Het aantal TV's met een 4K-schermresolutie is ontploft en niet voor niets. Wie wil er geen gedetailleerder tv-beeld?
Ultra HD: meer dan slechts 4K resolutie
De 4K-resolutienorm is slechts een deel van wat nu wordt aangeduid als Ultra HD. Naast een hogere resolutie is een belangrijke factor die de beeldkwaliteit verbetert de juiste helderheid en belichtingsniveaus als gevolg van een verhoogde lichtuitvoer in combinatie met een videoverwerkingssysteem dat HDR wordt genoemd.
Wat is HDR?
HDR staat voor High Dynamic Range.
Tijdens het masteringproces voor geselecteerde content bestemd voor theatrale of home-videopresentatie, worden de volledige helderheids- en contrastgegevens die tijdens het filmproces zijn vastgelegd, gecodeerd in het videosignaal. Wanneer de inhoud wordt omgezet in een stream, uitzending of op een schijf, wordt dat signaal verzonden naar een HDR-compatibele tv. De informatie wordt gedecodeerd en de informatie over het hoge dynamische bereik wordt weergegeven op basis van de helderheid en het contrast van de tv. Als een tv niet geschikt is voor HDR (aangeduid als a Standaard dynamisch bereik TV), toont het eenvoudig de beelden zonder de High Dynamic Range-informatie.
Toegevoegd aan een resolutie van 4K en een breed kleurengamma, kan een HDR-compatibele tv, in combinatie met correct gecodeerde inhoud, helderheid en contrast weergeven in de buurt van wat u in de echte wereld zou zien. Dit betekent helder wit zonder te bloeien of te laten uitwassen, en diepe zwarten zonder troebelheid of verplettering.
Als u bijvoorbeeld een scène hebt met zeer heldere elementen en donkere elementen in hetzelfde frame, zoals een zonsondergang, ziet u zowel het heldere licht van de zon als de donkere gedeelten van de rest van het beeld met dezelfde helderheid, samen met alle helderheidsniveaus ertussen.
Omdat er een groot bereik is van wit tot zwart, zijn details die normaal niet zichtbaar zijn in zowel de heldere als de donkere delen van een standaard tv-beeld, gemakkelijker te zien op HDR-compatibele tv's, wat een aangenamere kijkervaring biedt.
Hoe HDR-implementatie consumenten beïnvloedt
HDR vertegenwoordigt een evolutionaire stap in het verbeteren van de kijkervaring, maar consumenten hebben te maken met vier belangrijke HDR-indelingen die van invloed zijn op welke tv's en gerelateerde randapparatuur en inhoud ze moeten kopen. Deze vier formaten zijn:
- HDR10
- Dolby Vision
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- Technicolor HDR
Elke indeling heeft zijn eigen speciale kenmerken.
HDR10 en HDR10 +
HDR10 is een open, royaltyvrije standaard die is opgenomen in alle HDR-compatibele tv's, thuisbioscoopontvangers, Ultra HD Blu-ray-spelers en geselecteerde mediastreamers.
HDR10 wordt beschouwd als meer generiek omdat de parameters ervan gelijk worden toegepast in een bepaald stuk inhoud. Er wordt bijvoorbeeld een gemiddeld helderheidsbereik bepaald voor een hele film.
Tijdens het masteringproces worden het helderste en het donkerste punt in een film gemarkeerd, dus wanneer de HDR-inhoud wordt afgespeeld, worden alle andere helderheidsniveaus naar die punten geïndexeerd.
In 2017 demonstreerde Samsung echter een benadering per scène van HDR die HDR10 + wordt genoemd (niet te verwarren met HDR +, die hieronder wordt besproken). Net als bij HDR10 is HDR10 + royaltyvrij, maar er zijn enkele initiële adoptiekosten.
Hoewel alle HDR-apparaten HDR10 gebruiken, gebruiken tv's en inhoud van Samsung, Panasonic en 20th Century Fox uitsluitend HDR10 en HDR10 +.
Dolby Vision
Dolby Vision is het HDR-formaat dat is ontwikkeld en op de markt is gebracht door Dolby Labs, dat zowel hardware als metadata bij de implementatie combineert. De toegevoegde vereiste is dat makers van content, providers en apparaatfabrikanten Dolby een licentiekost moeten betalen voor het gebruik ervan.
Dolby Vision wordt als preciezer dan HDR10 beschouwd omdat de HDR-parameters per scène of frame voor frame kunnen worden gecodeerd en kan worden afgespeeld op basis van de mogelijkheden van de tv. Met andere woorden, het afspelen is gebaseerd op de helderheidsniveaus die aanwezig zijn op een bepaald referentiepunt, zoals een frame of scène, in plaats van beperkt tot het maximale helderheidsniveau voor de hele film.
