Разница между режимами SDR и HDR

SDR vs HDR О мониторах

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
  • Устройств с поддержкой этого формата гораздо больше.
  • Большая часть контента рассчитывается именно на него.
  • Невысокая стоимость.
  • Простота использования.
  • Энергопотребление ниже.
  • Визуально цветов становится больше, они более яркие и насыщенные.
  • Изображение выглядит реалистичнее и кинематографичнее.
  • Контраст между светлыми и тёмными областями изображения качественнее.
  • Отличная детализация объектов в тени.

А здесь — о недостатках:

SDR HDR
  • Качество изображения ниже, нет такого количества и разнообразия цветов.
  • Картинка менее детализированная и местами более плоская.
  • Для просмотра адаптированного контента нужно специальное оборудование с поддержкой High Dynamic Range.
  • Количество HDR контента не так велико, а у качества адаптации под этот формат нет единого стандарта.
  • Монитор увеличивает нагрузку на компьютер, в первую очередь, на видеокарту и процессор.
  • Стоимость высока, а эффект будет виден только в играх и при просмотре подходящего контента.
  • Не все производители ответственно подходят к реализации High Dynamic Range на своих продуктах.
  • Слишком много видов стандарта, нет единого, на который опирались бы все производители и создатели контента.

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.

Оцените статью
Блог Андрея Андреева
Добавить комментарий