD разрешении в 1920х1080 точек с частотой 120 Гц. Казалось, бы что ещё для наслаждения от просмотра нужно? Но Full HD уже не предел мечтаний. На рынке уже вовсю продаются модели с 4К и Ulta HD разрешением.
4K — обозначение разрешающей способности в цифровом кинематографе и компьютерной графике, примерно соответствующее 4000 пикселей по горизонтали.
Небольшое замечание по поводу Частоты которая применима к экранам различного разрешения. Что она даёт? Это (грубо говоря и упрощенно объясняя) скорость мерцания Вашего экрана и связанная с этим задержка между кадрами изображения. Чем ниже частота — тем хуже воспринимается смена кадров: они становятся «рваными». Напротив, чем выше — тем меньше пауза между кадрами, изображение становится плавным и хорошо воспринимается.
Разница между HD, UHD, 4K и 8K
Телевизоры высокой четкости (HDTV) являются стандартом, который используется уже в течение последнего десятилетия. Сейчас трудно зайти в магазин и купить телевизор, который не является по меньшей мере HD Ready, что означает «способный отображать разрешение 1280 х 720 точек (720p)». Но абсолютное большинство современных телевизоров, которое можно купить, являются Full HD, что означает «способный отображать с разрешением 1920 х 1080 точек (1080p)».
Буква «p» в обоих вариантах означает прогрессивный, а это означает, что все изображение рисует каждую строку кадра последовательно, и таких строчек 720 или 1080 соответственно. Альтернативой является буква «i«, которая означает чересстрочная развертка (1080i является стандартом HDTV). Нечетные и четные строки отображаются поочерёдно в каждом кадре, что приводит к небольшому ухудшению качества изображения.
Термин 4K относится к любому формату дисплея с разрешением по горизонтали около 4000 пикселей. Это немного сбивает с толку, так как в более низких разрешениях формат записывают значением количества пикселов по вертикали, т.е. 1080i или 720p.
UHD или Ultra HD — тоже самое что и 4К, за исключением одного: он больше подходит для потребителей и телевидения, также имеет меньшее разрешение 3840×2160 точек (2К), чем 4К.
Большинство современных телевизоров UHD-1 не использует более широкое соотношение сторон DCI 4K, так как оно не годится для большинства телевизионного контента.
Существует также формат Full HD Ультра, иногда его называют 8K, он имеет разрешение 7620 х 4320 точек. На Яндекс Маркете представлено несколько телевизоров, которые могут похвастать таким разрешением экрана и безупречной картинкой, но рекомендуется выбирать телевизор Full HD Ultra с диагональю не менее 85 дюймов. На меньшей диагонали Вы просто не увидите всё великолепие картинки, которое возможно на 8К.
4K vs. UHD
Простейший способ определения разницы между 4K и UHD таков: 4K это профессиональный производственный стандарт, а UHD это потребительский дисплей и стандарт вещания. Чтобы узнать, почему их так часто путают, давайте взглянем на историю этих двух терминов.
Термин “4K” изначально происходит из консорциума цифрового кино DCI (Digital Cinema Initiatives), который стандартизирует спецификации для производства цифрового кино. В этом случае 4К это разрешение 4096 на 2160 пикселей, что в четыре раза больше, чем предыдущий стандарт цифровой обработки и проекции (2K или 2048 х 1080). 4К это стандарт не только разрешения, он также определяет, как кодируется контент. DCI 4K сжимается с помощью JPEG 2000, может иметь битрейт до 250Мбит и использует 12-битную 4: 4: 4 глубину цвета.
Ultra High Definition, или UHD для краткости это следующая ступень Full HD, официального названия дисплея разрешением 1920 х 1080. UHD увеличивает разрешение до 3840 х 2160. Это не тоже самое, что 4K, так как разрешение 4К выше, но, тем не менее, почти каждый телевизор или монитор с разрешением UHD рекламируются, как 4К. Конечно, есть панели с разрешением 4096 х 2160 и соотношением сторон 1.9:1, но подавляющее большинство это 3840 х 2160 с соотношением 1.78:1.
Почему не 2160p?
Безусловно, производители знают разницу между 4K и UHD. Но, вероятно, из маркетинговых соображений она придерживаются термина 4К. Но, чтобы не вступать в конфликт с настоящим стандартом DCI, они часто используют фразу 4K UHD, хотя некоторые пишут просто 4К.
Хотя, скорее всего, уже слишком поздно менять обозначения, так как 4К телевизоры уже доступны по всему миру. Более важной проблемой является отсутствие контента для такого разрешения. Пока что лишь единицы, как Netflix и Amazon Instant Video предлагают нечто подобное. А ведь без качественного и доступного видео 4К и UHD вряд ли наберут популярность в ближайшее время.
А стоит ли брать что то выше Full HD?
Стоит, только при условии что у Вас есть достаточно источников видео 4К или UHD. Это могут быть как видеофайлы, так и провайдеры которые могут представить такой контент. Следует отметить что провайдеров предоставляющих такой контент пока немного.
Компания Apple начала заблаговременно добавлять в iTunes контент в качестве 4K HDR. Он начал появляться в iTunes для США и ряда других стран.
Разрешение UHD и 4К: в чем разница?
