CDR.cz - Vybráno z IT

TÉMA - HDR technologie, co se skrývá pod marketingovou vábničkou?

Výrobci displejů se nás neustále snaží nalákat na různé nové technologie, aby nás přesvědčili ke koupi jimi vyráběné novinky. Jednou z těchto technologií, která v posledních dvou letech významněji čeří vody video průmyslu, je HDR. Co to je? A stojí to za to?
Hdr 1

Full HD, 4K, 3D, 240Hz…tyto všechny zkratky a mnohé další udávaly v posledních několika letech tempo prodejům vizuální techniky. PC monitory, projektory a zejména televizory se s jejich pomocí dostávaly z regálů obchodů do obývacích pokojů, pracoven či trucoven nejednoho nadšeného zákazníka, který si s jejich pomocí sliboval zlepšení svého zážitku ze sledování „je jedno jakého“ obsahu.

Ponechme stranou, nakolik byly tužby zákazníkovy jednotlivými zmíněnými technologiemi v reálu naplněny a zaměřme se na jednu jedinou, která si v současnosti činí nárok se do společnosti těchto slovutných zkratek dostat, ba co víc, vydobýt si mezi nimi nesmrtelné renomé. Přivítejte HDR.

150 let stará novinka

HDR (angl. High Dynamic Range), neboli „vysoký dynamický rozsah“ skutečně není žádnou novinkou, jak by se z akčních letáků mohlo na první pohled zdát. Jedná se o koncept (právě koncept je to správné slovo, neboť jeho podstata má mnohem větší rozsah a dosah, než je jen problematika zobrazení vizuálního obsahu na moderních zobrazovadlech), který sahá již do počátků první fotografie.

A právě díky fotografii nebude tento pojem celé řadě čtenářů až tak úplně neznámý, neboť právě tam doposud tento koncept nalezl nejširší uplatnění. Zkusme to… Máte moderní Smart telefon s lepším fotoaparátem? Pokud ano, pak jste si již určitě všimli, ať už v nastavení nainstalované fotoaplikace nebo při pořizování fotografie samotné, že se Váš mobil s tímto fenoménem dokáže úspěšně potýkat.

Hdr 2

No a co to tedy je? Je to jednoduché. Jedná se o způsob, kterým docílíme zvýraznění detailů (včetně barev) jak ve světlých, tak ale zároveň i v tmavých částech jednoho obrazu (obrázku, snímku, atd…). Neboť tyto detaily jsou nám v rámci standardního dynamického rozsahu (SDR, neboli toho na co koukáme naprostou většinu dosavadního života při pohledu na jakýkoliv displej) vesměs skryty.

Je totiž třeba si uvědomit jednu věc. Lidské oko má až neuvěřitelnou schopnost zachycení dynamického rozsahu. Bez přehánění mnohem větší, než cokoliv co člověk prozatím sestrojil k jeho zachycení a (zejména) k jeho zobrazení. V realitě tak lidské oko dokáže při jediném pohledu uzřít detaily na sluncem osvětlené věži a zároveň v temném podchodu domu pod ní.

A to je problém, který se HDR snaží řešit. A jehož přínos celá řada odborníků vyzdvihuje na žebříčku vizuální věrnosti obrazu výše, než byl nedávno tolik propagovaný (a de facto již provedený) přechod z Full HD na 4K rozlišení. Proč, ptáte se? Protože v celé řadě případů lidské oko dokáže jen stěží spatřit rozdíl mezi 2K a 4K, ale vidět to, co se ve skutečnosti skrývá v dříve přesvětlených nebo naopak příliš tmavých scénách? To zní jako jiná liga.   

Ale abychom zbytečně neposílali méně trpělivé čtenáře do obchodu s elektronikou, aby si vyměnili rok, dva starý televizor…vše je samozřejmě komplikovanější, než by se na první pohled mohlo zdát. Proto si o HDR nejprve řekněme něco více, přičemž nesmíme zapomenout na to, jestli to celé nakonec opravdu funguje tak, jak slibuje teorie.

HDR v televizorech

HDR v televizních přijímačích je v současné době zřejmě nejdiskutovanější téma ve spotřebitelských kruzích a proto se mu budeme věnovat nejvíce, byť ani zejména PC monitory nepřijdou zkrátka. Stejně tak otázky kolem zdroje HDR obsahu. O těch ale až později. Proč je tedy HDR v televizorech v poslední době tak in? A potřebujeme jej?

Začněme minimem teorie. HDR pro zobrazovací zařízení je již několik let standardizovanou záležitostí, a to zejména díky organizacím jako jsou Dolby a Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Základním, plně otevřeným (tj. nelicencovaným) formátem, je v současnosti „HDR10“, který pro svou funkčnost předpokládá použití panelu zvládajícího 10-bitové barvy a barevný prostor Rec. 2020 s rozšířeným gamutem.

