O que significa quando uma TV "suporta HDR"?

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Estou um pouco confuso sobre como funciona o HDR (na TV). Do meu ponto de vista, várias imagens do mesmo quadro são usadas para criar uma imagem que mostra melhores detalhes em áreas com pouca e muita luz do quadro.

Por que a TV tem que fazer alguma coisa sobre isso? Todos os filmes que possuem HDR não devem ser pré-processados ​​dessa maneira, para que o filme resultante pareça exatamente como deveria? Ou o HDR na TV realmente significa que essas múltiplas imagens por quadro estão disponíveis para a TV e a TV descobre como combiná-las?

Ivo Beckers
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Não peça desculpas por fazer uma pergunta!
SailorCire

Respostas:

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A resposta de James Snell é bastante incorreta ao dizer que a foto e a exibição HDR não têm relação. Ambos se referem exatamente à mesma coisa: maior profundidade de bits. Ao criar uma imagem HDR, você usa as várias exposições para criar uma imagem HDR verdadeira com uma profundidade de bits mais alta do que uma tela normal pode reproduzir. Devido a essa limitação, você normalmente faz o mapeamento de tom da imagem HDR real de volta ao espaço de baixo alcance dinâmico de uma tela normal.

O que uma tela HDR permite é exibir a imagem HDR nativamente sem a etapa de mapeamento de tom (supondo que a profundidade de bits da tela seja maior ou igual à da imagem), enquanto que em uma tela normal você realmente consegue ver apenas uma imagem HDR simulada.

tl; dr HDR = maior profundidade de bits nos dois contextos. Não é um significado diferente.

Brandon
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A única resposta verdadeiramente correta, tanto quanto eu posso dizer!
Lightness Races com Monica
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Concordo que o HDR normalmente se refere a uma profundidade de bits mais alta, mas muitas imagens HDR que vemos online hoje são, como você diz, mapeadas em tom para simular a profundidade de bits mais alta. Com relação à TV HDR, ela não é pré-processada nem gerada na TV a partir de vários quadros, como sugere o OP, mas a TV requer um sinal que foi gravado no formato HDR.
Octopus
Bem-vindo, novo usuário. Só para você saber, temos uma caixa de comentários para responder às respostas. Se você o tivesse usado, teria sido encaminhado para photo.stackexchange.com/questions/7623/…, onde a resposta mais votada e aceita discorda veementemente de sua definição e é bem claro que HDR como acrônimo fotográfico é sobre o mapa de composição / tom processo.
James Snell
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O problema com o que você está dizendo é que você está confundindo a diferença entre o que uma imagem HDR é e o método com a forma como é criado. Uma imagem HDR é uma imagem com maior profundidade de bits (se você souber a que tecnologicamente o termo "faixa dinâmica" se refere, isso é apenas uma declaração de definição). É correto que o método mais comum de criar uma imagem HDR o faça compondo exposições de LDR, mas o mecanismo não é o produto. O tipo de resposta que você está defendendo é equivalente a ser perguntado o que é um carro e dizer que é a linha de montagem.
Brandon
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Brandon, o OP é o que confunde o processo de criação de uma imagem HDR e o que HDR como conceito realmente significa. James estava corretamente apontando para o OP que o que ele estava chamando de "HDR" e o que os fabricantes de TV estão chamando de "HDR" são duas coisas diferentes. É verdade que o que o OP estava chamando de HDR é na verdade apenas um método para criar uma imagem HDR, mas é aí que seu esclarecimento precisa estar. E outra observação - chamar especificamente a resposta de outra pessoa é algo que nunca será aceito no StackExchange.
JPhi1618
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A TV HDR é (ainda) outro padrão de transmissão de vídeo. A gama de cores é mais ampla (consulte rec 2020 vs rec 709 ), mas a resolução também. O padrão é compatível com versões anteriores, o que significa que você só verá os benefícios da gama mais ampla se tiver uma televisão que a suporte, mas se não o fizer, ainda poderá visualizar o fluxo na gama mais estreita. O padrão necessariamente expandirá a largura de banda necessária para transportar ou transmitir o sinal.

A HDR-TV (rec 2020) também define duas resoluções de pixel (larguras de 4K e 8K pixels) que são mais altas que a resolução padrão da HD-TV, que é mais próxima de 2K pixels de largura. O padrão está em sua infância e provavelmente evoluirá por várias gerações antes de amadurecer. Os revisores costumam ficar impressionados com a gama estendida e disseram que a HDR-TV é uma melhoria muito mais perceptível na qualidade do que uma resolução mais alta sozinha.