Aan de andere kant, de manier waarop Dolby Dolby Vision heeft gestructureerd, alle gelicentieerde en uitgeruste tv's die dat formaat ondersteunen, kunnen ook HDR 10-signalen decoderen als deze mogelijkheid wordt "ingeschakeld" door de tv-fabrikant, maar een tv die alleen voldoet aan HDR10 is niet in staat om Dolby Vision-signalen te decoderen.
Met andere woorden, een Dolby Vision-tv heeft ook de mogelijkheid om HDR10 te decoderen, maar een HDR10-tv kan Dolby Vision niet decoderen. Veel inhoudsproviders met Dolby Vision-codering in hun inhoud bevatten echter ook vaak HDR10-codering, met name voor HDR-tv's die mogelijk niet compatibel zijn met Dolby Vision. Als de inhoudsbron alleen Dolby Vision bevat en de tv alleen compatibel is met HDR10, negeert de tv de Dolby Vision-codering en geeft de afbeelding weer als een standaard dynamisch bereik-beeld. Met andere woorden, in dat geval krijgt de kijker niet het voordeel van HDR.
Tv-merken die Dolby Vision ondersteunen, zijn onder andere geselecteerde modellen van LG, Philips, Sony, TCL en Vizio. Ultra HD Blu-ray-spelers die Dolby Vision ondersteunen, omvatten geselecteerde modellen van OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic en Cambridge Audio. Afhankelijk van de productiedatum van het apparaat, wordt de Dolby Vision-compatibiliteit mogelijk alleen geactiveerd na een firmware-update.
Aan de inhoudkant wordt Dolby Vision ondersteund door streaming op geselecteerde inhoud die wordt aangeboden op Netflix, Amazon en Vudu, evenals een beperkt aantal films op Ultra HD Blu-ray-schijven.
Samsung is het belangrijkste televisiemerk dat op de Amerikaanse markt wordt gebracht.dat ondersteunt Dolby Vision niet. Samsung-tv's en Ultra HD Blu-ray disc-spelers ondersteunen alleen HDR10.
Hybrid Log Gamma (HLG)
Hybrid Log Gamma is een HDR-indeling die is ontworpen voor tv-uitzendingen via kabel, satelliet en over de ether. Het is ontwikkeld door de Japanse NHK en de BBC Broadcasting Systems, maar is licentievrij.
Het belangrijkste voordeel van HLG voor tv-zenders en -eigenaars is dat het achterwaarts compatibel is. Met andere woorden, aangezien de bandbreedtetijd hoog is voor tv-zenders, zou het gebruik van een HDR-indeling zoals HDR10 of Dolby Vision niet toestaan dat eigenaren van niet-HDR-tv's (inclusief niet-HD-tv's) de HDR-gecodeerde inhoud bekijken.
HLG-codering is echter gewoon een andere uitzendsignaallaag met toegevoegde helderheidsinformatie zonder de noodzaak voor specifieke metadata, die bovenop het huidige tv-signaal kan worden geplaatst. Als gevolg hiervan kunnen de afbeeldingen op elke tv worden bekeken. Als je geen HLG-compatibele HDR-tv hebt, herkent deze de toegevoegde HDR-laag niet, dus je krijgt niet de voordelen van de toegevoegde verwerking, maar je krijgt een standaard SDR-afbeelding.
De beperking van deze HDR-methode is echter dat hoewel deze een manier biedt voor zowel SDR- als HDR-tv's compatibel zijn met dezelfde uitzendsignalen, deze niet zo nauwkeurig een HDR-resultaat biedt als dezelfde inhoud wordt bekeken met HDR10- of Dolby Vision-codering .
HLG-compatibiliteit is inbegrepen op de meeste 4K Ultra HD HDR-tv's (behalve Samsung-modellen) en home theater-ontvangers te beginnen met het modeljaar 2017. Tot dusverre hebben de BBC en DirecTV enige programmering met behulp van HLG geleverd.
Technicolor HDR
Van de vier belangrijkste HDR-indelingen is Technicolor HDR het minst bekend en ziet het slechts een beperkt gebruik in Europa. Zonder vast te lopen in de technische details, is Technicolor HDR waarschijnlijk de meest flexibele oplossing, omdat het kan worden gebruikt in zowel opgenomen (streaming en disc) als in tv-uitzendingen. Het kan ook worden gecodeerd met behulp van frame-per-frame referentiepunten.
Bovendien is Technicolor HDR op dezelfde manier als HLG achterwaarts compatibel met zowel HDR- als SDR-compatibele tv's. Natuurlijk krijgt u het beste kijkresultaat op een HDR-tv, maar zelfs SDR-tv's kunnen profiteren van een betere kwaliteit, op basis van hun kleur-, contrast- en helderheidsmogelijkheden.
Het feit dat Technicolor HDR-signalen kunnen worden bekeken in SDR, maakt het handig voor makers van content, contentproviders en tv-kijkers. Technicolor HDR is een open standaard die royaltyvrij is voor inhoudleveranciers en tv-makers om te implementeren.