Hdr 3

Kromě HDR10, který dnes využívá naprostá většina výrobců televizorů (případně nově i nadstavbu HDR10+), je možné se běžněji setkat i s HDR standardem „Dolby Vision“, který však už není open source a vyžaduje licenční poplatky. Jedná se o pokročilejší systém s širšími možnostmi (zejména dynamickými metadaty). Hlavním propagátorem této technologie je v současnosti zejména společnost LG.

Je důležité zmínit, že panel, který zvládá Dolby Vision, tak zároveň umí i HDR10. Naopak to, ovšem, neplatí. Z dalších aktuálních HDR standardů lze ještě zmínit Hybrid Log-Gamma, případně SL-HDR1, které oba mají své zajímavé možnosti zejména na poli přidání HDR do SDR obsahu (signálu). Vzhledem však k jejich relativně menšímu významu (alespoň v současné době) se jim zde blíže věnovat nebudeme.

Jistě se ptáte, které z dnes nabízených televizorů umí HDR a které modely konkrétně jej umí lépe než modely jiné? To je, jak jinak, poněkud složitější otázka. Samozřejmě by se dalo řídit proklamacemi výrobců v rámci specifikací ke svým produktům, které podporu HDR jednoznačně udávají, mnohdy dokonce s košatými přízvisky. Šel by však doporučit i jiný způsob.

Hdr 4

V roce 2016 vniklo jedno velmi netradiční obchodní uskupení, které si dalo název UHD Alliance (volně přeloženo jako Aliance pro Ultra vysoké rozlišení). Jeho členy je většina hybatelů světa obrazu a filmu v čele s většinou předních výrobců televizorů, dále většinou zásadních hollywoodských filmových studií a konče korporacemi typu Dolby, Intel, Amazon, Netflix apod.

Tato aliance, ve snaze podpořit prosazení 4K a návazných technologií zlepšujících obraz, dala světu logo s názvem „Ultra HD Premium“ a společně s ním vytvořila sadu kritérií, kterou daný produkt (v našem případě televizor) musí splňovat, aby se zmíněným logem směl honosit. Kritéria jsou následující:

  • Rozlišení obrazu: 3840 x 2160 (neboli 4K)
  • Barevná hloubka: minimálně 10-bit
  • Barvy: dle specifikace Rec. 2020 (neboli BT.2020)
  • Podpora HDR dle standardu SMPTE ST2084 EOTF, později ještě více specifikovaná:
    • Maximální jas alespoň 1000 nitů (jednotka používaná pro vyjádření intenzity jasu displeje, kde 1 nit zhruba odpovídá svitu jedné svíčky) a zároveň minimální jas 0.05 nitu
    • Kromě toho existuje ještě jedna akceptovaná sada (která jde na ruku OLED televizím od člena aliance, firmy LG, které nejsou schopny takového jasu). Tam je maximem jasu hodnota alespoň 540 nitů, avšak hodnota pro minimální jas (jinak řečeno hlubokou černou) je nastavena na 0.0005 nitu. Vysoký kontrast je zachován, všichni jsou spokojení….

Takto označené televize pro méně znalého zákazníka zaručují, že se jedná o produkt, kde se dá předpokládat vysoká kvalita obrazu a slušné schopnosti na poli HDR zobrazení. Tím však v žádném případě nechceme říci, že jen televize označené tímto logem jsou kvalitní a stojí za zvážení při výběru schopného HDR televizoru (minimálně by se dalo namítnout, že celá řada solidních výrobců není členem aliance a tudíž nemají nárok logo používat i kdyby podmínky splňovali).

Avšak dá se podle toho alespoň částečně usuzovat, že například taková střední řada televizorů od LG (tj. ne OLED), která podporuje Dolby Vision (mající ve specifikaci podporu až 10.000 nitů) je sice fajn věc, ale k čemu Vám to bude, když televizor dosáhne maximálně na 400-500?

Hdr 5

Závěrem k problematice HDR u televizorů by se tedy situace dala shrnout následovně:

Cíl je jasný. Je jím zlepšení obrazové kvality skrze vytažení obrazových detailů v co možná nejširším spektru kontrastu a barev. Standardizace je rovněž již provedena, byť se jedná o živý organismus a v současnosti není ještě jasné, která větev bude nakonec ta vítězná a vůdčí. No a prostředky už existují rovněž. Jsou jimi ony zástupy televizorů od všech existujících výrobců, které se tváří, že HDR prostě umí. Jen si vybrat.

