Nul
Denne illustration forsøg på at repræsentere forskellen mellem en 4K-standard, dynamic range (SDR) billede og et HDR-billede.
Billede: Samsung
I 1934 Marconi-EMI vist monokrome 405-line elektroniske tv-system, der blev endeligt vedtaget af BBC, og blev grundlaget for public service-tv i STORBRITANNIEN.
Siden da, tv har udviklet sig i stadig hurtigere tempo, og er den vigtigste drivkraft for computer-skærm-teknologi. I dag har vi digital farve-tv med 4K-opløsning, med 8K på horisonten. Med en billedopløsning nu nok så højt, som det nogensinde har behov for at gå, opmærksomhed har flyttet sig til andre aspekter af billedkvaliteten, såsom farve-udvalg (gamut), opdater priser og kontrast rækkevidde eller High Dynamic Range (HDR).
HDR til skærme bør ikke forveksles med HDR fotografering. Fotografer har været at arbejde med HDR-billeder til år, men i dette tilfælde er multiple eksponeringer, der bruges til at optage high dynamic range og derefter komprimeret ved hjælp af HDR redigering software i en standard, dynamic range billede. Mange af de nyere smartphones har en mulighed for at gøre dette trick automatisk.
Hvad er så vigtigt, om High Dynamic Range?
HDR potentielt kan levere en større indvirkning på billedkvalitet end højere opløsninger. HDR udvider antallet af viste derimod meget tættere på virkeligheden — langt ud over det område, vi er vant til, for TV og computer skærme. HDR billeder er dybere sorte, lysere højdepunkter og mere detaljerede skygger og højlys. Når kombineret med forbedringer i colour gamut, resultatet er meget mere realistiske billeder.
Derudover, vil billedkvaliteten være mere nøje kontrolleret. Indtil nu, image quality control for broadcast-tv, streamet video og film på optiske disk har været åbne. Billedet skabere output den højeste kvalitet af billeder, som de kan, baseret på, hvordan deres indhold vises på reference-skærme. Hvor trofast de billeder, som er gengivet på forbrugernes viser er afhængig af, hvor tæt vise producenterne overholder skærm standarder og om de enkelte indstillinger, egenskaber og alder af forbrugernes display enheder. HDR-signal formater indføre ende-til-ende image management, herunder oplysninger (metadata) om, hvordan de originale billeder blev taget til fange, eller som er oprettet. På afspilning, og dette modsvares til de særlige kendetegn ved hver skærm og billedet er justeret til den bedst mulige match til den oprindelige intentioner indhold skaberen.
SE: Hvordan man kan optimere smart office (ZDNet særlige rapport) | Download rapporten som PDF (TechRepublic)
I år var det accepteret, at 8-bit farve med en vifte af 16,777,216 nuancer, var nok, at det menneskelige øje ikke kunne diskriminere nogen finere forskelle. Dette var sandt, men kun for en begrænset række af kontrast, og farveskala, der viser den tid, der var i stand til. HDR viser nu kommer på markedet ikke kun HDR-funktion, men også en større farveskala, på grund af forbedringer i renheden af de røde, grønne og blå elementer i hver pixel. HDR bruger mindst 10 bit per farve kanal for en palet af 1,073,741,824 nuancer.
Billede nøjagtighed er også afhængige af den overførsel af egenskaber (gamma) for CRT-skærme, som viser sig at være en rimelig kamp for lysstyrke-respons kurve for menneskets visuelle system. Når Lcd-skærme erstattet Crt, producenter simpelthen replikeret gamma-kurven for den typiske CRT i elektronik på LCD-displayet. Som en del af Dolby Vision, Dolby Laboratories har udviklet en ny overførsel kurve, som de refererer til som PQ (Perceptuelle Quantizer). Der er andre ordninger, såsom Hybrid Log Gamma, der er udviklet af BBC, og NHK.