Путаетесь в характеристиках современных ТВ? Это неудивительно, ведь вас специально хотят запутать. Разбираемся, что к чему.
UHD, 4К, 8К: главные особенности разрешений
В простых разговорах и даже в специализированных статьях понятия UHD и 4К часто смешиваются. Однако в публикациях Института Радиотехники, а также в «Рекомендациях и Стандартах Международного союза электросвязи» вы можете найти четкие определения и разграничения. Итак, вот что говорят специалисты о SD, HD, UHD, 4К и 8К.
Standard Definition (SD) — 720х576 пикселей. В большинстве случаев применяется в DVD. При этом соотношение сторон, как правило, составляет 16:9.
Под High Definition (HD) подразумевается по меньшей мере Full HD с разрешением 1920х1080 пикселей. Иногда HD обозначается как 2К. Это ровно в пять раз больше пикселей, чем в случае с SD. Соотношение сторон тоже составляет 16:9.
Ultra-HD (UHD) вмещает в себя разрешение 3840х2160 пикселей. Это в 4 раза больше, чем HD, и в 20 раз больше, чем SD. Соотношение сторон — также 16:9.
Термин 4К используется цифровым кино (DCI) и, как правило, соответствует разрешению 4096х2160 пикселей. Соотношение сторон несколько больше, чем 17:9 и с помощью «cropping», то есть обрезки пикселей, оно приводится к типичному для сегодняшних устройств 21:9. В обиходе под 4К понимают все разрешения, близкие к 4000 пикселей по горизонтали, то есть как UHD, так и DCI-разрешение.
HDTV было введено вместе с кодеком H.264. Типичными кодеками для UHD- и 4К-видео являются High Efficiency Video Codec (HEVC), как H.265-кодек.
Разрешение 8К обозначает Super Hi-Vision System (SHV). Уже есть 8К-телевизоры, но впервые разрешение использовали на общественных телевизионных станциях в Японии (NHK). Там 8К должно стать отраслевым стандартом к 2020 году. SHV вмещает в себя 7680х4320 пикселей, то есть 80-кратное SD-разрешение с соотношением сторон 16:9. Такое же разрешение предусмотрено для обозначения UHD2.
Однако тренд на повышение сменился стремлением повысить качество изображения — обеспечить более широкий охват цветового пространства, лучшую динамику (диапазон контрастности) и высокую скорость обновления кадров.
Несмотря на наличие стандартов и рекомендаций ни в профессиональных кругах, ни в разговорной речи эти обозначения не используются единообразно. При покупке телевизора вы должны проверить, не ограничивается ли рекламируемый как «4К-TV»- аппарат на самом деле разрешением UHD.
Как выбрать хороший телевизор, мы рассказывали в этой статье.
Разрешение 4K и отличия 4K от Ultra HD
4K — это разрешение цифрового изображения или видео шириной около 4000 пикселей. Обозначение 4K UHD на видео аппаратуре означает поддержку этим устройством записи, обработки или воспроизведения изображений наиболее высокого на данный момент разрешения 4096х2160 пикселей в соответствии со стандартом UHDTV (BT.2020 или Rec.2020).
Производители телевизоров постоянно работают над тем, чтобы улучшить качество изображения. Нашумевшие вогнутые экраны и эффект 3D не обрели той популярности, на которую надеялись производители. И если панели с вогнутыми формами ещё как-то распространились, то о 3D-эффекте сейчас и не вспоминают.
Значительным продвижением стало создание телевизора с увеличенным разрешением, которое демонстрирует все прелести качественного и насыщенного цветами изображения. Технология стала называться Ultra HD. Так что нам известно про 4K UHD-телевизоры — что это, роскошь или необходимость?
История создания 4K
Японский концерн NHK разработал стандарт UHDTV для сферы телекоммуникаций, который приняли в 2012 году в Международном союзе электросвязи. Его максимальное разрешение составляет 3840х2160 пикселей, и он получил название Ultra HD. При этом экраны получили широкоформатное соотношение сторон, которое составило 16:9. На сегодняшний момент этот стандарт считается одним из самых востребованных и покупаемых. В киноиндустрии он называется 4K благодаря тому, что ширина кадра приблизительно равна 4 тысячам пикселей, а именно 4096х2160. Однако на этом производители не собираются останавливаться, и уже ведутся разработки нового формата 8К, где стандартное разрешение составляет 7680х4320 пикселей.
Это абсолютная чёткость и детализация изображения, которая передаётся более ярко и насыщенно, чем в Full HD. Плотность и реалистичность картинки значительно возрастает благодаря уменьшению пикселей в размере и увеличению их количества. Все объекты получают детализированные очертания, благодаря чему рассмотреть их можно значительно чётче.
Также улучшилась частота кадра, глубина цвета и качество звукового воспроизведения. UHD использует частоту кадров от 23,976 до 120 в секунду. Цвет имеет глубину 10-12 бита на канал, а цветовой охват около 75%. Фактически экран воспроизводит около 69 млрд оттенков цветовой палитры. Чтобы было понятно, в самых топовых моделях Full HD частота кадров равняется 60 к/с, при этом 8-битный цвет и 35% покрытия цветового пространства.
