Что такое HDR и как устроена технология
Технологии
3K

Что такое HDR и как устроена технология

На что влияют динамический диапазон, контрастность и при чем тут типы подсветки

7
Аватар автора

Мила Жуковская

учится различать оттенки черного

Страница автора

HDR — это технология, которая делает картинку на экране сочнее, контрастнее и ярче. Но далеко не везде и не всегда это работает как надо.

Я расскажу, что такое HDR, чем эта технология отличается от привычного режима воспроизведения, SDR, и стоит ли за нее переплачивать. Подробно коснусь форматов, стандартов и минусов технологии. А также объясню, как добиться впечатляющего эффекта при просмотре видео, чтобы было проще принять решение о покупке необходимого оборудования.

Что такое HDR

HDR  — это технология, которая позволяет создавать и отображать визуальный контент с большим количеством деталей как в светлых, так и в темных участках изображения.

Она получила широкое распространение в домашних телевизорах в 2014 году в противоположность SDR — стандартному динамическому диапазону, который используется на большинстве существующих экранов.

Наглядный пример: в HDR закат и оттенки лодок более яркие и насыщенные, а гора погружена в глубокую тень. В SDR небо и лодки тусклее из⁠-⁠за сокращенной палитры и меньшей яркости, а гора и другие тени выцветшие и сероватые из⁠-⁠за низкой контрастности
Наглядный пример: в HDR закат и оттенки лодок более яркие и насыщенные, а гора погружена в глубокую тень. В SDR небо и лодки тусклее из⁠-⁠за сокращенной палитры и меньшей яркости, а гора и другие тени выцветшие и сероватые из⁠-⁠за низкой контрастности

HDR чаще всего встречается в телевизорах с разрешением 4К или 8К. Но оно напрямую не связано с цветопередачей и яркостью экрана — просто производители стараются добавлять максимум продвинутых технологий в свои устройства.

HDR связан с увеличенной цветовой глубиной, повышенной контрастностью и усиленной яркостью — параметрами, которые могут встречаться у экранов любого разрешения и размера.

Чтобы увидеть HDR, вам понадобятся HDR-экран, HDR-источник и HDR-контент.

Чтобы смотреть фильмы или играть в игры, которые адаптированы к этой технологии, необходимо основательно подготовиться. Если вы включите обычный фильм на HDR-телевизоре или наоборот, будете смотреть на обычную картинку в SDR.

Если у вас HDR-телевизор и HDR-фильм, но вы запускаете его на отдельной приставке или плеере, важно убедиться, что устройство поддерживает нужный вам стандарт изображения. Даже кабели должны быть современными — HDMI 2.0 High Speed или HDMI 2.1, которые чаще всего помечают маркировкой 8К.

Что нужно для просмотра HDR-контента

  • Телевизор или монитор с поддержкой HDR в характеристиках. Для видимого эффекта яркость должна быть не ниже 600—800 нит.
  • Источник с поддержкой сертификатов HDR: HDR10, Dolby Vision, HDR10+. Это может быть сам телевизор или внешний плеер.
  • Высокоскоростной кабель HDMI стандарта 2.0 и 2.1.
  • Фильм в HDR-формате. Они доступны на специальных дисках Blu-Ray, на зарубежных стримингах вроде Apple TV+ или в качестве файлов для единоразовой покупки в iTunes или аналогичных сервисах.

Подробнее: что дает HDR

Просмотр фильмов в HDR может усилить впечатления за счет более эффектной и драматичной картинки.

Повышенную яркость и контрастность. HDR делает яркие участки изображения еще ярче, а темные — темнее. Например, в сцене с ночным городом с HDR вы увидите хорошо читаемые вывески и глубокие и насыщенные, но детализированные тени улиц. В SDR такой эффект почти недостижим. Либо темные участки будут непроглядно черными, либо огни превратятся в белые пятна.

Например, в фильме «Бегущий по лезвию 2049» HDR помогает передать неоновую палитру ночного Лос-Анджелеса, где каждый световой источник выглядит ярким и насыщенным, а темные улицы остаются хорошо различимыми.

Кадры из фильма «Бегущий по лезвию 2049». Эти скриншоты сделаны в SDR, поэтому всю полноту эффекта понять невозможно. Кадр: Warner Bros
Кадры из фильма «Бегущий по лезвию 2049». Эти скриншоты сделаны в SDR, поэтому всю полноту эффекта понять невозможно. Кадр: Warner Bros
Кадры из фильма «Бегущий по лезвию 2049». Эти скриншоты сделаны в SDR, поэтому всю полноту эффекта понять невозможно. Кадр: Warner Bros

Более широкий цветовой диапазон. HDR обогащает палитру экрана, что делает цвета более насыщенными и реалистичными. Обычные SDR-экраны отображают около 16 млн цветов, в то время как HDR-экраны могут показать более миллиарда.