Indtil for ganske nylig standard for HDTV har været ITU-R Rec. 709, som omfatter en arv farveskala standard baseret på den farve fosforen i den gamle CRT-skærme, som er vist med den stiplede linje i ovenstående CIE xy-farverummet diagram). For HDR en ny standard, Rec. 2020, er at blive brugt som angiver en meget større skala, som er vist med den fuldt optrukne linie ovenfor).
Eksperimenter udført af Dolby Laboratories har vist, at et dynamisk udvalg af 22 stop ville være et passende interval for HDR-billeder (se Dolby White Papers ‘En Samlet Tilgang til High-Dynamic range” og “Den Kunst, der er Bedre Pixels’). Dolby fastslået, at en skærm med et sort niveau på 0,001 cd/m2 og højdepunkter på op til 10,000 cd/m2 vil dække 90 procent af seernes præferencer. LG hævder, 21 stopper for sin nuværende HDR OLED-Tv.
Sammenligne dette med de nuværende LCD teknologi uden HDR ekstraudstyr, en VA-LCD-panel kan have en kontrast rækkevidde på 2.000-måske endda til 5.000 — 1, eller groft 11 stopper, mens en TN eller IPS panel i mellem 800 til 1.200 til 1, eller groft 9 stopper (i praksis er disse display kontrast ratio er optimistisk).
HDR-kompatible skærme
Som Dolby etableret en praktisk realisering af HDR kræver viser i stand til en stor kontrast udvalg og udvidet farveskala. Lige nu er der to konkurrerende teknologier i displayet marked: de relativt nye Organic Light Emitting Diode (OLED) displayet, og den gamle LCD. Sony debuterede den lille 11 ” XEL-1 OLED-TV i 2007, mens den første kommercielle LCD-kom på markedet i 1990’erne. Både LCD og OLED kræver forstærkning til at opfylde behovene for HDR.
I princippet er en OLED-skærm er langt enklere end LCD, hver enkelt pixel, der består af en rød, en grøn og en blå OLED, som direkte udsender lys. I praksis er førende på markedet i OLED LG Skærm, bruger en arkitektur kaldet WRGB eller WOLED-CF (Hvid Organic Light Emitting Diodes med Farve Filtre), som har fire hvide OLED-pixel elementer, der er oprettet ved hjælp af Oled med blå og gule udledere. Ligesom LCD-disse har farve filtre på top — rød, grøn og blå, og der er intet filter for fjerde hvide element. Den WRGB teknologi, som blev udviklet af Kodak og købt af LG Display, blev fundet til at være nemmere at skalere op til store OLED-produktion, selv om den lider af lavere effektivitet end et panel med rød, grøn og blå pixel elementer (Pel). Den ekstra hvid pel per pixel hjælper LG paneler nå toppen hvid lysstyrke behov for HDR.
OLED-pixels kan opnå en uendelig kontrast, fordi de udsender ikke lys, når det er slukket. I praksis derimod er begrænset af omgivende lys, der reflekteres fra skærmen overflade. Men OLED er en ny teknologi og nuværende OLED-skærme kan lider af begrænset levetid, permanent billede, brænde, kort sigt image retention og har en begrænset maksimal lysstyrke. Teknologien bag store OLED-skærme er ejet af LG, og LG Skærme er det eneste selskab, der foretager stort format OLED-skærme i enhver mængde. Andre højt profilerede TV-producenter, der tilbyder OLED-Tv og køber paneler fra LG Display.
Augmented Lcd-Skærme
I modsætning til OLED, Lcd-skærme, er en veludviklet og stabil teknologi med høj produktion udbytter. Lcd-skærme bruger elektrisk med variabel polarisering af flydende krystal celler til at modulere lyset fra baggrundsbelysningen. De fleste nuværende baggrundsbelysning bruge “hvide” Lysdioder (typisk disse Lysdioder har en Yttrium-Aluminium-Granat gult fosfor, der pumpes ved en Gallium Nitrid blå kilde). Problemet med WLEDs som en lyskilde er, at de ikke producere et spektralt glat hvid lys-eller endnu vigtigere, lige niveauer af lys, der er centreret på den røde, grønne og blå toppe.
