Привет! У меня есть несколько материалов об HDR, где мы подробно рассматриваем зачем нужна эта технология, как она делает изображение лучше, и почему с ней есть трудности. Но мы не говорили отдельно об SDR, её предшественники, и не сравнивали их друг с другом. А может у SDR есть веские преимущества, которых не предусмотрено у HDR? Или его превосходство слишком очевидно, чтобы мы уделяли этому вопросу внимание? Предлагаю разобраться, SDR и HDR в чём разница и определить, что же лучше.
Определение SDR и HDR
Для начала напомню, что означают эти аббревиатуры. Здесь SDR — это Standart Dynamic Range, а HDR – High Dynamic Range. В переводе это стандартный динамический диапазон и, соответственно, увеличенный (или расширенный) динамический диапазон.
Динамический диапазон, в свою очередь, это диапазон яркостей, который может быть отражён, в нашем случае, на экране телевизора или компьютерного монитора. То есть у SDR диапазон базовый, а у HDR — увеличенный. И это влияет на качество изображения, что является основным оружием в битве SDR vs HDR.
Часто говорят, и я в том числе, что High Dynamic Range расширяет палитру отображаемых цветов. С технической точки зрения это не совсем так, но по сути всё правильно. Из-за того, что диапазон подсветки меняется, меняется и количество оттенков у цветов. Так получается, что визуально их становится больше.
История развития технологий
Всё началось не с мониторов, и тем более не с телевизоров. Спровоцировало появление HDR развитие фотоаппаратов и видеокамер. И я думаю, не нужно подробно рассказывать, почему все улучшения здесь связаны со стремлением снимать картинку в максимально приближённом к реальности виду. То, что видит человеческий глаз — эталон, до которого видео- и фототехнике ещё расти.
Однако, некоторых успехов здесь уже добились. Эффект High Dynamic Range используется в некоторых видеокамерах и фотоаппаратах, где можно снимать фото и видео с динамическим диапазоном яркости, превышающим возможности самого устройства. Делается это за счёт захвата нескольких кадров на одной и той же сцене, просто с разной экспозицией. Потом эти кадры соединяются в один и получается изображение, динамический диапазон которого выше, чем у каждого отдельного кадра по отдельности.
Достижение замечательное, но оно тут же создало проблему — на чём всю эту красоту смотреть? Уже имеющиеся телевизоры, мониторы, смартфоны не были подготовлены к такому, поэтому сколько бы кадров ни было наложено друг на друга, всю глубину цвета смотреть было просто негде.
В итоге производители экранов решили изменить метод кодирования цветов, чтобы можно было пользоваться этим увеличенным количеством оттенков. Так получился High Dynamic Range. А формат со старым методом кодирования стал называться стандартным уже постфактум, чтобы отличать их друг от друга.
Сравнение SDR и HDR
Разобравшись немного с предысторией, мы можем переходить к сравнению. И основная разница между HDR и SDR, как я упомянул выше, заключается в разности методов кодирования. У SDR оно 8-битное, классическое, а у High Dynamic Range – 10-битное. Из этого исходит всё остальное.
Различия в качестве изображения
Так как оттенков становится визуально больше, то и резкость изображения увеличивается, поэтому при HDR обычно исчезают мыльность, засветы, шлейфы, из-за чего даже активно движущийся объект выглядит чётче, как бы быстро он ни двигался.
Здесь стоит отметить, что SDR лучше показывает себя с частотой кадров до 60 fps и разрешением не выше FullHD. High Dynamic Range справляется со сменой кадров до 120 фпс и может работать и с 4K, и с 8K.
Различия в использовании цветовой гаммы
Главная причина, почему экраны с HDR вообще покупают — увеличенная гамма цвета. Да, на самом деле она не увеличивается, просто возможностей для более тонкой передачи яркости становится больше. Но и этого достаточно, так как High Dynamic Range экранами действительно создаётся впечатление, что изображение выглядит более насыщенным.
При этом, сильно освещённые и затемнённые сцены выглядят более натуральными, нет сплошных пятен, так как оттенков белого и чёрного тоже становится больше.
У меня есть личный опыт, я играл в Death Stranding на разных экранах и разницу в цвете заметил. Вы можете прочесть об этом в статье об играх, адаптированных под High Dynamic Range.
