HDR: új zászló alatt vonul a tévéipar

A televíziók körül jellemzően még más szórakoztatóelektronikai eszközökhöz képest is sok "buzzword", hívószó hangzik el - kontrasztarány, FullHD, 4K, 3D, 8K, okostévé. A gyártók minden eszközt igyekeznek megragadni, hogy a régebbi modelleket elavultnak tüntessék fel, a termékek csereciklusát lerövidítsék és megkülönböztessék az újabb és újabb tévéket. A néha kétségbeesésbe hajló próbálkozások között most új hívószó, a HDR tűnt fel, ezt azonban nem érdemes egy legyintéssel elintézni

A Gitlab mint DevSecOps platform (x) Gyere el Radovan Baćović (Gitlab, Data Engineer) előadására a november 7-i DevOps Natives meetupon.

A High Dynamic Range néven is ismert technológia a magas dinamikatartományra képes megjelenítést takarja, azaz az olyan kijelzőkre utal, melyek a kép világos és sötét részei közötti erősebb kontraszttal, illetve a korábbi, a megoldást nélkülöző készülékeknél jelentősen élénkebb színekkel, szélesebb színskálával törekednek az élethű(bb) megjelenítésre. Az elnevezés a digitális fényképezőgépekből, illetve a már okostelefonok kameráiból ismerős lehet, a két eljárást azonban nem érdemes összekeverni: bár a cél alapvetően mindkét esetben ugyanaz, a kamerák más elven állítják elő a látványos képeket. A nagy dinamikatartományú fotók elkészítéséhez a fényképezők különböző expozíciós értékek mellett több, jellemzően három képet lőnek el, majd ezekből fésülik össze a végleges eredményt: a fotó sötétebb részei a hosszabb expozíciós képekből, a világosabbak pedig a rövidebb záridővel készültekből kerülnek ki.

A HDR fotók ebből adódóan igen látványosak, viszont könnyen felismerhetők, az esetek többségében igen távol állnak a természetestől - nem ritka például a világosabb háttér előtti tereptárgyaknál a fényes "aura". A tévéknél más a helyzet, a magas dinamikatartomány itt éppen a minél természetesebb megjelenítést szolgálja, a kontrasztarányt és a színskálát hivatott számottevően növelni, ezzel adott esetben egy kisebb felbontású panelen is jóval szebb, immerzívebb képet produkálva, mint mondjuk egy hagyományos színmegjelenítésre képes 4K panelen (amely a tavalyi év "slágere" volt).

^{HDR fénykép - jól kivehető az épület körüli "izzás"}

A technológia igába hajtásához a tévéknek a jelenleg elterjedtél nagyobb fényerőre van szükségük. Egy átlagos mai tévé nagyjából 100-300 nitet (vagy cd/m?-t) produkál, míg a HDR-képes modelleknél ez az érték 600-800 nit vagy több. Az ütős teljesítmény ellenére ezekhez a készülékekhez sem kell hegesztőszemüveg, a háttérfény csak a felvétel szerinti világosabb területek mögött erősödik fel, hogy azokat még inkább kiemelje. Ezen a területen a Dolby produkált egy egészen brutális erődemonstrációt, a Digitaltrends szerint a vállalat egy nem kevesebb mint 4000 nit fényerejű televízióval mutatta be elképzeléseit.

Mi kell hozzá?

HDR tartalmak megjelenítéséhez elengedhetetlen nagyobb fényerő és kontrasztarány minimum követelménye a kijelzőpanel esetében a "local dimming", illetve WCG (Wide Color Gamut) azaz a széles színtartományok támogatása. Előbbi a televíziók esetében már jó ideje ismert technológia, lényege, hogy az egyenletes fehér háttérvilágítást egy rács váltja, amelynek cellái külön-külön vezérelhető fényerővel dolgoznak. A képkocka fényesebb részei így erősebb, a sötétebbek pedig visszafogottabb fényerőt kapnak, ami nagyban javítja az LCD-k kontrasztarányát és a dinamikatartományát.

A megoldás ugyanakkor közel sem tökéletes, hisz a végeredményt nagyban befolyásolja a local dimming kivitelezése, mégpedig elsősorban az, hogy hány szekcióra osztották fel a háttérvilágítást, milyen a rács "felbontása". A tökéletes megoldást per pillanat az OLED panelek jelentik, melyeknél nincs háttérvilágítás, hisz a fény külön-külön, képpontonként jön létre, ami ennek megfelelően szabályozható is, ezzel pedig a kontrasztarány kvázi végtelen.