En LCD-pixel har tre elementer. Hvert element har enten en rød, en grøn eller en blå filter i front af det, og ideelt set baggrundslyset skal have en stærk effekt ved frekvenser matchende transmission toppe af hver af disse filtre, for at give den størst mulige farveskala og lysstyrke. Som vores spektrale plot viser, WLED-baggrundsbelysning falde kort i denne forbindelse:
Produktionen af en WLED (en blå GaN LED med en YAG gult fosfor) er hverken en ‘ren’ hvide, og heller ikke et særligt godt match for transmission karakteristika af LCD-farve-filtre, som er vist ved den stiplede linjer.
Billede: Terry Relph-Ridder/ZDNet
Spektret for en hvid skærm fra en LCD-skærm med en quantum dot-baggrundsbelysning. Forskellen i R,G og B toppe er på grund af den farve temperatur indstillinger i displayet. Den tætte match mellem baggrundslys spektrum og RGB-farver filtre er vist ved den stiplede linjer, som repræsenterer transmission karakteristika af filtre.
Billede: Terry Relph-Ridder/ZDNet
Dette billede viser et udvalg af størrelser af kvantepunkter, der er fremstillet af PlasmaChem GmbH, i kolloid suspension og oplyst af ultraviolet lys.
Billede: Alexei Antipov, licenseret under GNU Free Documentation License 1.2 eller nyere
Lysstyrke og farveskala af den nyeste Lcd-skærme bliver i høj grad forstærket af quantum dot-baggrundsbelysning. For en quantum dot LCD -, høj lysstyrke blå LEDs giver baggrundslys belysning. Lyset passerer gennem en tynd plastfolie doteret med quantum dot nano-krystaller, fin-tunet til at fluorescere ved lavere frekvenser af grøn og rød, når den er belyst af den højere frekvens blå lys. De grønne og røde lys er snævert bånd, og kan svare nøje til de forhold, rød og grøn filtre i hvert LCD-pixel. Forstærke aktuelle Lcd-skærme på denne måde, er relativt simpel og ikke kræver store ændringer i den produktionslinje. Alle, der er brug for, er at ændre baggrundslys Lysdioder fra WLEDs til høj intensitet blå Lysdioder og at indsætte en tynd plastfolie, der transporterer indlejret quantum dots, i front for baggrundsbelysningen. Colour gamut og lys effektivitet er forbedret, fordi de røde, grønne og blå lys fra baggrundsbelysningen matcher transmission karakteristika af RGB-farver filtre.
Desværre, forskellige display-producenterne bruger forskellige navne til deres brug af nanoteknologi. For eksempel, Samsung refererer til sin quantum dot-baggrundsbelysning som ‘QLED’, mens LG kalder det ‘Nano ‘ Celle’. På grund af høje niveauer af tavshedspligten, det er svært at fortælle, hvis disse er lignende teknologier eller ikke. LG ‘ s Nano Celle er blevet rapporteret som en bruger af nano-teknologi til at adsorbere bølgelængder af lys mellem den røde og grønne farve filtre. Dette kan være en præcis beskrivelse, eller det kan være en misforståelse af brug af re-emissive rød og grøn nano prikker for at forbedre baggrundslys.
I fremtiden, quantum dot-teknologi giver mulighed for yderligere forbedringer i billedkvaliteten på skærmen. For eksempel, quantum dots kan bruges til at erstatte passiv farve filtre i en LCD eller endda bruges som direkte emissive pixels, idet såvel som foto-selvlysende (lys aktiveres) quantum dot nanokrystaller er også selvlysende, så de kan være drevet af et elektrisk felt. WOLED-CF-paneler kan også drage fordel af quantum dot-teknologi, som forbedrer deres farveskala.
Baggrundslys graduering
Den om-at-slukke lys transmission forholdet mellem det flydende krystal celler i en LCD-sæt en grænse på contrast ratio. Den enkleste måde at udvide den kontrast, der er at modulere lysstyrken i baggrundslyset. Tidlige forsøg på dette – ” Dynamic Contrast Ratio (DCR) — justeres lysstyrken for hele baggrundslys og ikke vise sig at være meget effektive, selv om denne fremgangsmåde er stadig stemplet som HDR-stand af VESA DisplayHDR 400 (se nedenfor).