Помимо того, что принцип подсветки изменён, ещё и палитры используются разные. У SDR это Rec.709, а у HDR — более продвинутый Rec.2100.
Отличия в глубине цвета
Я уже упомянул выше, что при SDR используется 8-битная кодировка цвета, а у HDR – 10-битная. Это значит, что у стандартной версии суммарное количество цветов — 16 777 216. А расширенная покажет 1 073 741 824 цветов, это 64 раза больше.
При этом оба далеки от количества цветов, которое способен различить человеческий глаз. Здесь речь скорее о том, насколько будут заметны ступенчатые переходы между цветами.
Стоит обратить внимание на яркость. У SDR есть ограничение до 100 кд/м2, а HDR, в теории, имеет границу 10 000 кд/м2. Но на практике, конечно, это значение держится на уровне 1000 кд/м2 в среднем ценовом сегменте и примерно 4000 кд/м2 в премиальном (для отдельных сцен). Однако это всё равно больше, чем у SDR.
Применение
Мы кратко обсудили техническую часть, а теперь можно переходить к применению SDR и HDR. Ведь эти форматы, как я говорил ещё в начале статьи, проявляют себя не только в телевизорах и мониторах, но и другой технике, так или иначе связанной с захватом изображения.
SDR в телевидении и киноиндустрии
В телевидении сегодня всё же остаются на SDR, причём не имеет значения способ передачи сигнала. Этот формат остаётся более простым и дешёвым в использовании. Тем более что у большинства зрителей телевизоры всё же опираются на SDR, и контент, выпускаемый для них, тоже адаптируется под этот формат.
В кино, кстати, то же самое. Всё упирается в необходимость дополнительных затрат времени и денег на съёмки, а потом обработку контента под HDR. При этом, форматов у него масса, поэтому невозможно предугадать, на каком экране зрители будут смотреть кино и сможет ли он вообще потянуть все эти многослойные цветовые палитры. Так что сегодня киноиндустрия и телевидение отдают предпочтение SDR и так будет ещё очень долго, пока пользоваться расширенной гаммой не станет проще и дешевле.
HDR в фотографии и видеоиграх
С фотографиями и видео, снятыми на фотоаппараты, всё иначе. Так как HDR изначально разрабатывался, чтобы работать именно с ними, то для работы с видео и фото на компьютере вам больше будет полезен экран с High Dynamic Range. Оснащённый параметрами SDR просто не сможет передать все те тонкие градации яркости и цветовую гамму, урезав её до подходящих под себя значений.
А вот видеоиграм HDR очень пригодился. Разработчики и дизайнеры активно стремятся к тому, чтобы картинка выглядела наиболее натуральной, даже если вам демонстрируют фантастический мир. И здесь HDR позволяет рисовать миры и делать персонажей с расчётом на расширенную цветовую палитру и улучшенные параметры передачи освещения. Поэтому разработчики крупных проектов, с масштабами мирами, стараются вкладываться в адаптацию контента под HDR, чтобы ваш игровой опыт был безупречным.
Преимущества и недостатки каждого режима
Для подведения итогов соберём в одном месте все озвученные ранее преимущества и недостатки обоих режимов.
Я внёс данные в таблицу, чтобы вам было удобнее видеть, в чём разница между HDR и SDR. Сначала о преимуществах:
| SDR | HDR |
|
|
А здесь — о недостатках:
| SDR | HDR |
|
|
Подробнее плюсы и минусы я сравнивал в другом материале, где рассказывается, почему иногда мониторы с HDR и SDR не отличаются друг от друга.
Заключение
Что можно сказать? Разница между HDR и SDR, безусловно есть. В большинстве случаев она заметна визуально, но даже если вам не повезёт, отличия между ними в стоимости точно будут.
А если серьёзно, я думаю, что соглашаться с мнением о необходимости срочной замены SDR на HDR не стоит. Преимущества SDR остаются вескими, поэтому сейчас нам нужны обе технологии. И будет интересно посмотреть, как долго SDR ещё будет сохранять актуальность.
Узнать больше об этой и других технологиях вы сможете, если подпишитесь на мои страницы в социальных сетях, там есть новости и анонсы новых материалов. Удачи с выбором нового монитора!
С уважением, Андрей Андреев.
