A HDR technológia fogalma

A HDR a High Dynamic Range (Nagy dinamikatartomány) rövidítése. E technológiával a meglévő SDR-hez (Standard dinamikatartományhoz) képest a legsötétebbtől egészen a legvilágosabb árnyalatokig terjedően szélesebb fényerőtartomány (dinamikatartomány) jeleníthető meg.

Amint az alábbi képeken is látható, SDR technológia alkalmazásakor az árnyékos részletek gyakran zajos, fekete árnyalatokként, a világos területek pedig elmosódott, fehér színben jelennek meg. Ezzel szemben a HDR használatával természetesebb, még inkább valósághű ábrázolás, valamint a világosabb, illetve sötétebb képrészletek kiváló minőségű megjelenítése érhető el.

A kimagasló minőségű megjelenítést lehetővé tevő, korszakalkotó HDR a képalkotó technológiák legújabb generációját képviseli. A Netflix és egyéb, valós idejű videolejátszást nyújtó szolgáltatók műsorkínálatán kívül már UHD Blu-ray lemezeken is egyre több, HDR technológiával előállított tartalom érhető el.

A HDR technológia fogalma
Erősen kontrasztos, világos-sötét részekkel rendelkező kép különböző monitorokon megjelenítve (a kép csak illusztrációként szolgál). balra: SDR - zajos, fekete megjelenítés az árnyékos részeken, központ: SDR - elmosódott, fehér árnyalatok a világos részeken, jobb: HDR

Öt tényező, melyek kiemelkedőbb képminőséget eredményeznek

Öt tényező, melyek kiemelkedőbb képminőséget eredményeznek
A képminőséget az alábbiakban ismertetendő öt tényező befolyásolja leginkább.

A 4K/8K UHD technológiáról rendelkező BT.2020 műsorszórási szabvánnyal kapcsolatban mindenekelőtt a felbontás, a bitmélység, a képfrissítési frekvencia és a színtér szabványosítása emelendő ki. (A TV-műsorokra vonatkozó 4K/8K Ultra High Definition szabvány végrehajtása a várakozások szerint a 2018-as év végén veszi kezdetét. A jelenleg alkalmazandó Full HD szabványnak BT.709 a hivatalos megjelölése.) Tekintve, hogy a BT.709 elnevezésű, Full HD műsorszórási szabvány 100 cd/m² fényereje változatlan maradt, nem történt jelentős előrelépés.

Mivel korábban a képek nagy fényerejű részei a megjelenítő eszközökhöz igazított tömörítést igényeltek, a megjelenítés valósághű jellege kívánnivalókat hagyott maga után.

A képalkotó technológiák legutóbbi években eszközölt továbbfejlesztéseinek köszönhetően azonban jelentős mértékben kiterjeszthetővé vált a megjeleníthető dinamikatartomány, a korábbiaknál valószerűbb fényerő- és színmegjelenítést lehetővé téve.

Ennélfogva a HDR technológia a közelmúltban egyre inkább a figyelem középpontjába került.

1. Felbontás = A képrészletek finomsága

A felbontás a kép képpontjainak számát jelöli. Meghatározott képernyőméret esetén minél magasabb a képpontszám, annál nagyobb a felbontás. Így a finomabb részletek is megjeleníthetővé válnak. A 4K UHD felbontás 3840 x 2160 képpontnak felel meg. Ez annyit tesz, hogy a Full HD szabványhoz viszonyítva négyszer több képadat jeleníthető meg.

HDR: Resolution is the fineness of image details
Különbség a felbontásban. Links: 2K, Mitte: 4K, Rechts: 8K
2. Bitmélység = A színátmenetek finomsága

A bitmélység a képpontokhoz hozzárendelhető színek számát jelöli. Minél nagyobb a bitmélység, annál több szín jeleníthető meg, vagyis annál finomabbá és természetesebbé válnak a színátmenetek. Például, míg a 8 bites megjelenítés 16,77 millió, addig a 10 bites 1,07 milliárd különböző színárnyalat ábrázolását teszi lehetővé.

HDR: Bitmélység = A színátmenetek finomsága
8 bites megjelenítés
HDR: Bitmélység = A színátmenetek finomsága
10 bites megjelenítés
3. Képfrissítési frekvencia = A mozgások rugalmassága

A képfrissítési frekvencia a másodpercenként megjeleníthető képkockák számát jelöli. Míg a filmeket általában 24p (24 képkocka/másodperc), addig a TV-műsorokat 60i vagy 30p (30 képkocka/másodperc) képfrissítési frekvencia alkalmazásával készítik.

Mivel a 8K jelátvitelre vonatkozó BT.2020 szabvány akár 120p képfrissítési frekvenciát is lehetővé tesz, a mozgások gyakorlatilag ugyanolyan dinamikus módon jelennek meg, mint a valóságban.

HDR: Képfrissítési frekvencia = A mozgások rugalmassága
Különbség a képfrissítési frekvencia tekintetében. balra: 30p, központ: 60p, jobb:120p
4. Színtér = A színek élénksége

A színtér a megjeleníthető színek terjedelmét jelöli. A jobb oldali ábrán látható tartomány az emberi szem által érzékelhető valamennyi RGB-értéket magában foglalja. A háromszögek a színtereket jelképezik: Minél nagyobb a háromszög, annál magasabb a megjeleníthető színek száma.

A BT.2020 (Rec.2020) elnevezésű 4K/8K műsorszórási szabvány jóval nagyobb színteret ölel fel, mint a jelenleg alkalmazandó, BT.709 (Rec.709) jelölésű Full HD szabvány.

5. Fényerő = A kép megvilágításának intenzitása

A fényerő a kép fényereje vonatkozásában megjeleníthető intenzitástartományt jelöli. Az emberi szem által érzékelhető legsötétebb és legvilágosabb objektumok közötti, skálabeli különbség (dinamikatartomány) 1012. A képmegjelenítő eszközök azonban mindezidáig mindössze 103 tartomány megjelenítését tették lehetővé. Mivel a dinamikatartomány a HDR technológiával 105 értékre növelhető, ami a jelenleg elérhető képmegjelenítő eszközökhöz viszonyítva mintegy 100-szoros javulásnak felel meg, a fények és az árnyékok megjelenítése jóval közelebb áll az emberi szem érzékeléséhez.

Fényerő = A kép megvilágításának intenzitása
Dinamikatartomány