For HDR, en LCD-baggrundslyset er opdelt i små områder, der kan kontrolleres individuelt. Det mest effektive system, kendt som Full-Array Lokal Dæmpning (FALD), er at bruge en bred vifte af baggrundsbelysning Led ‘ er på tværs af hele bagsiden af skærmen. Ulempen er, at et FALD skærmen er ikke lige så slank som en kant-baggrundsbelyst display.
En repræsentation af Fuld Array Lokal Dæmpning (FALD) LED-baggrundsbelysning.
Billede: Terry Relph-Ridder/ZDNet
Selvfølgelig med en baggrundsbelysning, der har udlagt lokale lysstyrke, baggrundsbelysning, udvisker hele skærmen på grund af den nødvendige tilstedeværelse af en optisk diffuser. I denne forbindelse enhver skærm, der bruger emmissive pixels, som OLED, der er overlegen, fordi den fulde vifte af lysstyrke kontrol er til rådighed for hver eneste pixel.
Desværre kant-lit-baggrundsbelysning, der bruger optisk lys guider og diffusorer at selv lyset ud på skærmen, er væsentligt billigere, og edge-lit-baggrundsbelysning er fælles om de fleste skærme. Med kant belysning, baggrundsbelysning kan kun være af zoner, der er opdelt i rækker og kolonner. Med baggrundsbelysning arrays langs den venstre og højre kant dette naturligvis resulterer i to kolonner og rækker en division af fire er ikke ualmindeligt. To kolonner af fire rækker resultater på kun otte lysstyrke-kontrollerede områder, og på grund af diffusion disse zoner er ikke klart defineret. Denne mangel på præcision i styring af baggrundsbelysning betyder, at disse skærme kan ikke virkelig producere HDR kontrast over små områder af skærmen. Som et resultat, lille billede højdepunkter mod mørk baggrund er omgivet af glorier. Sådanne mangler kant belysning blive mere synlige som producenter forsøg på at skubbe top lysstyrke. Producenter af HDR-stand LCD-skærme er generelt koket om antallet af local dimming zoner deres produkter, ansætte. For eksempel, Samsung ‘ s top-of-the-range-Tv for 2018 gøre funktion FALD (Samsung kalder det Direkte Komplet Vifte Elite og har varemærkeregistreret, at sætning), men virksomheden ikke afsløre, hvor mange zoner, der er ansat.
En repræsentation af udlagt baggrundslys kontrol for en kant-lit, otte-zone HDR-LCD-display. Selv om der er angivet her, for klarhed, i virkeligheden baggrundsbelysning Led ‘ er er skjult bag rammen.
Billede: Terry Relph-Ridder/ZDNet
HDR-standarder: Dolby Vision
HDR kræver nye standarder for at præcisere, at sådanne ting som video signal formater og colour management. Streaming broadcast og andre program kilder bliver nødt til at støtte både SDR (Standard Dynamic Range) og HDR-skærme. På dette tidlige tidspunkt, at der er en række konkurrerende standarder eller systemer. Nogle kommentatorer på HDR har sagt, at forbrugerne bør ikke være bekymret over formater, som det er sandsynligt, at HDR-kompatible tv-apparater og andre skærme vil omfatte støtte til alle de store konkurrerende systemer. Dog, på nuværende tidspunkt, det synes de fleste af display producenter vælger at bruge royalty-fri “åbne” standard HDR10 snarere end at betale royalties på et proprietært system.
Den førende proprietære system — Dolby Vision, der er vist på den Internationale Radio-og tv-Konventionen i 2014 — kommer fra Dolby Laboratories. Meget af den brummer om HDR er blevet genereret af Dolby, Dolby Laboratories lavet tidlig indsats for at få store medieselskaber og vise producenter til at underskrive op for Dolby Vision licenser.