Это значит, что вы увидите больше оттенков и полутонов в каждой сцене. Важно, что изображение не станет вырвиглазным и не продемонстрирует вам какие-то новые цвета.

В основном эффект проявляется в том, что градиентные переходы между близкими цветами станут плавными, без так называемого бандинга, когда на небе или в тени заметны концентрические круги или полосы на границах между тонами.

Немного утрированный, но наглядный пример бандинга. Когда экрану не хватает оттенков, он отображает переходы между ними «ступеньками», а HDR позволяет сделать их более естественными и плавными Источник: svgator.com
Немного утрированный, но наглядный пример бандинга. Когда экрану не хватает оттенков, он отображает переходы между ними «ступеньками», а HDR позволяет сделать их более естественными и плавными Источник: svgator.com
Цветная область обозначает полный спектр оттенков, доступных человеческому глазу, — HDR к нему ближе
Цветная область обозначает полный спектр оттенков, доступных человеческому глазу, — HDR к нему ближе

Глубокий черный и яркий белый одновременно. Одна из самых впечатляющих особенностей хорошего HDR — способность показывать очень глубокие черные и очень яркие светлые цвета. Это делает изображение более контрастным и детализированным.

Если смотреть в HDR фильмы о космосе, например «Интерстеллар», вы заметите, что космическое пространство выглядит по-настоящему пустым и черным, а белые объекты светятся. Такой эффект будет заметен не на всех телевизорах с пометкой HDR — об особенностях и различиях форматов мы поговорим дальше.

Кадры из фильма «Интерстеллар». Скриншоты сделаны в SDR, поэтому по ним можно получить только примерное представление об особенностях HDR. Кадр: Warner Bros
Кадры из фильма «Интерстеллар». Скриншоты сделаны в SDR, поэтому по ним можно получить только примерное представление об особенностях HDR. Кадр: Warner Bros

Форматы HDR

Сам по себе логотип HDR на коробке от телевизора или монитора мало о чем говорит. Сейчас в ходу несколько конкурирующих стандартов, которые различаются качеством и редко встречаются в одном устройстве.

Разберем основные форматы HDR: HDR10, HDR10+, Dolby Vision и HLG, — и узнаем, в чем их особенности.

HDR10 — самый распространенный. Фильмы в формате HDR автоматически настраивают яркость, контрастность и цветопередачу экрана под себя. Это статический формат, то есть настройки не меняются в процессе воспроизведения фильма и не адаптируются под отдельные кадры. Это значит, что вы увидите либо больше цветов и оттенков в ярких кадрах, либо больше деталей в тенях, чем в SDR, но не одновременно.

HDR10+ — улучшенная версия HDR10. Его главное отличие в том, что это динамический формат. То есть настройки яркости, контрастность и цветопередача заданы для каждого кадра отдельно, а не для всего фильма разом. Это позволяет различить больше подробностей в темных ночных сценах и не потерять яркость в светлых.

Сравнение контрастного изображения на дисплее с SDR и динамическим HDR10+. Слева, чтобы добиться глубокого черного, пришлось пожертвовать яркостью цветка. А с динамическим HDR получилось хорошо отобразить и то и другое
Сравнение контрастного изображения на дисплее с SDR и динамическим HDR10+. Слева, чтобы добиться глубокого черного, пришлось пожертвовать яркостью цветка. А с динамическим HDR получилось хорошо отобразить и то и другое

Dolby Vision — более продвинутый динамический формат. Отличается количеством оттенков: HDR10 и HDR10+ поддерживают до миллиарда, а Dolby Vision — до 68 миллиардов. Но современные телевизоры пока не могут передать столько тонов, и вы, скорее всего, не заметите разницы с другими форматами.

А вот еще одно преимущество Dolby Vision куда важнее: с этим форматом совместимы почти все крупные зарубежные стриминги, и контента в нем больше, чем в HDR10+.

На скриншоте — слайдер от Dolby Vision, который позволяет моделировать разницу между форматами, чтобы увидеть различия даже на SDR⁠-⁠экране. Попробовать сравнить самостоятельно можно на сайте Dolby Vision.
На скриншоте — слайдер от Dolby Vision, который позволяет моделировать разницу между форматами, чтобы увидеть различия даже на SDR⁠-⁠экране. Попробовать сравнить самостоятельно можно на сайте Dolby Vision.

HLG — это формат HDR, разработанный для телетрансляций и прямых эфиров. Он использует меньше тонов, чем HDR10, и имеет диапазон яркости лишь до 1000 нит. Зато он поддерживает улучшение трансляции в прямом эфире — в остальные форматы HDR фильмы и сериалы «красят» вручную, задавая параметры яркости, контрастности и температуры для всего файла в целом или каждого кадра по отдельности.