Стандарт Ultra HD поддерживает 7 и более каналов звука, но телевещание, кинопроизводители, игры и приложения ещё не готовы к такому прорыву. Сейчас в большинстве случаев используется максимум 7-канальное аудио. Тем, кто интересуется качественной музыкой, вряд ли понравится эффект, но сейчас уже можно встретить модели ТВ-панелей, которые поражают своей акустической системой и звуком на выходе. Инженеры удивляют своей изощрённостью, втискивая в тонкие панели сабвуферы и динамики, имеющие ленточные и пространственные излучатели, выдавая на выходе превосходный акустический звук. Но это относится к телевизорам премиального класса, которые на сегодняшний момент не доступны простому потребителю.
Надо отметить, что все телевизоры 4K относятся к «умным», потому что дают возможность потребителю не только просматривать видеоконтент, но и пользоваться интернетом, приложениями или играми. За счёт прямого сотрудничества с производителями Samsung, Sony, Panasonic и другими потребитель получает доступ к UHD-контенту. В качестве бонуса для своих пользователей некоторые компании предоставляют доступ к качественным форматам фильмов практически одновременно с их трансляцией в кинотеатрах.
Но чтобы понять и прочувствовать по-настоящему, что такое 4K-телевизоры, необходимо соблюсти несколько условий. А именно, приобрести телевизор с диагональю не меньше 55″, в противном случае вы просто не заметите улучшения. К тому же обязательно должно быть доступно 4K-телевещание или трансляция соответствующих видеоданных. В результате вы получите живую и объёмную картинку, где цвета передаются сочнее и естественнее, чем в Full HD. А визуальное восприятие становится практически схожим с эффектом 3D, причём без использования специальных очков.
Различие между Ultra HD и 4K
Технология 4K завоёвывает всё большую популярность и распространение, поэтому и стоимость снижается. Но многие не только потребители, но и продавцы объединяют понятие 4K и UHD, хотя технически это неправильно. Разница между 4K и UHD заключается в том, что 4K – это производственный стандарт, а UHD – это дисплей и стандарт вещания для потребителя.
Первичное появление термина «4K» возникло в цифровой киноиндустрии. Разрешение 4096х2160 значительно больше, чем предыдущий формат. Но этот стандарт не только относится к разрешению, а ещё и определяет способ кодирования контента. Сжатие DCI 4K происходит с помощью JPEG 2000, имеет битрейт до 250 Мбит и применяет 12-битную 4:4:4 глубину цвета.
Ultra HD – это, по сути, следующий этап развития Full HD. Разрешение Ультра HD составляет 3840х2160 точек. Фактически разница небольшая, но 4K имеет разрешение немного выше. Подавляющее большинство панелей имеют соотношение сторон 1,78:1, но встречаются и новинки с соотношением 1,9:1.
Преимущества и недостатки телевизоров 4K Ultra HD
Чтобы разобраться, так ли необходим 4K-телевизор, рассмотрим детальнее его достоинства и недостатки. Главным достоинством является высокое разрешение и передача изображения в более качественных цветовых оттенках, но также имеются ещё существенные плюсы:
К недостаткам относится практически полное отсутствие 4K фильмов и роликов, поэтому многие отказываются от покупки такого телевизора. Однако прогресс не стоит на месте и развивается ускоренными темпами, поэтому сейчас всё больше появляется 4K-контента. Для того чтобы решить эту проблему, достаточно обратиться к интернету, где некоторые ресурсы стараются идти в ногу со временем и загружают фильмы в 4K-формате. Ещё одним недостатком является высокая стоимость 4K-телевизора.
Нужен ли 4K Ultra HD телевизор в 2020 году?
На этот вопрос, прежде всего, придётся ответить вам — нужен ли вам 4K-телевизор? По сравнению с прошлым годом эти модели существенно опустились в цене и стали более доступными. Конечно, при наличии дома Full HD-устройств, таких как приставка, проигрыватель, вы разницу не почувствуете, но сервисы также не стоят на месте и улучшают качество своего контента.
Важно! Если уже есть устройства с поддержкой 4K или планы по их приобретению, то задуматься о покупке телевизора с поддержкой разрешения 4K можно уже сейчас.
Разрешение uhd что это
Установите этот флажок, чтобы перейти на веб-сайт Samsung.com.
Добро пожаловать на официальный сайт Samsung. Откройте для себя мир инновационной электроники, включающей телевизоры, смартфоны, планшеты, технику для кухни и многое другое.
Помогите нам составить для вас рекомендации. Для этого обновите настройки продукта.
Что такое 4K ТВ?
В чем преимущества 4K телевизоров?
Читайте дальше и узнайте все о 4К ТВ.
Что означает 4K?
Что означает качество 4К?
Сколько контента доступно для 4K ТВ?
Когда 4K-телевизоры только появились, количество контента для них было ограниченным. Поэтому некоторые сомневались, стоит ли покупать такой телевизор. В настоящее время контента в качестве 4К так много, что эта проблема давно перестала быть актуальной.