Ha a panel készen áll a HDR megjelenítésre, az még csak a történet egyik fele. Legalább ekkora kihívás, hogy a tartalomnak is HDR-kompatibilisnek kell lennie, vagyis a rögzítéstől a tömörítésen át a disztribúcióig a csatorna minden elemének támogatnia kell ezt a formátumot - hasonlóan, ahogy a HD vagy a 4K esetében is egységes váltásra volt szükség. Szerencsére a HDR esetében nincs szükség nagyon mély váltásra, elsősorban a disztribúció, tehát a médiaformátumok oldalán kell kezelni ezt a problémát, hogy a tömörítés során az extra információ ne vesszen el.

Erre részben a színadatok tárolása és továbbítása okán megnőtt adatmennyiség átpasszírozása miatt van szükség, ugyanis a HDMI 2.0 által támogatott sRGB vagy AdobeRGB túlságosan szűk a HDR-hez. A megoldás egyik felét a HDMI 2.0a szabvány által már támogatott BT.2020-as színtér jelenti, mely az emberi szem által érzékelhető paletta 75,8 százalékát képes lefedni. Ennek működéséhez színkomponensenként a szokásos 8 helyett 10 bit továbbítására (és tárolására) van szükség, amivel az elsődleges színeknél 256 helyett 1024 árnyalat jeleníthető meg. Ezzel a teljesen sötét és a vakítóan világos között is megfelelő számú árnyalat rajzolható ki, mely már elegendő az élethű(bb) ábrázoláshoz.

A professzionális monitorok esetében népszerű DisplayPort aktuális verziója szintén nem felel meg a HDR által támasztott követelményekhez. Erre a szabvány 1.3-as verziója kínál majd megoldást, mely nagyobb sávszélességet biztosít, közreműködésével pedig akár 4K felbontásban 60 Hz-es képfrissítés mellett is továbbíthatóak lesznek a HDR anyagok. A technológia működéséhez természetesen a kijelzőnek és a grafikus kártyának is támogatni kell a legújabb szabványt.

Ezen felül a számítógép, mint forrás esetében operációs rendszer oldali támogatás is szükséges. A Windows 10 egyelőre nem támogatja natívan a technológiát, ugyanakkor a hírek szerint ezen már dolgozik a Microsoft, így csak idő kérdése, hogy a legújabb Windows egy frissítés formájában megkapja a szükséges módosításokat. A példát követve valószínűleg az összes népszerűbb operációs rendszerhez befut majd a támogatás, így belátható időn belül a szoftveres oldal nem fog akadályt jelenteni a HDR tartalmak megjelenítése, illetve lejátszása előtt.

^{A Vizio local dimming demonstrációja}

Kudarc 3D-ben vagy siker HD-ben?

A HDR már a nyakunkon van, ugyanakkor közel sem biztos, hogy technológia végül elnyeri a tömegek tetszését. Néhány évvel ezelőtt a 3D is lendületesen indult, az igazi áttörés viszont elmaradt, mára pedig a technológia csendben visszahúzódott virtuális csigaházába. A HDR-nek egy területen könnyebb dolga lesz, ugyanis megfelelő látáson túl nem igényel semmiféle aktív vagy passzív kiegészítőt, szem- vagy fejfájást, illetve rosszullétet sem okozhat. Kompatibilis hardverek és tartalmak viszont ehhez is kellenek, ami mind a felhasználók, mind pedig a tartalomkészítők szempontjából beruházásokat kíván meg. A terjesztőknek esetenként nagyobb bérelt sávszélességre (pl. DVB-S vagy DVB-T sugárzás esetében), illetve nagyobb tárhelyre (vagy adathordozóra) lesz szükségük az extra színadatok miatt.

Bár a megoldás idén került igazán reflektorfénybe, már egy évvel ezelőtt is jelentek meg HDR-képes eszközök, a korábban felsorolt gyártók csaknem mindegyikének kínálatában. A technológiának ugyanakkor egyelőre nem sikerült lecsorognia a csúcskategóriából, az azt támogató modellekért még mindig mélyen a zsebünkbe kell nyúlni, azokért a gyártók több ezer dollárt kérnek el - a legvalószínűbbnek jelenleg az tűnik, hogy a HDR jó ideig prémium szolgáltatás lesz, ami csak lassan, évek alatt ereszkedhet le a mainstream szegmensbe, hacsak időközben nem kerül a számkivetett 3D sorsára.

A folyamaton esetleg az OLED panelek árának mérséklődése gyorsíthat: az eddig jellemzően kis méretben, okostelefonokban, táblagépekben bevetett kijelzőtechnológia idén már többek között a Lenovo és a HP notebookjaiba, illetve asztali monitorokba is utat talált, bár még mindig csillagászati összegekért. A panelek látható terjedésével mindenesetre már az ár fokozatos visszaesése sem tűnik olyan távolinak, ez pedig a HDR tartalmaknak is kitűnő táptalajt adhat.