Dolby Vision støtte i første omgang kræves brug af dedikeret hardware i form af en afkodning chip, men Dolby nu giver den som software, så det er muligt at retro-fit som en firmware opgradering til nogle nyere tv-apparater.
Alternative HDR standarder
Et alternativ, åben -, royalty-fri — standard, HDR10, blev formuleret af den Forbruger-Teknologi Association i August 2015. En række virksomheder, herunder Samsung, Dell, LG, Sharp, Sony, Vizio, Microsoft og Sony Interactive Entertainment, har vedtaget HDR10, som for nylig er blevet udvidet til at HDR10+.
Metadata
Traditionelle colour management bruger farve profiler af hver enhed i opsamling og reproduktion kæde. Ved hvert skridt i processen disse profiler er brugt til at oversætte farve fra en enhed til den næste, således at det endelige resultat, i lyset af de begrænsninger af hver enhed i kæden, som er tro mod originalen som muligt. Indtil nu, colour management har aldrig været anvendt til tv.
Fordi der er betydelige forskelle i kapacitet af hver HDR-display i præcisionen af lysstyrke, i peak brightness, black level, og i colour gamut, HDR video indeholder metadata, der beskriver den farveskala og lysstyrke række brugt under mastering af kildematerialet. På receptionen/afspilning dette er sammenlignet med mulighederne i den enkelte skærm og oversat, så den oprindelige materiale er gengivet så nøjagtigt som muligt inden for begrænsningerne i displayet. Dolby kalder denne proces “display ledelse’.
Dolby Vision indeholder dynamiske metadata, der indeholder det billede, parametre for hver frame, mens den åbne standard HDR10 bruger statiske metadata, hvor billedparametre er angivet ved start af afspilning og den samme oversættelse anvendes på alle billeder. Den mere nylige HDR10+ standard kampe Dolby Vision ved også at bruge dynamiske, billede-specifikke metadata.
HDR medier kilder
YouTube lancerede HDR-video support på 7 November 2016, og der er på YouTube-kanaler, der har specialiseret sig i 4K HDR indhold, såsom HDR-Kanal.
Specifikationen for Ultra HD (UHD) Blu-Ray indeholder HDR, men igen den vifte af formater, der understøttes af de faktiske produkter er fleksible. Netflix har annonceret støtte til HDR i både Dolby Vision og andre HDR-formater. Amazon annoncerede i juli 2015, at HDR var tilgængelige via dets Primære video-tjeneste.
HDR Standarder for TV -, mobile enheder og skærme
Ultra HD Premium-logo.Ultra HD Premium-logo.
Billede: UHD Alliance
Ultra HD Premium er en branding-ordning er oprettet af UHD Alliance (UHDA). Det indikerer, at forbrugeren, at et FJERNSYN, der transporterer mærke vil give “…den bedst mulige UHD med HDR oplevelse. Home entertainment produkter, mobile enheder og indhold, der opfylder disse certificeringskrav bære UHDA ‘ s Premium Logo mærker, hvilket gør dem let for forbrugerne at identificere og købe med tillid.”
Desværre så langt som HDR er bekymret over, alle de Ultra HD Premium-mærke vises, for at sikre, at et TV vil acceptere en 10-bit HDR-signal, og forsøg på at gøre noget med det. Ultra HD Premium ikke angive antallet af baggrundslys zoner, der er bag skærmen. En lignende branding-ordning og standard, Mobile HDR Præmie, der findes for mobile enheder.
VESA DisplayHDR logo.
Billede: VESA
HDR er naturligvis ikke nødvendigt, for generelt ‘kontor’ opgaver på en PC, men det vil i sidste ende være afgørende for grafisk design, fotografi, video redigering og afspilning — og selvfølgelig, til gaming. Video Electronics Standards Association (VESA) har formuleret DisplayHDR standard for computer-skærme.