HLG-трансляции можно смотреть и на обычных SDR-телевизорах: они адаптируются к устройству и будут подстраивать яркость и контрастность под конкретный дисплей.

Продвинутые форматы HDR не взаимозаменяемы. Например, телевизор может поддерживать фильмы в HDR10+, но не в Dolby Vision. Если окажется, что HDR-телевизор не поддерживает формат фильма, он воспроизведет его в простом HDR10.

Какие устройства поддерживают HDR

Разберемся, какие устройства поддерживают технологию HDR и какие преимущества она приносит в каждой категории.

Телевизоры. Современные устройства с HDR предлагают качественные детализированные изображения.

Не все телевизоры поддерживают отображение контента в HDR. Обычно это функция более дорогих моделей. Иногда поддержка HDR заявляется в характеристиках бюджетных устройств. Чаще всего это значит, что процессор может воспроизводить и декодировать HDR-файлы, но экран недостаточно яркий и контрастный, чтобы зритель увидел значимую разницу.

При выборе телевизора обратите внимание на то, какой формат HDR он поддерживает и совместим ли он с контентом, который вы собираетесь смотреть. Например, Disney+ поддерживает HDR10 и Dolby Vision, но не HDR10+.

Телевизор LG OLED55G3 OLED поддерживает HLG, HDR10 и Dolby Vision — на нем можно смотреть сериалы от Netflix в продвинутом формате.
Телевизор Samsung QLED 4K Q80C поддерживает HDR10+ и HLG. На нем контент от стриминговых сервисов, которые поддерживают только Dolby Vision — например, Disney+, — будет воспроизводиться в базовом HDR10
Продвинутый mini⁠-⁠LED телевизор от Сбера Line S отлично показывает, но поддерживает только базовый HDR10. Для российской компании сейчас почти невозможно согласовать и оплатить сертификацию HDR10+ или Dolby Vision
Флагманские модели Philips вроде OLED 807 поддерживают все виды HDR. Также этим преимуществом отличаются дорогие телевизоры Sony

Приставки для телевизора. Отдельно остановимся на приставках, которые поддерживают HDR: контент будет воспроизводиться в этом формате, только если его поддерживает и ваш телевизор.

С HDR10 совместимы приставки Apple TV 4K, Nvidia Shield, PlayStation 5, Xbox Series X|S, Xiaomi TV Stick 4K и другие.

Nvidia Shield, Xbox и Xiaomi поддерживают только Dolby Vision, а Apple TV 4K — HDR10+ и Dolby Vision. PlayStation не работает с продвинутыми форматами HDR.

Перед покупкой убедитесь, что ваш телевизор поддерживает те же форматы HDR, что и приставка. Например, если у вас Samsung с HDR10+, вам подойдет Apple TV.

Смартфоны и планшеты. HDR поддерживают многие популярные устройства — например, все iPhone начиная с 2017 года, большинство Android-смартфонов с AMOLED- и OLED-экранами, флагманские планшеты любых производителей.

Важно: эффект HDR при съемке телефоном не имеет почти ничего общего с HDR-контентом. За счет программной обработки достигается повышенная контрастность, яркие светлые акценты и глубокие, но различимые тени. Но итоговый снимок, как правило, получается в SDR, его можно просматривать на любом устройстве и выкладывать в соцсети.

На Samsung Galaxy S24 можно включить отображение фото и видео в галерее в формате HDR. Источник: samsung.com
На Samsung Galaxy S24 можно включить отображение фото и видео в галерее в формате HDR. Источник: samsung.com

Где брать HDR-контент

Стриминги. Многие популярные онлайн-кинотеатры совместимы с HDR — «Кинопоиск HD», Okko, «Иви», YouTube, Apple TV, Netflix, Amazon Prime, HBO Max, Disney+. Но важно еще обратить внимание, какой формат HDR они поддерживают:

  1. HDR10 — все сервисы в списке выше.
  2. HDR10+ — только Apple TV+ и Amazon Prime.
  3. Dolby Vision — Apple TV+, Netflix, Amazon Prime, HBO Max, Disney+.

Не весь контент в онлайн-кинотеатре совместим с HDR. Обычно рядом с фильмом есть специальный значок, что его можно воспроизвести в этом формате. Уже сейчас на Netflix в HDR можно посмотреть «Бриджертонов», «Эмили в Париже» и еще десятки сериалов. А вот в «Кинопоиске HD» контента в HDR мало: российских сериалов в таком формате почти нет.