Сейчас существует множество видов 4К-контента: от ТВ-программ, стриминговых сервисов, Blu-ray проигрывателей и дисков до видеоконтента, снятого на камеры и смартфоны, поддерживающие съемку в 4K. По данным Википедии, в настоящее время в мире существует около 80 телеканалов, вещающих в разрешении 4K. Кроме того, ваши любимые Netflix, Amazon Prime и другие сервисы также готовы предложить вам фильмы и сериалы в 4K. А если у вас есть 4K-Blu-ray проигрыватель, вы легко сможете просмотреть 4K-видеоконтент, загруженный, например, с ресурса Amazon.com.
Хотите больше контента? В последнее время многие снимают видео на 4K-смартфоны или камеры и делятся на YouTube и Vimeo. Найдите то, что интересно именно вам, и смотрите в превосходном качестве.
Смотрите ваш контент в качестве 4K
Конечно, это здорово, если весь ваш видеоконтент имеет высокое разрешение 4K. Однако далеко не весь контент, который вы хотите посмотреть, снят в таком разрешении. Что делать, если хочется посмотреть видео в более высоком качестве? С технологией масштабирования это больше не проблема.
Что такое 4K-масштабирование и зачем оно нужно?
Когда вы смотрите FHD-контент (контент более низкого качества) на 4K-телевизоре, технология масштабирования конвертирует видеосигнал и увеличивает его разрешение до качества, близкого к 4К. Другими словами, она не просто растягивает изображение на размер экрана, а улучшает его качество.
Что такое 4K? А UHD?
Выбираем 4K ТВ
Главные вопросы об Ultra HD: разрешение, HDR, HFR, цвет вширь и вглубь, и аудио [перевод]
Что именно представляет собой формат Ultra HD? На этот вопрос не так уж просто ответить. Ultra HD скорее похож на набор инструментов, которые можно использовать в разных сочетаниях. При этом организации расходятся во мнениях о том, какие комбинации считать Ultra HD. А споры на эту тему ведутся даже на форуме Ultra HD.
Впрочем, основные элементы формата UHD определены весьма четко. Вот они:
1. Пространственное разрешение 4K или 8K.
2. HDR или расширенный динамический диапазон.
3. WCG или широкая цветовая гамма.
4. Большее цветовое разрешение в битах.
5. HFR или высокая частота кадров.
6. Аудио следующего поколения.
Как видите, все параметры касаются видео. Кроме одного — аудио следующего поколения в этом списке выглядит довольно необычно. Давайте рассмотрим каждый пункт один за другим.
Пространственное разрешение
Разрешение видео — наиболее понятный аспект, хотя путаница в отношении терминов по-прежнему существует. Обычно его называют 4K — и именно так на него ссылались компании вроде Sony при анонсе своих первых UHD-продуктов в 2012 году.
В том же году Ассоциация потребительской электроники или CEA (ныне Ассоциация потребительских технологий или CTA) предложила термин Ultra HD для обозначения разрешения 3840 × 2160, что не случайно созвучно с Full HD, так как оно вдвое больше по горизонтали и вертикали, чем разрешение HDTV 1920 × 1080 с тем же соотношением сторон 16:9 (1,78:1).
Возможно, CEA выбрало название Ultra HD, чтобы отличать его от термина 4K DCI (Digital Cinema Initiative), которое подразумевает разрешение 4096 × 2160, что соответствует соотношению сторон 17:9 или 1,90:1. Однако этот формат часто понимают неправильно.
Как правило, фильмы не делаются с разрешением 4096 × 2160. Это, так сказать, «контейнерный» формат. Изображение в нем обычно имеет реальное разрешение 4096 × 1716 (2,35:1 или CinemaScope) или 3996 × 2160 (1,85:1 или Vista Vision). То есть, чтобы подогнать его под формат экрана телевизора, требуется некоторая обрезка видео по ширине.
Впрочем, формат Ultra HD лишь поначалу описывался одним разрешением. Теперь у него гораздо больше параметров, поэтому организации вроде Ultra HD Forum стали обозначать разрешение 3840 × 2160, как 4K. Остальные составляющие данного стандарта — это другие пять упомянутых выше столпов. Какие из них можно назвать определяющими, чтобы видео квалифицировалось как Ultra HD? Споры на эту тему еще не закончились, хотя вкратце точно определено следующее:
— Ultra HD — это разрешение 4K и выше;
— 1080p-видео с HDR — это тоже Ultra HD;
— наличие одного лишь звука следующего поколения из приведенного выше списка не делает видео соответствующим формату Ultra HD.
При этом не исключается множество иных комбинаций. Например, HD-видео c разрешением 1080p, но с HFR 100 кадров в секунду — это тоже Ultra HD? Нам еще предстоит это выяснить.
Не забывайте при этом, что 8K тоже называется Ultra HD. CEA/CTA выбрала это название для разрешений 4K и 8K, а DVB Project называет 8K термином UHD2. Для телевизоров это означает разрешение 7680 × 4320, что опять же вдвое больше, чем разрешение 4K — и по горизонтали, и по вертикали.
В кинематографическом производстве 8К означает разрешение 8192 × 4320. Некоторые фильмы уже (частично) сняты в этом разрешении, но не закончены в нем. Вместо 8К их сохраняют в формате 2К Digital Intermediate или, в лучшем случае, в 4K из-за высокой стоимости и времени проработки визуальных эффектов.