A HDR-TV fornece a gama de cores UHDTV conforme mostrado na imagem anexada. Essencialmente, tudo se resume à profundidade de bits, sendo 8 bits por canal de cor na rec 709 e 10 ou 12 bits por canal de cor na rec 2020).

insira a descrição da imagem aqui

ATUALIZAR

Em julho de 2016, outro padrão entrou no setor (rec 2100). A Rec 2020 e a 2100 apresentam a mesma gama ampla de cores (WCG) e geralmente são as cores extras implícitas quando o HDR é mencionado. No entanto, fica mais confuso do que isso.

O rec 2020 e o 2100 suportam taxas de quadros de 23.976 a 120 e somente quadros progressivos, nunca entrelaçados com os quais você esteja familiarizado. Essa é outra melhoria em relação à rec 709, que foi de apenas 60p.

O Rec 2020 define apenas 2 resoluções 4K (3840x2160) e 8K (7680x4320), enquanto o Rec 2100 também define 2K (1920x1080), trazendo assim uma gama de cores mais ampla ao que já chamamos de HD.

Os formatos de sinal para rec 2020 incluem RGB e YCbCr, enquanto rec 2100 também define um terceiro formato, ICtCp, que fornece uma representação de cores aprimorada. Em particular, o rec 2100 define duas funções de transferência óptica que são diferentes do rec 2020; quantização perceptiva (PQ) e Hybrid Log-Gamma (HLG).

Não sei ao certo quando isso aconteceu, mas parece que o rec 2020 é referido hoje (pelo menos na Wikipedia) como intervalo dinâmico padrão (SDR) e o rec 2100 é de alto alcance dinâmico (HDR), mas desde a televisão UHDTV "HDR" conjuntos existiam antes do lançamento da versão 2100, é possível que o seu conjunto "HDR" suporte a série 2020 e não a série 2100.

Além disso, o rec 2020 e o rec 2100 podem representar as mesmas cores dentro do triângulo do diagrama de cromaticidade CIE 1931 na foto acima. O que é diferente é a função de transferência óptica e a rampa gama, portanto, em outras palavras, a função que converte sinal em cor é diferente.

Isso é confuso o suficiente?

Polvo
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Você provavelmente deve esclarecer que você quer dizer "resolução de cor" aqui e não pixels de resolução
Hobbs
@ Hobbs, na verdade, é de fato a resolução de pixels que também faz parte da melhoria. Eu tentei esclarecer isso dentro da resposta.
Octopus
Você está certo, eu provavelmente estou sendo muito dura; no entanto, acho que o restante das informações sobre taxa de contraste é relevante.
SailorCire
Então, como posso ver as cores fora do triângulo bege na minha TV não UHDTV?
precisa saber é o seguinte
@ Octopus Espere, sério? Acho que meu monitor 1920 x 1280 é compatível com UHDTV, então. Vou ter que procurar no Google como seria em um monitor pior. Acho que é por isso que as cores fora do triângulo preto parecem idênticas às da borda, mas as cores ao longo das bordas pretas são diferentes das cores bege.
precisa saber é o seguinte
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Essa é uma daquelas muitas vezes em que termos / acrônimos são aplicados por diferentes públicos a coisas diferentes.

Você está se referindo à composição da imagem e ao mapeamento de tom para exceder o alcance padrão do sensor como HDR. A indústria eletrônica está usando-o para se referir à especificação HDMI HDR, que permite maior profundidade de bits - além do texto por trás do acrônimo, não há relação entre os dois.

James Snell
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HDRI vs HDR para TV

A resposta curta é que os termos têm significado substancialmente diferente, tanto técnica quanto subjetivamente. No entanto, HDR para TV certamente não é apenas um termo de marketing, e não consigo pensar em um termo mais apropriado para o que as TVs compatíveis com HDR estão oferecendo.

fundo

Comecei a trabalhar com imagens de alta faixa dinâmica para produção de longas-metragens na Digital Domain, com base no trabalho de Greg Ward Larson e Paul Debevec em 1999. Acho que fui o primeiro a desenvolver um processo para iluminar CG com imagens HDR em tempo real usando convoluções esféricas pré-processadas de mapas do ambiente HDR (garoto com a boca cheia). Se bem me lembro, Paul fez um artigo sobre HDR em tempo real em 2001, então provavelmente havia várias pessoas que estavam fazendo coisas semelhantes nessa época. No mesmo ano de 2001, fiz um painel sobre o futuro da cor na SIGGRAPH com Roger Deakins, mas Allen Daviau entrou no último minuto quando Deakins foi escolhido para "A Beautiful Mind". Também estavam no painel Neil Robinson (então da ILM) e Beverly Wood da Deluxe Laboratories. Então, eu estive envolvido com o HDR, como definido originalmente desde o começo, e tive a oportunidade de aprender com algumas pessoas incrivelmente talentosas.

