Che cos'è hdr (high dynamic range)?

Il video ad alta gamma dinamica (HDR) è uno dei più grandi punti elenco delle funzionalità TV 4K. Può spingere i contenuti video oltre i limiti (ora inesistenti) ai quali gli standard di trasmissione e altri media hanno aderito per decenni. È impressionante vedere sui televisori che possono gestirlo, ma è anche una caratteristica tecnica abbastanza confusa con diverse varianti con differenze che non sono molto consolidate. Ecco perché siamo qui per spiegarteli.

Gamma dinamica su TV

Il contrasto della TV è la differenza tra quanto può essere scuro e luminoso. La gamma dinamica descrive gli estremi in quella differenza e quanti dettagli possono essere mostrati in mezzo. In sostanza, la gamma dinamica è il contrasto del display e l'HDR rappresenta un ampliamento di quel contrasto. Tuttavia, il solo ampliamento dell'intervallo tra chiaro e scuro non è sufficiente per migliorare i dettagli di un'immagine. Se un pannello può raggiungere 100 cd / m ² (relativamente debole) o 1.000 cd / m ² (incredibilmente luminoso) e se i suoi livelli di nero sono 0, 1 (sbiaditi, quasi grigi) o 0, 005 (incredibilmente scuri), può in definitiva mostra solo così tante informazioni in base al segnale che sta ricevendo.

Guarda come testiamo i televisori

Molti formati video popolari, tra cui trasmissioni televisive e dischi Blu-ray, sono limitati da standard costruiti attorno ai confini fisici presentati dalle tecnologie più vecchie. Il nero è impostato solo sul nero perché, come ha scritto eloquentemente Christopher Guest, "non potrebbe ottenere nulla di più nero". Allo stesso modo, il bianco potrebbe diventare così luminoso solo nei limiti della tecnologia di visualizzazione. Ora, con LED organici (OLED) e sistemi di retroilluminazione a LED con attenuazione locale su pannelli LCD più recenti, questa gamma è in aumento. Possono raggiungere ulteriori estremi, ma i formati video non possono trarne vantaggio. Nel segnale vengono presentate solo troppe informazioni e una TV in grado di superare questi limiti deve ancora allungarsi e lavorare con le informazioni presenti.

Che cos'è l'HDR?

È qui che entra in gioco il video HDR. Rimuove i limiti presentati dai segnali video più vecchi e fornisce informazioni su luminosità e colore in una gamma molto più ampia. I display con funzionalità HDR possono leggere tali informazioni e mostrare un'immagine creata da una gamma più ampia di colori e luminosità. Oltre alla gamma più ampia, il video HDR contiene semplicemente più dati per descrivere più passaggi tra gli estremi. Ciò significa che oggetti molto luminosi e molto scuri sullo stesso schermo possono essere mostrati molto luminosi e molto scuri se il display lo supporta, con tutti i passaggi necessari tra quelli descritti nel segnale e non sintetizzati dal processore di immagini.

Per dirla più semplicemente, i contenuti HDR su TV compatibili con HDR possono diventare più chiari, più scuri e mostrare più sfumature di grigio in mezzo (supponendo che i televisori abbiano pannelli che possono diventare abbastanza chiari e scuri da rendere giustizia al segnale; alcuni televisori budget accettano Segnali HDR ma non mostreranno molti miglioramenti rispetto ai segnali non HDR). Allo stesso modo, possono produrre rossi, verdi e blu più profondi e più vivaci e mostrare più sfumature nel mezzo. Le ombre profonde non sono semplicemente vuoti neri; ulteriori dettagli possono essere visti nell'oscurità, mentre l'immagine rimane molto scura. Gli scatti luminosi non sono semplicemente immagini piene di sole e vivide; i dettagli precisi nelle superfici più luminose rimangono chiari. Gli oggetti vividi non sono semplicemente saturi; si possono vedere più sfumature di colori.

Ciò richiede molti più dati e, come i video ad altissima definizione, i Blu-ray non sono in grado di gestirli. Fortunatamente, ora abbiamo Blu-ray Ultra HD, un tipo di disco (diverso dal Blu-ray, nonostante il nome) che può contenere più dati ed è costruito per contenere video 4K, video HDR e persino un suono surround basato su oggetti come Dolby Atmos. Basta essere consapevoli del fatto che non è possibile riprodurli su normali lettori Blu-ray; hai bisogno di lettori Blu-ray Ultra HD dedicati o di Xbox One S o Xbox One X per giocare.

Lo streaming online offre anche contenuti HDR, ma per ottenerlo è necessaria una connessione affidabile e veloce. Fortunatamente, se la tua larghezza di banda è abbastanza elevata per ottenere video 4K, può ottenere HDR; Le velocità di connessione consigliate da Amazon Video e Netflix per i contenuti 4K sono rispettivamente di 15 Mbps e 25 Mbps, indipendentemente dal fatto che tali contenuti siano in HDR o meno.

Tipi di HDR

L'HDR non è del tutto universale, è attualmente suddiviso in due formati principali, con alcuni altri in attesa dietro le quinte.