SE: Executive ‘ s guide til den forretningsmæssige værdi af VR og AR (gratis e-bog)
DisplayHDR i første omgang fokuserer på Lcd-skærme og er opdelt i tre niveauer, hver af, som garanterer en vis peak lysstyrke (400, 600 eller 1000 cd/m2) og en tilhørende sort niveau og farveskala ydeevne. Dette sæt af standarder, der siger lidt om antallet af baggrundslys zoner, der er ansat, selv om. Global dimming er bemyndiget til DisplayHDR 400 og lokal dæmpning for DisplayHDR 600, mens DisplayHDR 1000 har lokal dæmpning med dobbelt kontrast 600. Den DisplayHDR hjemmeside en liste over de certificerede produkter, der opfylder DisplayHDR standarder.
DisplayHDR test software
VESA for nylig bebudet tilgængeligheden af test software til ydelsesverifikation af HDR viser, tilgængelig for gratis download. På nuværende tidspunkt er dette værktøj — DisplayHDR Test — kører kun på Windows og skelner ikke antallet af zoner i baggrundsbelysningen.
LCD versus OLED: HDR-fordele og ulemper
Dolby ‘ s eksperimentelle arbejde har sat en meget høj bar og HDR kan få et dårligt ry på grund af begrænsninger i de nuværende HDR-mærkede produkter, der tilbyder en bred vifte af de faktiske resultater. High dynamic range og farveskala, selv om relaterede, er to forskellige ting, og en HDR-display med udvidet farveskala, men dårlig HDR ydeevne, vil stadig ser bedre ud end en ældre SDR displayet.
Både Lcd-skærme med en lysstyrke på-moduleret baggrundslys og OLED-skærme er i stand til høje kontrast forhold. OLED-skærme er begrænset på maksimal lysstyrke, mens LCD-kan have en høj lysstyrke, men fattigere sort-niveau præstation end OLED.
Den fulde kontrast udvalg for OLED er tilgængelige ned til pixel-niveau, mens der for LCD-det er begrænset til løsning af baggrundsbelysningen. Så OLED er i stand til at udpege højdepunkter, som LCD-kan ikke administrere.
Nuværende OLED-Tv er WOLED-CF — hvide OLED med farve filtre — som lider samme farveskala problemer som traditionelle LCD. OLED-skærme kan komme tættere på den ideelle modsætning udvalg for HDR, men som en moden teknologi, LCD-HDR-skærme er sandsynligt, at være billigere, bedre pålidelighed, bredere farveskala, og en længere levetid.
HDR er stadig under udvikling, og det er endnu ikke besluttet, hvilke systemer og standarder, der vil blive udbredt. Desværre display producenter skjule funktioner-især antallet af baggrundslys zoner til HDR-Lcd-skærme — der har en stor effekt på HDR ydeevne. Forbrugerne står med elastisk ‘standarder’, der tager højde for de forskellige kapaciteter af LCD og OLED-teknologien, og at tillade billig viser markedsføres, der hævder nogle HDR-evne, selv om det ikke er meget effektiv.
DE SENESTE OG RELATERET INDHOLD
Philips Brilliance 328P6AUBREB anmeldelse: En dygtig 31,5-tommer skærm med HDR
Denne store, high-resolution skærm giver klare, skarpe billeder sammen med en grundlæggende HDR-kapacitet.
Samsung i en dialog om at danne 8K standard-indstilling krop
Samsung Electronics vil nærme 8K-TV med en inkluderende tankegang, der har været i forhandlinger med partnere til at danne en standard-indstilling alliance, som omfatter alle interessenter i branchen for at fremme røre økosystem, selskab, sagde embedsmænd.
Teknologi, som ændret os: 2010’erne, fra Amazon Echo Pokémon Gå
I denne 50-års retrospektiv, vi ikke blot ser på teknologi fra år til år, vi kigger på teknologier, som havde en indvirkning på os, banede vejen for fremtiden, og forandret os, på måder, gode og dårlige. (Tidligere: 2000-tallet)
Dolby Vision, HDR10, Technicolor og HLG: HDR-formater forklaret (CNET)
Yep, der er masser af måder at få HDR på TV. Vi vil bryde dem ned.
Relaterede Emner:
Anmeldelser
Smart Office
CXO
Små og mellemstore virksomheder
Tech-Branchen
Virksomhedens Software
0