No que se refere ao uso de HDR para TVs e canais de distribuição modernos, recentemente tive a oportunidade de trabalhar com Jenz Merrill, responsável pelo pipeline de HDR do Amazon Instant Video, que é a primeira entrega comercial de HDR, e eu ' Também sou amigo de Thad Beier, diretor de fluxo de trabalho da plataforma de criação de imagens da Dolby Labs.

Embora eu não esteja diretamente envolvido no trabalho na Amazon ou Dolby Labs, e apenas para deixar claro que são fluxos de trabalho diferentes, vi o que está sendo feito e posso dizer que os resultados são espetaculares.

Um exemplo de "Mozart na selva"

Recentemente, vi alguns dos trabalhos que a Amazon fez na Technicolor e é lindo. Na suíte de cores, a Technicolor tinha um monitor HDR ao lado de um monitor HD padrão, ambos calibrados perfeitamente e bonitos. Um tiro em particular de "Mozart in the Jungle" se destaca. A foto está dentro de uma biblioteca e, no monitor HD de nível de estúdio perfeitamente calibrado , é linda, cores quentes, ótima composição, tudo em uma foto fantástica. No entanto, no monitor HDR , é de tirar o fôlego.

Aqui está o porquê:

Normalmente, uma TV HD muito boa pode gerar até 400 nits de brilho (um nit é equivalente a uma candela ou potência de vela por metro quadrado). Estou vendo esta página da Web em uma tela do MacBook Pro Retina com brilho total e as avaliações dizem que são cerca de 300 nits. Me disseram que o monitor HDR que vi na Technicolor era de 1100 lêndeas! Não são meras porcentagens mais brilhantes, mas quase quatro vezes mais brilhantes que o meu MacBook Pro, e quase três vezes mais brilhantes que uma TV HD de primeira linha.

Ainda mais dramático é o fato de que esse brilho adicional não tem o custo de aumentar o brilho das áreas escuras da imagem. Isso é referido corretamente como raiva dinâmica, não simplesmente brilho ou contraste.

É difícil internalizar verdadeiramente as diferenças entre as telas sem vê-las lado a lado, porque não se trata apenas de mostrar mais latitude de exposição na imagem. Você pode fazer isso em qualquer monitor, com qualquer brilho, compactando o intervalo dinâmico no intervalo de exibição. Um monitor HDR está exibindo um elemento escuro do quadro como livros em uma estante na sombra com uma saída geral de luz muito semelhante a um monitor HD e um elemento brilhante como uma parede branca também com uma saída geral de luz muito semelhante ao monitor HD. A diferença é que o monitor HDR pode continuar nas duas direções.

HDR na TV

Voltar para a cena de "Mozart na selva". Entre os monitores, os livros escuros parecem iguais e as paredes claras parecem iguais, mas o vitral ao fundo é completamente diferente. No monitor HD, a janela se transforma em superexposição brilhante, parecendo exatamente o que você esperaria ao fotografar em um quarto escuro com uma janela brilhante. No entanto, o monitor HDR atinge esse brilho e muito mais, mostrando as belas cores da janela de vidro do suporte, não esmagando o brilho em uma faixa visível, mas literalmente produzindo mais luz. Em até 1100 lêndeas, as cores dessa janela de vidro são explosivas.

Enquanto eu estava sentado naquela sala com os vários monitores mostrando a mesma foto, o vitral no monitor HDR era de longe a coisa mais brilhante da sala e as cores inacreditáveis. Além disso, os elementos mais escuros dessa imagem nas sombras das estantes de livros são algumas das coisas mais escuras da sala, mas as cores e os detalhes ainda são visíveis. É uma coisa incrível de se ver.

O HDR para TV não é um aprimoramento técnico que se parece com uma alta taxa de quadros e suavização de movimento, ou um jogo de números que é mais ou menos supérfluo para imagens de tamanho de TV como 4k vs 2k. HDR como saída de luz realmente mais alta, é uma melhoria real, tanto criativa quanto tecnicamente.

HDR em imagem (HDRI)

Então qual a diferença? A diferença é que o modo como usamos o HDR para captura e manipulação de imagens foi originalmente destinado a registrar valores absolutos de luz fora de qualquer conceito de exibição. São os efeitos secundários dessa captura que são visíveis. Por exemplo, a capacidade de usar uma imagem como fonte de luz em uma renderização cg porque as fontes de luz capturadas na imagem HDR são gravadas com seus valores reais e na proporção adequada à luz refletida na imagem, como paredes e piso.