Но ситуация меняется. Если телевизионный контент в 4К — за исключением некоторых тематических каналов вроде Insight TV и Travel XP — по-прежнему встречается редко, то в Голливуде производство в 4K постепенно становится все более распространенным.
Правда, в поисках богатого выбора 4K-контента вы неизбежно столкнетесь со стриминговыми платформами вроде Netflix, Amazon и Disney+. Причем Disney сейчас находится в процессе ремастеринга своего бэк-каталога в 4K, чтобы сделать его доступным через OTT, а Netflix настаивает на том, что весь его контент изначально делается в 4K и с HDR.
С дисками Ultra HD Blu-ray все сложнее. Они могут делаться как из материалов, полностью снятых и законченных в 4К или из 4К-сканов кинопленки, так и из 2К-трансферов, когда фильм был закончен в этом разрешении. Либо потому, что был снят в этом разрешении, либо потому, что визуальные эффекты были отрисованы с этим разрешением.
Начнут ли в ближайшее время такие компании, как Netflix, производить контент в формате 8K? Возможно. Они — наиболее вероятные поставщики 8К-контента, ведь всего несколько лет назад именно они стали пионерами в сфере 4K. Но маловероятно, что мы когда-либо увидим диски формата 8K — подробнее об этом читайте здесь.
Вам наверняка известно, что на рынке конкурируют различные технологии отображения — особенно это касается OLED и ЖК-дисплеев (часто ошибочно называемых LED-телевизорами и мониторами). Они не связаны с конкретными форматами Ultra HD — они агностики.
Существует множество статей, в которых подробно рассматриваются отличия между ними, плюсы и минусы, поэтому в этой статье мы не будем касаться этого подробно. Нам важно лишь то, что в целом ЖК-дисплеи могут обладать более высокой пиковой яркостью, а OLED — большей контрастностью, благодаря более глубокому черному цвету.
Расширенный динамический диапазон
Сначала стоит развеять одно распространенное заблуждение: HDR-видео — это нечто совершенно иное, нежели HDR-фотография. Фотография — это некий «синтез экспозиции», когда два изображения, снятые с разной экспозицией, объединяются в одно.
Полученное изображение обычно предназначено для отображения на дисплее со стандартным диапазоном или для печати на бумаге, поэтому легко увидеть, что это неправильный HDR. Единственное, что имеет высокий динамический диапазон в HDR-фотографии, — это сама снимаемая сцена.
То, что мы называем HDR в видео, включает в себя больший динамический диапазон между самой темной и самой яркой частью изображения, выраженный в F-ступенях или стопах. Стандартный динамический диапазон охватывает семь ступеней, а расширенный — около 14 ступеней. Захват такого динамического диапазона выполняется и в фотосъемке — обычно в формате RAW, файлы которого нуждаются в предварительной обработке для отображения на дисплеях.
Одним из немногих случаев, когда фото и видео могут сходиться в данном вопросе, являются неподвижные изображения в формате HLG HDR, которые могут получаться с новейшими камерами Panasonic Lumix и без предварительных преобразований отображаться в HDR на телевизорах Panasonic. Вообще, формат HLG или Hybrid Log Gamma заслуживает особого внимания — как и иные, входящие в семейство стандартов Perceptual Quantizer (PQ).
HLG — это так называемый формат HDR с привязкой к сцене, то есть в нем не используется никаких метаданных. Он был разработан вещательными компаниями BBC и NHK с целью доставки сигнала, совместимого с HDR, а также с телевизорами SDR (последние должны работать с широкой цветовой гаммой для воспроизведения правильного изображения). Кроме того, он должен был предложить высокий уровень совместимости с существующими производственными процессами и оборудованием. Этого они и достигли. Как уже было сказано, не так уж много ТВ-трансляций сегодня идет в HDR — но те, что есть, в основном используют HLG.
Формат PQ, разработанный Dolby и описанный SMPTE в стандарте ST.2084, может использовать метаданные — но это необязательно. Вариант со статическими метаданными указан в стандарте ST.2086 — он называется HDR10. Вариант HDR ST.2084 без метаданных упоминается как PQ10. Разница между ними не так значительна, как кажется.
Например, хотя ST2086 и определяет, чему должны соответствовать метаданные, он не дает строгих указаний, как их следует использовать. Поэтому производители телевизоров могут делать свои собственные поправки при декодировании, а некоторые предпочитают просто игнорировать метаданные и применять свою собственную секретную обработку — что, естественно, приводит к различным результатам.
В дополнение к статическим метаданным видео с HDR может снабжаться и динамическими метаданными, что дает создателям контента возможность изменять параметры от сцены к сцене (и даже от кадра к кадру — прим. переводчика). Существует три разновидности такого HDR, указанные в наборе стандартов, объединенных SMPTE ST.2094:
1. Dolby Vision (ST.2094-10).
2. Advanced HDR от Technicolor.
3. HDR10+ (ST.2094-40), разработанный Samsung и Panasonic.
На сегодняшний день формат Dolby Vision наиболее распространен. Technicolor HDR — темная лошадка в этой гонке. Он был выбран в качестве формата HDR для Бразилии, а недавно был реализован в трансляциях ATSC 3.0 в США, и рассматривается властями Китая в качестве основы для вещательного HDR-формата.