Pojďme se v následující podkapitole ještě nakrátko zastavit u PC monitorů, kde je situace s HDR trochu složitější (případně jednodušší, jak se to vezme…), abychom nakonec zakotvili u tématu asi nejdůležitějšího. Co že to vlastně na tom našem úžasném, novém, HDR schopném displeji budeme zobrazovat? A z jakého zdroje? A bude to opravdu HDR? 

HDR v PC monitorech

Nebudeme chodit kolem horké kaše. Pokud bychom měli přirovnat HDR u televizorů, že je teprve v plenkách, pak by HDR u monitorů znamenalo, že je teprve u maminky v bříšku. Ano, jinými slovy má HDR „na počítačích“ oproti HDR „na televizích“ viditelné zpoždění.

Neřešme nyní, čím je to způsobeno a berme tuto situaci jako fakt. Přestože grafické karty, které jsou hnací zobrazovací silou každé počítačové sestavy, svou podporu HDR již vyjádřily při uvedení svých minulých generací karet v roce 2016 (což platí jak pro AMD, tak pro nVidia, tedy oba zásadní architekty grafických karet), pro výrobce monitorů to zdaleka takto neplatí a své manko dohánějí se zpožděním.

Hdr 8

Do toho všeho se přidává roztříštěná podpora HDR v rámci „kabeláže“ (viz. problematická podpora skrze HDMI) a na zásek je zaděláno. Naštěstí se však ledy začínají hýbat, čehož je nejlepším dokladem letošní výstava CES, kde se objevila celá řada nových HDR monitorů od renomovaných výrobců cílených zejména na druhou polovinu roku 2017. Zároveň se ve stejném období mají standardizovat compliance testy nového standardu HDMI 2.1, který slibuje plnou podporu dynamického HDR.

Jak již tedy bylo naznačeno, jestliže jste celí žhaví do HDR a vaší doménou nejsou domácí kina a herní konzole, ale naopak zejména PC a vše kolem nich…pak si zkrátka ještě na svou pravou chvíli počkejte. Řešit tuto problematiku nyní by bylo ještě předčasné a zcela jistě výrazně neekonomické.

HDR obsah a jeho možné zdroje

Z výše uvedeného je nyní asi už každému jasné, že koupit si dnes čistě a jen HDR schopný televizor nebo monitor pro lepší vizuální zážitek nestačí. Jednak se na HDR muselo myslet již při výrobě obsahu jako takového (např. filmu, hry, apod.) a dále musí být tento obsah na displeji nějak přehrán. Zastavme se nejprve na krátko právě u obsahu.

HDR obsahem pro naše účely máme na mysli multimediální obsah v podobě filmů, různých (video)klipů a dále her, a to těch distribuovaných buďto skrze PC platformu nebo skrze moderní domácí herní konzole.

Filmy a různé klipy pokročily v nesmělém prvotním testování HDR prozatím dále než hry. Již dnes lze najít na trhu celou řadu filmů, seriálů a klipů, které HDR obsahují. Jejich počet každým měsícem roste o desítky novinek.

Hry oproti tomu své větší entrée odkládají, přestože i zde už existuje několik titulů, kde se HDR můžeme opájet. Více titulů s HDR je k dispozici překvapivě na konzolích. Je to ale poměrně logické, neboť jsme si již dříve ukázali, že HDR podpora je v současnosti mnohem větší u TV než u PC monitorů. A vzhledem k tomu, že konzolové hry se vesměs hrají na televizích, vývojáři her se tomuto trendu jednoduše přizpůsobili.

Hdr 6

No a nyní už nám nezbývá nic jiného, než se zamyslet nad tím, jak obě strany mince v podobě HDR obsahu na straně jedné a vhodné obrazovky na straně druhé, propojit. Jinými slovy, jak, případně skrze co, dostat onen výjimečný obsah, aby se nám zobrazil na našem preferovaném zobrazovacím zařízení.

Možností máme naštěstí celou řadu.

HDR hru si na PC pustíme díky relativně novým grafickým kartám. Řešili jsme výše. Na konzoli nám stačí, abychom vlastnili jednu z posledních konzolí buďto od Sony (ideálně Playstation 4 Pro protože zároveň podporuje i 4K, ale lze i základní PS4 nebo verzi Slim) nebo od Microsoftu (prozatím pouze XBOX One S).

U filmů, seriálů a videoklipů je situace rozmanitější, zkusme si proto udělat menší výčet těch nejdůležitějších možností:

  • První možností je, zcela ve jménu tradice, zakoupit fyzický nosič v podobě nějakého UltraHD Blu-ray disku s jasně vyznačenou podporou HDR. Problém č.1: Je výrazně dražší než běžné Blu-ray a je dokonce často dražší i než UltraHD Blu-ray bez podpory HDR (které už tak bývají dost drahé). Problém č.2: UltraHD Blu-ray potřebují speciální 4K přehrávač, které prozatím nejsou vůbec levnou záležitostí.