HDR10

HDR10 è lo standard promosso da UHD Alliance. È uno standard tecnico con intervalli e specifiche specifici e definiti che devono essere soddisfatti affinché i contenuti e i display possano essere utilizzati. HDR10 utilizza metadati statici coerenti su tutti i display. Ciò significa che il video HDR10 imposta i livelli di luce e colore in valori assoluti, indipendentemente dallo schermo su cui viene mostrato. È uno standard aperto, quindi qualsiasi produttore o distributore di contenuti può utilizzarlo liberamente.

Dolby Vision

Dolby Vision è il formato HDR di Dolby. Sebbene Dolby richieda la certificazione per media e schermi per affermare che sono compatibili con Dolby Vision, non è così specifico e assoluto come HDR10. Il contenuto di Dolby Vision utilizza metadati dinamici. I metadati statici mantengono livelli specifici di luminosità su qualsiasi contenuto guardi. I metadati dinamici regolano i livelli in base a ciascuna scena o anche a ciascun fotogramma, preservando più dettagli tra scene molto luminose o molto scure. Modificando i livelli massimo e minimo di luce che una TV può comunicare al volo, la stessa quantità di dati che verrebbero assegnati su tutta la gamma di luce utilizzata da un intero film o spettacolo può essere impostata su un modo molto più specifico, intervallo mirato. Le scene più scure possono preservare più dettagli nelle ombre e le scene più chiare possono mantenere più dettagli nelle alte luci, perché non stanno dicendo alla TV di essere pronta a mostrare estremi opposti che non verranno nemmeno mostrati fino alla scena successiva.

Dolby Vision utilizza anche metadati adattati alle capacità del tuo specifico display, invece di gestire valori assoluti basati sul modo in cui il video è stato masterizzato. Ciò significa che il video Dolby Vision indicherà alla tua TV quali livelli di luce e colore utilizzare, in base ai valori impostati tra il produttore della TV e Dolby che tengono conto delle capacità della tua TV specifica. Può potenzialmente consentire ai TV di mostrare più dettagli rispetto all'HDR10, ma ciò dipende in ultima analisi da come il contenuto è stato masterizzato e da cosa può gestire la tua TV in termini di luce e colore. Quell'aspetto di mastering è importante, perché Dolby Vision è uno standard concesso in licenza e non uno aperto come HDR10. Se Dolby Vision è disponibile nel video finale, probabilmente significa che i flussi di lavoro Dolby sono stati utilizzati fino in fondo.

HDR10 +

HDR10 + è uno standard sviluppato da Samsung. Si basa su HDR10 aggiungendo metadati dinamici, come Dolby Vision. Non utilizza metadati personalizzati per ogni schermo, ma regola comunque la gamma di luce che indica alla TV per visualizzare per ogni scena o fotogramma. Può potenzialmente aggiungere più dettagli alla tua immagine rispetto a ciò che mostra HDR10 e come HDR10 è uno standard aperto che non richiede licenze con un flusso di lavoro di produzione molto specifico.

Puoi contare su HDR10 + su TV Samsung di fascia alta, ma non su molti altri negli Stati Uniti. TCL ha aderito a HDR10 + Alliance, ma i suoi televisori con capacità HDR sono ancora solo HDR10 (per le serie 4) o HDR10 e Dolby Vision (per le serie 5 e 6).

Hybrid Log-Gamma (HLG)

Hybrid Log-Gamma (HLG) non è così comune come HDR10 e Dolby Vision, e c'è ben poco contenuto per esso al di fuori di alcune trasmissioni BBC e DirecTV, ma potrebbe rendere l'HDR molto più ampiamente disponibile. Questo perché è stato sviluppato dalla BBC e dalla NHK giapponese per fornire un formato video che le emittenti potrebbero utilizzare per inviare HDR (e SDR; HLG è retrocompatibile). È tecnicamente molto più universale perché non usa affatto i metadati; utilizza invece una combinazione della curva gamma utilizzata dai televisori per calcolare la luminosità per il contenuto dei DSP e una curva logaritmica per calcolare i livelli di luminosità molto più elevati che i televisori con capacità HDR possono produrre (da cui il nome Hybrid Log-Gamma).

HLG può funzionare con TV SDR e HDR perché non utilizza affatto i metadati, pur mantenendo una gamma molto più ampia di dati luminosi. L'unico problema è l'adozione. È stato sviluppato per le emittenti e non vediamo ancora molte emittenti che mostrano video 4K su onde radio, cavi o servizi satellitari. HLG ha ancora molto da fare in termini di contenuto.

Per quanto riguarda quale formato è migliore, semplicemente non è ancora chiaro. Ciascuno può offrire miglioramenti significativi rispetto alla gamma dinamica standard, ma presenta i propri vantaggi e svantaggi. In termini di adozione, HDR10 e Dolby Vision sono gli unici standard significativi che hanno un sacco di contenuti e TV compatibili disponibili. Dolby Vision offre potenzialmente un'immagine migliore, ma è anche meno comune di HDR10 perché è uno standard con licenza, basato sul flusso di lavoro e non aperto. HDR10 + è aperto, ma avremo bisogno di vedere più aziende di quante Samsung effettivamente inizi a usarlo e affinché siano disponibili più contenuti. L'HLG potrebbe diventare lo standard più universale a causa della sua natura priva di metadati, ma di nuovo dovremo prima trovare effettivamente qualcosa da guardare.