Tone Mapping
Een van de problemen bij het implementeren van de verschillende HDR-indelingen op tv's is het feit dat niet alle tv's dezelfde lichtuitvoerkenmerken hebben. Een high-end HDR-compatibele tv biedt bijvoorbeeld de mogelijkheid om maar liefst 1000 nits licht te produceren (zoals sommige high-end LED- / lcd-tv's), terwijl andere maximaal 600 of 700 nits lichtuitvoer kunnen hebben ( OLED- en middenbereik-LED / LCD-tv's), terwijl sommige goedkopere HDR-compatibele LED / LCD-tv's mogelijk slechts ongeveer 500 nits produceren.
Als gevolg hiervan wordt een techniek die bekend staat als Tone Mapping gebruikt om deze variantie aan te pakken. Wat er gebeurt, is dat de metagegevens die in een specifieke film of programma zijn geplaatst, opnieuw worden toegewezen aan de tv-mogelijkheden. Dit betekent dat het helderheidsbereik van de tv in overweging wordt genomen en dat de helderheid van de piek en alle informatie over de tussenliggende helderheid wordt aangepast, in combinatie met het detail en de kleur in de originele metagegevens in verhouding tot het tv-bereik. Als gevolg hiervan wordt de piekhelderheid die is gecodeerd in de metagegevens niet weggespoeld wanneer deze wordt weergegeven op tv met minder lichtuitvoercapaciteit.
SDR-naar-HDR Upscaling
Omdat de beschikbaarheid van HDR-gecodeerde inhoud nog niet genoeg is, zorgen verschillende tv-fabrikanten ervoor dat het extra geld dat consumenten uitgeven aan een HDR-tv niet verspild wordt door SDR-naar-HDR-conversie. Samsung labelt hun systeem als HDR + (niet te verwarren met eerder besproken HDR10 +) en Technicolor labelt hun systeem als Intelligent Tone Management.
Net als bij resolutie-opschaling en 2D-naar-3D-conversie, bieden HDR + en SD-naar-HDR-conversie echter niet zo nauwkeurig een resultaat als native HDR-inhoud. Sommige inhoud kan zelfs van deel tot onderwerp te licht of ongelijk zijn, maar biedt wel een andere manier om te profiteren van de helderheidsmogelijkheden van een HDR-tv. HDR + en SDR-naar-HDR conversie kunnen naar wens worden in- of uitgeschakeld. SDR-naar-HDR opschaling wordt ook wel aangeduid als Inverse Tone Mapping .
Naast SD-naar-HDR-opschaling, neemt LG een systeem op dat het Active HDR-verwerking noemt in een select aantal HDR-ingeschakelde tv's, waarmee helderheid per scène wordt geanalyseerd voor zowel HDR10- als HLG-inhoud, waardoor verbetering van de nauwkeurigheid van deze twee formaten.
Het komt neer op
De toevoeging van HDR verhoogt de kijkervaring van de TV en naarmate de formatieverschillen worden opgelost en de inhoud algemeen beschikbaar komt op de bronnen voor schijven, streaming en uitzendingen, zullen consumenten deze waarschijnlijk accepteren net zoals ze eerdere ontwikkelingen hebben.
Hoewel HDR alleen wordt toegepast in combinatie met 4K Ultra HD-inhoud, is de technologie feitelijk onafhankelijk van de resolutie. Dit betekent dat het technisch gezien kan worden toegepast op andere resolutiesignalen, of dit nu 480p, 720p, 1080i of 1080p is. Dit betekent ook dat het bezit van een 4K Ultra HD-tv niet automatisch betekent dat het HDR-compatibel is - een tv-maker moet een assertieve beslissing nemen om het op te nemen.
De nadruk van contentmakers en providers ligt echter op het toepassen van HDR-mogelijkheden binnen het 4K Ultra HD-platform.Met de beschikbaarheid van niet-4K ultra HD-tv's, dvd's en standaard Blu-ray Disc-spelers die afnemen, en met de overvloed aan 4K Ultra HD-tv's en een groter aantal Ultra HD Blu-ray-spelers beschikbaar, samen met de komende implementatie van ATSC 3.0 TV-uitzendingen is de tijd en de financiële investering van HDR-technologie het meest geschikt voor het maximaliseren van de waarde van 4K Ultra HD-inhoud, bronapparaten en tv's.
Hoewel er in de huidige implementatiefase veel verwarring lijkt te bestaan, zal het uiteindelijk allemaal uit de wereld helpen. Hoewel er tussen elk formaat subtiele kwaliteitsverschillen bestaan (Dolby Vision wordt tot nu toe als een klein voordeel beschouwd), bieden alle HDR-indelingen een aanzienlijke verbetering in de kijkervaring van de tv.