Alespoň jedna dobrá zpráva zde může být snad jen to, že XBOX One S může fungovat zároveň jako přehrávač UltraHD Blu-ray disků, což z něj vzhledem k jeho ceně činí neuvěřitelně výhodné centrum multimediální zábavy. Připravte se však, že za jeden film v této kvalitě dáte stejné peníze, jako za jednorázové rodinné vstupné do kina (mnohde i včetně popcornu)

  • Druhou možností, z pohledu šetřícího zákazníka velmi atraktivní, je využití některé z globálních streamovacích služeb, v ČR pravděpodobně v čele s Netflixem. Za velmi přijatelný měsíční paušál již dnes lze nalézt v nabídce těchto společností celou řadu zejména seriálů, které HDR podporují. Avšak i zde existují omezení. Pokud např. rychlost vašeho připojení nedosahuje nikterak závratných hodnot (přičemž se zde ideálně bavíme alespoň o 25Mb za sekundu), pak na HDR skrze tyto kanály pravděpodobně nedosáhnete. Rovněž by bylo fajn umět anglicky…
  • Třetí nejčastější možností pro českého uživatele, jak se snadno a rychle seznámit s HDR, je portál Youtube. V jeho databázi sice pomalu, ale jistě, přibývá kolekce kratších klipů, které sice vesměs plní zejména různé propagační či testovací cíle, jejichž kvalita je však mnohdy dechberoucí a ukazuje HDR v tom nejlepším možném světle (doslova). Nevýhoda? Po prvních několika zhlédnutích s bradou dole se sem již obtížně vrací. Zajímavý, rozličný obsah tohoto druhu zkrátka zatím chybí. 

Hdr 7

No a nakonec to nejdůležitější. Stojí ta věc skutečně za to? Vyplatí se investovat? Již jsme to naznačili v odstavci výše. HDR dokáže při ideální kombinaci zdroje, způsobu přehrání a displeje být opravdu něčím nevšedním, až dechberoucím. Ty barvy a detaily! Není však všechno zlato, co se třpytí, a na cestě za takto úchvatným zážitkem Vás může zradit kterýkoliv ze stupňů, které dohromady tvoří onen ideální celek.

Například filmy jsou o tvůrcích a i ti kolikrát udělají svou práce mizerně. Již dnes, v době vesměs velmi chudé nabídky HDR titulů existují takové, kde je HDR přínosem natolik minimálním, že se Vám chce brečet. Rovněž kvalita a pokročilost celé řady „HDR“ displejů nechává na pochybách všechny alespoň trochu znalé, zdali to výrobci mysleli vážně…

Jinými slovy, HDR dokáže být úchvatnou podívanou všude tam, kde se to takzvaně „potká“, ale to, jestli si vydobude své místo v síni slávy obrazových technologií, bez kterých to zkrátka nejde, to ukáže až čas. A přesně z tohoto důvodu je rozumné před větší investicí vyčkat, až jak se to celé vyvrbí.

Ale samozřejmě, pokud jste nadšenci, meze se Vám nekladou a prostoru pro hrátky je už nyní celá řada. Až totiž uvidíte na Youtube všechna ta neuvěřitelná zvířátka v džungli, případně let kolem Machu Picchu, můžete si říct: „Byl jsem u toho, když to celé začínalo. A bylo to…krásné…“.

Tagy: 
Zdroje: 

Diskuse ke článku TÉMA - HDR technologie, co se skrývá pod marketingovou vábničkou?

Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 17:38 | Viktor Navrátil | Já bych si dovolil Vás poopravit. Stačilo by...
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 14:36 | David Haramija | Děkuji, vážím si přízně. Mějte pěkný den.
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 13:56 | Redmarx | Podivej se. Jakej mas monitor? Ja mam 24"....
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 12:59 | Viktor Navrátil | Mňo, že na našich i zahraničních webech lze najít...
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 12:33 | David Haramija | https://www.panasonic.com/cz/consumer/ploche-...
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 12:13 | Viktor Navrátil | Klidně se nechám rád poučit — v oboru dělám skoro...
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 11:53 | David Haramija | Ano, je to tak jak říkáte. HDR televizor dnes...
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 11:49 | David Haramija | Dobrý den, děkuji za odborný komentář a...
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 11:43 | David Haramija | Děkuji za podnětný komentář, pane Navrátile....
Čtvrtek, 20 Červenec 2017 - 10:15 | Viktor Navrátil | No, já ty „nits“ viděl spíše jako v kategorii „...

Zobrazit diskusi