Если не брать в расчет ТВ-трансляции, в остальных сферах бал правит HDR10. Его поддерживают все телевизоры с поддержкой HDR — равно как и все потребительские HDR-мониторы для ПК. В сфере PC-игр, когда заявлена поддержка HDR, имеется в виду HDR10.
Все потоковые сервисы, которые предлагают HDR, поддерживают как минимум HDR10 — и это обязательный формат HDR для UHD Blu-ray (это означает, что все проигрыватели должны иметь возможность декодировать его, а стандарты Dolby Vision, HDR10+ и ST-2094-20 не являются обязательными для них).
Широкая цветовая гамма
Примерно в то же время, когда утверждались стандарты для разрешения 4K, в телевизионной индустрии было принято новое цветовое пространство с охватом более широкой цветовой гаммы, которую уже тогда потенциально могли генерировать плоскопанельные дисплеи (ЖК и OLED).
Во времена аналогового телевидения стандартного разрешения, когда все мы использовали кинескопы с электронно-лучевыми трубками, цветовое пространство (в PAL и SECAM, а также NTSC) описывалось стандартом Rec.601. Для HDTV, появившегося сразу после перехода на цифровое телевидение, это цветовое пространство было немного расширено до Rec.709.
Возможности современных дисплеев в плане охвата могут сильно отличаться, но они значительно шире и обычно соответствуют так называемому DCI-P3 — формату, так же определенному Digital Cinema Initiative, как и разрешение DCI-4K. Цветовое пространство Rec.2020, определенное для UHD TV, намного превосходит возможности большинства выпускаемых дисплеев. И не факт, что полное покрытие Rec.2020 когда-либо будет достигнуто в коммерческих продуктах.
Практически все предлагаемые в настоящее время UHD-телевизоры, за исключением самых первых поколений 4K-моделей 2012/2013 годов, могут поддерживать Rec.2020 в том смысле, что они принимают такие сигналы и обрабатывают их соответствующим образом. Ни один из них не предлагает 100% покрытие данного цветового пространства. Реальное же покрытие у разных моделей может отличаться весьма значительно — и чаще всего оно зависит от цены.
Более новый стандарт Rec.2100 подразумевает не большее цветовое пространство, чем у Rec.2020, а такое же по площади со спецификациями для HDR (как PQ, так и HLG), разрешения (Full HD, 4K или 8K) и частоты кадров (все стандарты — от 24 до 120 кадров в секунду, включая дробную частоту кадров). То есть, по сути, это суммирующий стандарт.
Глубина цвета
Глубина цвета выражается по количеству битов, приходящихся на каждый субпиксель. Каждый пиксель изображения состоит из трех субпикселей: красного, зеленого и синего. Таким образом, так называемое 8-битное видео фактически использует 24 бита на пиксель.
Формат HDTV (и цифровой SDTV до него) использует 8 бит, что позволяет использовать 2^8 степени градаций или 256 вариантов цвета (оттенки красного, зеленого и синего — так что 24 бита на пиксель дают 2^24 степени или 256^3 — 16,8 млн цветов. Кажется, что это очень много, но сегодня этого уже недостаточно.
Почему? Из-за HDR. Это не наши глаза стали лучше, а наши дисплеи. Они могут отображать гораздо больший объем цветов — и если мы продолжим использовать то же количество битов, им нужно будет покрыть больший цветовой диапазон, где различия между пограничными оттенками будут больше и станут легко различимы. В результате чего появится эффект, известный как «цветовые полосы» (ступенчатые цветовые переходы).
Когда вы видите иллюстрацию этого эффекта, на картинке он обычно сильно преувеличен. Если угодно, это своего рода подделка. Дело в том, что, скорее всего, вы читаете данную статью на дисплее с SDR (стандартным динамическим диапазоном). По-другому и нельзя, потому что пытаться показать разницу между SDR и HDR на дисплее с SDR — все равно, что пытаться показать разницу между цветным и черно-белым изображением на черно-белом телевизоре.
Вот почему большинство материалов, пытающихся сравнить SDR и HDR, иллюстрируют картинками, в которых контраст одного изображения был искусственно занижен. Некоторые идут еще дальше, показывая три изображения с пониженными уровнями яркости, предполагая, что они изображают SDR, HDR со статическими метаданными и HDR с динамическими метаданными.
Например, это изображение (из другой отличной статьи) в верхней части показывает спектр из 32 цветов, включая черный и белый, который вы можете построить с 5 битами на пиксель (2^5 = 32). Таким образом, с 2 битами на субпиксель у вас уже будет 64 цвета — вдвое больше, чем на этом рисунке. 8-битный цвет дает в 2^18 = в 262 144 раз больше цветов.
Количество цветов на рисунке в нижней части, которая в SDR выглядит как довольно плавный градиент, составляет около 1 300 — то есть значительно меньше 2 048, чего можно достичь с 11 битами на пиксель или 4 битами на субпиксель. Фактически, 4-битный цвет дает 4 096 цветов — это в три с лишним раза больше, чем изображено здесь.