Cos'è la gamma colori?

È qui che l'HDR diventa un po 'più confuso. L'ampia gamma di colori è un'altra caratteristica che hanno i televisori di fascia alta ed è persino meno definita dell'HDR. È anche collegato all'HDR, ma non direttamente. L'HDR si occupa di quanta luce viene detta a una TV o della luminanza. La gamma e il valore del colore, definiti separatamente dalla luce, sono chiamati cromaticità. Sono due valori separati che interagiscono tra loro in diversi modi, ma sono ancora distinti.

Tecnicamente, l'HDR si rivolge in modo specifico solo alla luminanza, perché questa è la gamma dinamica: la differenza tra chiaro e scuro su uno schermo. Il colore è un valore completamente separato basato su livelli assoluti di rosso, verde e blu, indipendentemente dal formato del video. Tuttavia, sono legati da come percepiamo la luce e una maggiore gamma di luce significa che percepiremo una maggiore gamma di colori. Per questo motivo, i televisori con capacità HDR possono spesso mostrare ciò che viene chiamato "ampia gamma di colori" o una gamma di colori al di fuori dei valori di colore standard utilizzati nella trasmissione TV (chiamata Rec.709).

Ciò non significa che HDR garantisca una gamma più ampia di colori o che siano coerenti. Ecco perché testiamo ogni TV sia per contrasto che per colore. La maggior parte dei televisori oggi può raggiungere i valori di Rec.709, ma questo lascia molto colore che l'occhio può vedere ma che quei televisori non possono mostrare. DCI-P3 è uno spazio colore standard per il cinema digitale ed è molto più ampio. Rec.2020 è lo spazio colore ideale per i televisori 4K, ed è ancora più ampio (e non abbiamo ancora visto alcuna TV consumer che possa raggiungere quei livelli). Ed ecco il kicker: Rec.2020 si applica sia a SDR che a HDR, poiché l'HDR non si rivolge direttamente ai livelli di colore.

Il grafico sopra mostra la gamma di colore che l'occhio umano può rilevare come un arco e i tre spazi colore che abbiamo citato come triangoli. Come puoi vedere, ognuno si espande in modo significativo rispetto al precedente.

Tutto ciò può sembrare confuso, ma si riduce a questo: l'HDR non garantisce che otterrai più colore. Molte TV HDR hanno un'ampia gamma di colori, ma non tutte. Le nostre recensioni TV indicano se una TV è in grado di supportare l'HDR e qual è la sua gamma completa di colori.

Cosa ti serve per l'HDR

L'HDR non è semplicemente 4K. Uno schermo 4K potrebbe supportare l'HDR, ma ciò non si applica a tutti i set. Se la tua TV non supporta l'HDR, non trarrà vantaggio dalle informazioni aggiuntive nel segnale e il pannello non è calibrato per gestire tali informazioni anche se è stato letto correttamente. Anche se la TV è in grado di gestire il segnale, potrebbe non produrre un'immagine particolarmente migliore, in particolare se si tratta di una TV meno costosa.

La maggior parte degli streamer multimediali supporta anche l'HDR in qualche modo. Amazon Fire TV Stick 4K supporta HDR10, Dolby Vision, HLG e HDR10 + (ma Fire TV Cube stranamente supporta solo HDR10 e HDR10 +). Apple TV 4K e Google Chromecast Ultra supportano anche HDR10 e Dolby Vision. Roku Ultra e Premiere +, nel frattempo, supportano solo HDR10. Xbox One S e Xbox One X supportano entrambi HDR10 e Dolby Vision, per app di streaming e riproduzione Blu-ray UHD.

Per quanto riguarda cosa guardare, molti dei principali servizi di streaming come Amazon, Google Play, iTunes, Netflix, Vudu e YouTube ora supportano l'HDR per alcuni dei loro contenuti 4K. HDR10 è abbastanza universale in tutti questi servizi, mentre alcuni hanno anche Dolby Vision. Per quanto riguarda come guardare questi servizi, se la tua TV supporta l'HDR, probabilmente ha accesso ad almeno alcune delle app e dei servizi di streaming di cui sopra. Naturalmente, ci sono anche dischi Blu-Ray UHD.

Ne vale la pena HDR?

Il 4K è ora lo standard efficace per i televisori e l'HDR è una delle caratteristiche più importanti da considerare quando si acquista uno nuovo. Non è ancora del tutto universale, ma sia HDR10 che Dolby Vision hanno entrambi dimostrato di offrire alcuni avvincenti miglioramenti nel contrasto e nel colore rispetto alla definizione standard, e c'è un sacco di contenuti da guardare con entrambi. Se stai cercando di passare al 4K e hai il budget per farlo, l'HDR è una caratteristica indispensabile.