Normalmente, a diferença entre a emissão de luz de uma fonte de luz e a de uma superfície de reflexão como uma parede branca é de muitas ordens de magnitude. Mesmo uma TV HDR de 1100 nit é incapaz de representar esses intervalos literalmente na maioria dos casos, e é duvidoso que você queira. O que está sendo mostrado é a latitude adicional que sempre fez parte da imagem, incluindo e especialmente o filme, mas não é exibida no resultado final sem afetar negativamente a aparência da imagem, como reduzir o contraste. Isso nos dá uma latitude de pós-processamento para mover a exposição para cima e para baixo e ajustar as cores sem artefatos demais em áreas claras ou escuras.

Como é o caso da filmagem das TVs HDR "Mozart in the Jungle" e os novos padrões, como REC 2020 para tv e P3 para cinema digital, estão entregando mais do que já foi capturado na latitude estendida (ombro e recuperação) do filme ou sensor usado. Ao contrário do HDRI, nada disso requer um processo de captura significativamente diferente. Embora PDs e diretores definitivamente desejem começar a levar isso em consideração. De uma maneira semelhante, o HD teve um impacto no departamento de maquiagem.

Como avaliar uma TV HDR

Cenas com baixo contraste, como personagens falando em uma cena interior normalmente iluminada, devem aparecer quase idênticas, mesmo em comparação lado a lado (mais ou menos brilho). Fotos como essa podem demonstrar cores aprimoradas em uma TV HDR, mas as diferenças geralmente são sutis demais para se notar. Cenas com fontes de luz visíveis ou uso dramático de cores; exteriores diurnos com céu, cenas noturnas de clubes com iluminação de neon e palco, praticamente tudo de David Fincher, tudo parecerá dramaticamente diferente nas TVs HDR, mas não porque o contraste foi aumentado, o contraste deve parecer aproximadamente o mesmo que um bom TV HD, as sombras e luzes apenas vão mais longe.

O conteúdo existente (REC 709) deve parecer geralmente o mesmo entre as TVs HD e HDR. Se não o fizerem, algo está errado com a configuração de um ou de ambos. A cor da postagem deve ser refeita para incluir a faixa adicional, e somente isso mostra o poder real das TVs HDR.

Joshua Kolden
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* cheira * Sinto o cheiro de uma tática de marketing.

Então, vamos começar com HDR: o que é isso? Uma imagem HDR é sobre aumentar o contraste dinâmico em uma imagem e, portanto, o número de paradas. Existem diferentes maneiras de capturar isso, mas você pode pesquisar no site.

Então, temos a nossa imagem HDR, agora o que fazemos com ela? Precisamos de algum tipo de meio para apresentá-lo, caso contrário não nos serve. As telas de LCD possuem apenas uma certa taxa de contraste e exibem apenas tantas paradas.

O que essa TV é publicidade é que vai além das taxas de contraste dos concorrentes e permite que mais paradas sejam visíveis.

É um truque, mas se você fizer muitas apresentações de slides, pode valer a pena.

SailorCire
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Luzes ambiente, 3D, Curvas, 4K ... agora HDR - Gostaria de saber com que bobagem inútil elas sairão no próximo ano? - Tenho um plasma HD de 5 anos e ainda não encontrei nenhum motivo para alterá-lo !! Eu ainda quero um cheiro de visão.
Digital Lightcraft
Pode ser uma nova palavra-chave anexada ao truque existente nos LCDs retroiluminados (versus os iluminados pela borda) de variar o nível de iluminação em diferentes partes da tela para falsificar uma taxa de contraste mais alta do que o LCD é diretamente capaz de alcançar.
Dan Neely
@DigitalLightcraft, seu plasma tem pretos mais precisos (se bem me lembro) ... mais um motivo para não alterá-lo.
SailorCire
De fato, de acordo com a nova tecnologia OLED, você está fazendo luz por pixel, em vez de bloqueá-lo, como LCD, então tecnicamente a relação de contraste é infinito :-)
Digital Lightcraft
@DigitalLightcraft Fiz meu próprio crepúsculo e assistir a filmes com ele é fantástico. Eu nunca pagaria extra por uma TV com ela, mas cara é legal! As TVs curvadas são uma piada, o 3D apenas machuca minha cabeça e 1080p vs 4K é imperceptível ao olho humano em qualquer tamanho de tela e distância de visualização razoáveis. Mas o ambilight é incrível!
dberm22