Теперь вернемся к реальным числам: 10-битный цвет дает нам 2^10 = 1 024 оттенка на субпиксель, поэтому 2^30 = 1 024^3 = более 1 миллиарда цветов. К сожалению, я не могу показать вам разницу между 8-битным и 10-битным цветом на 8-битной панели, на которую вы, вероятно, смотрите в данный момент, но вы сможете увидеть ее на HDR-телевизоре с 10-битной панелью. И чтобы это заметить, не нужны хорошо натренированные глаза.
Обратите внимание, что не все телевизоры HDR используют 10-битные панели. 8-битные в них по-прежнему слишком распространены, а в компьютерных мониторах — тем более. Скорее вы найдете панели, использующие 8-битное преобразование + FRC или Frame Rate Control — метод имитации 10-битных цветов.
12-битный цвет с двумя дополнительными битами дает в четыре раза больше оттенков на подпиксель, поэтому 4 096 градаций и 2^36 = более 68 миллиардов цветов. Неясно, когда мы увидим 12-битные панели в телевизорах, но сигнал для них у нас уже есть. Например, Dolby Vision дает на выходе 12-битный цвет на дисках UHD Blu-ray.
Японская государственная телекомпания NHK, транслирующая программы в формате 8K с ноября 2018 года, выступает за 12-битный цвет, тогда как Ассоциация 8K придерживается 10-битного цвета. При этом они предлагают разную частоту кадров. Подробнее об этом ниже.
По большому счету, на данный момент Ultra HD Blu-ray — это единственная форма потребительских медиа, поддерживающая 12-битный цвет. Диски без Dolby Vision используют 10-битный цвет и цветовое пространство Rec.2020, а обычные 1080p Blu-ray-диски используют 8-битный цвет и цветовое пространство Rec.709.
HDR + WCG + расширенная глубина цвета
Распространено мнение, что HDR изначально имеет широкую цветовую гамму и глубину цвета не менее 10 бит. На практике эти три технологии обычно сочетаются друг с другом, и на то есть веская причина — их сочетание обеспечивает значительное улучшение цвета. Например, большее количество битов помогает предотвратить огрубление цветовых переходов, которые в противном случае могут легко возникнуть при расширении динамического диапазона.
На самом деле все три технологии могут существовать независимо друг от друга и могут дать некоторые преимущества. 10-битный и 12-битный цвет уже были опробованы на Full HD Blu-ray в Японии. Несколько лет назад Panasonic запустила формат Master Grade Video Coding (MGVC), содержащий своего рода улучшающий слой с двумя или четырьмя дополнительными битами для достижения 10 или 12-битного цвета. При этом только специальные проигрыватели Panasonic BD могли декодировать добавленные биты. В этом формате было выпущено несколько анимационных фильмов Studio Ghibli.
HDR без WCG и без глубокого цветового разрешения используется в проприетарном формате HDR Бразилии. Несколько компаний, объединившихся в SBTVD (Sistema Brasileiro de Televisão Digital), включая Globo, договорились о промежуточном формате вещания, который использует SL-HDR1 (Technicolor Advanced HDR) с цветовым пространством Rec.709, 8-битным цветом и звуком в MPEG-H. Его можно передавать в формате AVC (H.264) через ISDB-Tb или в HEVC через 5G. Правда, нам придется подождать и посмотреть, как это будет работать, но то, что такое вещание существует, показывает, что у HDR есть множество вариантов реализации.
Поскольку три перечисленных технологии так хорошо сочетаются друг с другом, они обычно объединяются. И многие, вероятно, предполагают, что 10-битное видео и WCG являются неотъемлемой частью HDR, хотя это не так. Возможно, для этого пакета функций лучше было бы использовать другое имя, нежели HDR — скажем, «Ultra Color». Тогда у нас были бы созвучные Ultra High Definition и Ultra Color, но сейчас уже слишком поздно рассуждать на эту тему — названия устоялись и используются по всему миру.
Высокая частота кадров
Это сбивает с толку, но высокая частота кадров означает разные вещи в разных областях. В фильмах все, что выше 24 кадров в секунду, считается HFR. Примеры редки. Большинство людей вспомнят такие фильмы, как трилогия «Хоббита» (снятая с частотой 48 кадров в секунду), «Долгая прогулка Билли Линна в перерыве футбольного матча» и «Гемини» (оба сняты с частотой 120 кадров в секунду, а показывались с частотой 60 или 120 кадров в секунду).
Но на самом деле других полнометражных лент с HFR и не существует, потому что частота кадров, отклоняющаяся от 100-летней нормы в 24 кадра в секунду, воспринимается слишком неоднозначно. Некоторым это нравится, но многих это сильно раздражает — вероятно, потому, что на протяжении многих десятилетий мы привыкли воспринимать изображения, снятые с такой не стандартной частотой кадров, только в жанре эпического кино.
Это чем-то похоже на зернистость пленки: можно утверждать, что это артефакт, которого следует избегать, но большинству людей он помогает избавиться от недоверия. Он приказывает мозгу перейти в режим просмотра кино. Более высокая степень реализма бесполезна — напротив, она разрушает магию.
Множество вопросов о том, как эти механизмы работают в мозге, остаются без ответа. Возможно, норма не будет с нами вечно, но может потребоваться много времени, чтобы более высокая частота кадров стала обычным явлением и получила широкое признание.
Между тем, на телевидении частота кадров 50 и 60 Гц была нормой с момента своего появления в середине прошлого века. В последние годы мы подошли к моменту, когда чересстрочное видео (50i, 60i) постепенно заменяется прогрессивным (50p, 60p). Однако от этого оно не становится HFR — ведь в ТВ это означает более высокую частоту кадров, которая составляет 100p или 120p. Как вы уже догадались, в фильмах такая частота используется редко. С другой стороны, спорт — это тот жанр видео, который от наличия HFR выиграет больше всего.
В настоящее время ТВ-трансляции в формате 1080p50 (в Европе) и 1080p60 (в Северной Америке) довольно распространены, особенно спортивные. Кроме того, для трансляций в 2160p (4K) такие частоты кадров является нормой. Но HFR еще не использовалась — за исключением нескольких пробных трансляций.
Вероятно, потому, что очень не многие телевизоры в настоящий момент могут поддерживать HFR. Лишь линейка OLED-телевизоров LG 2020 года и несколько других моделей подготовлены для HFR, потому что новое поколение игровых консолей смогут выводить видео HFR.
Это подводит нас к третьей области применения — видеоиграм. Что в них считается HFR — четко не определено. Но можно с уверенностью сказать, что это больше 60 кадров в секунду. Сегодня в компьютерных игровых мониторах происходит что-то вроде гонки частоты обновления, где обычными считаются 144 Гц, а выдающимися — 240 Гц.
Аудио нового поколения
Единственным не связанным с видео условием для UHD является звук. Аудио следующего поколения (Next-Gen Audio или NGA) считается звук, выходящий за рамки традиционных многоканальных форматов вроде Dolby Digital, DTS-HD и подобных. В частности, речь идет о системах объемного объектно-ориентированного звука, которые могут использовать верхние каналы, что делает звук действительно трехмерным. В этой области конкурируют три формата: Dolby Atmos, DTS:X и MPEG-H (на самом деле четыре, включая Auro-3D — прим. переводчика).
Dolby Atmos для дома работает несколько иначе, чем в кинотеатрах, но направлен на достижение тех же целей: точное размещение звуков в любом месте трехмерного пространства, в котором вы смотрите фильмы. Где система кинотеатра может обрабатывать до 128 аудиообъектов и адресовать 64 различных канала (громкоговорители), домашняя система добавляет пространственно кодированный субпоток к сигналу Dolby Digital Plus и Dolby TrueHD или распознается в виде метаданных в формате Dolby MAT 2.0 (передача звука с улучшенными метаданными). Стриминговые сервисы используют формат Dolby Digital Plus с потерями. Диски Ultra HD Blu-ray и платформа Kaleidescape, которая позволяет загружать фильмы в Ultra HD, используют формат Dolby TrueHD без потерь.
Более подробное описание того, как это работает, выходит за рамки данной статьи, но Dolby Atmos нашел свой путь в домашние системы, в основном, через платформы потокового видео, загрузку фильмов, Blu-ray и Ultra HD Blu-ray — и в меньшей степени через вещательное телевидение. BT TV в Великобритании — один из очень немногих операторов, использующих Dolby Atmos в прямых телетрансляциях футбольных матчей. Причем они занимаются этим с 2017 года.
Еще одним важным источником звука Dolby Atmos служат видеоигры. Xbox One уже поддерживает Atmos в играх — Xbox Series S/X тоже. С другой стороны, PS5 использует проприетарную объектно-ориентированную 3D-аудиосистему Sony под названием «Tempest Engine».
Что касается практического использования, конечно, вам не нужно устанавливать 64 динамика в гостиной, как в кинотеатре. У вас может быть ряд обычных напольных динамиков, которые составляют 7.1- или 9.1-канальную конфигурацию с добавлением двух или четырех верхних каналов — это даст вам то, что называется 9.1.4.
Существуют более практичные альтернативы, включая колонки с направленными вверх динамиками, которые делают ненужными потолочные спикеры. А так как каждый звук, по сути, создается с помощью вычислительной математики, известной как психоакустика, теперь получить поддержку Atmos можно даже в телевизорах, саундбарах и умных колонках.
DTS:X — аналогичная система от компании Xperi, стоящей за DTS. Он поддерживается всеми современными AV-ресиверами, а также телевизорами и саундбарами. Как и Atmos, DTS:X доступен на Blu-ray и UHD Blu-ray-дисках. Однако вы не найдете его в потоковых сервисах — и он не используется для ТВ-трансляций.
Широковещательное телевидение, вероятно, станет основным ресурсом, на которое нацелен MPEG-H. Этот формат с наименее запоминающимся названием был разработан Институтом Фраунгофера, который сыграл ключевую роль во многих стандартах сжатия вплоть до MP3. Он используется различными UHD-вещателями в Южной Корее в сочетании с видео ATSC 3.0.
Вывод
Несколько лет назад, когда Ultra HD только начинал разворачиваться, стало очевидно, что многие технологии, которые должны были реализоваться, не будут введены одновременно. Теперь все составляющие данного формата на месте. Стало также ясно, что вещательное телевидение будет использовать эти новые функции лишь отчасти.
К счастью, у нас есть множество других источников, в которых они используются, включая потоковое видео, физические носители, игры и пользовательский контент. Поэтому вам не нужно больше ждать, чтобы наслаждаться ими.