Подборка фильмов в формате HDR на «Иви». Некоторые отмечены как поддерживающие HDR10, а у некоторых конкретный формат HDR в характеристиках не указан. Источник: ivi.ru
Подборка фильмов в формате HDR на «Иви». Некоторые отмечены как поддерживающие HDR10, а у некоторых конкретный формат HDR в характеристиках не указан. Источник: ivi.ru

Физические носители. Многие Blu-Ray диски сейчас выпускают в формате HDR10 или Dolby Vision. Этот вариант подойдет для ценителей и коллекционеров.

Проследите, чтобы формат, указанный на диске, был совместим с вашим телевизором.

Для Blu-Ray с HDR нужен проигрыватель 4K Ultra HD. Большинство таких устройств воспроизводит диски почти в любом формате. А вот старые видеоплееры для них не подойдут из-за технических ограничений. HDR-видео требует использования современных HDMI-кабелей и портов HDMI 2.0 и выше, которые могут отсутствовать в старых плеерах.

Blu⁠-⁠Ray фильма «Миссия невыполнима: Племя изгоев». На коробке пометка HDR, но какой именно — неясно. Источник: ozon.ru
Blu⁠-⁠Ray фильма «Миссия невыполнима: Племя изгоев». На коробке пометка HDR, но какой именно — неясно. Источник: ozon.ru
Проигрыватель Blu⁠-⁠Ray™ 4K Ultra HD — UBP⁠-⁠X700 от Sony
Проигрыватель Blu⁠-⁠Ray™ 4K Ultra HD — UBP⁠-⁠X700 от Sony

Какие недостатки есть у технологии

У HDR есть и недостатки, которые следует учитывать при выборе устройства или контента.

Устройства с HDR дороже. Хорошие телевизоры с ним стоят от 100 000 ₽, в то время как без HDR можно найти неплохую бюджетную модель от 35 000 ₽.

Проблемы с совместимостью. Например, некоторые модели телевизоров могут поддерживать не все форматы HDR или иметь недостаточно высокую яркость экрана для качественного воспроизведения HDR-контента. Тогда вы просто не сможете оценить преимущества технологии.

Фильмы с HDR весят больше. Средний фильм в формате HDR в разрешении 4К занимает на диске от 50 Гб. Это связано с большим объемом информации о цветах и яркости, которую HDR-контент хранит и передает на устройство.

Что такое псевдо-HDR

Псевдо-HDR — это технологии, которые добавляют эффект HDR в обычный SDR-контент. Иногда их используют в дорогих телевизорах, чтобы повысить качество обычного контента и приблизить его к HDR. Или, наоборот, на более бюджетных телевизорах, которые не поддерживают настоящий HDR, но пытаются накладывать яркие фильтры поверх обычного изображения.

В отличие от настоящего HDR, работа псевдо-HDR не зависит от информации об оттенках и яркости, заложенной в файл с фильмом. Вместо этого технология использует умные алгоритмы, чтобы адаптировать картинку. Эффект не всегда удовлетворяет пользователей, но в сети можно встретить и положительные отзывы от геймеров и киноманов. Эффект HDR есть в телевизорах разных производителей — везде он называется и работает по-разному.

Если вы хотите оценить преимущества HDR, режим эффекта HDR для этого не подойдет. Выбирайте телевизоры, у которых в характеристиках есть форматы HDR10, HDR10+ или Dolby Vision и соответствующий контент.

Как включить HDR

На большинстве устройств HDR включается автоматически при воспроизведении соответствующего контента. Например, если вы смотрите фильм на Netflix, ваш телевизор переключится в режим HDR, чтобы обеспечить лучшее качество изображения. Это делает процесс простым и удобным для пользователей.

Иногда необходимо вручную активировать HDR в настройках устройства — например, на компьютерах с Windows 10 или 11. Может понадобиться и специальное приложение: встроенные плееры на компьютерах и смартфонах не всегда «переваривают» файлы в HDR.

Важно убедиться, что контент, который вы смотрите, поддерживает HDR. Например, не все видео на YouTube имеют такой формат. Ищите отметки о поддержке HDR или используйте фильтры для поиска соответствующего контента.

Коротко: стоит ли покупать HDR-устройства

  1. HDR-устройства — для тех, кто ценит яркую реалистичную картинку. При просмотре HDR-контента они обеспечивают заметный контраст.
  2. Устройства с HDR дороже, чем с SDR. Если ваш бюджет ограничен или вы не планируете смотреть контент с HDR, возможно, стоит поискать другие варианты. Например, хороший телевизор с SDR вполне подойдет для повседневного использования и семейного просмотра кино.
  3. Учитывайте, что не все устройства поддерживают продвинутые версии HDR — HDR10+ и Dolby Vision. Если вы планируете смотреть контент на стриминговом сервисе, проверьте, с каким форматом HDR он работает.
  4. Если вы готовы переплатить ради реалистичных цветов и высокой детализации, этот формат для вас.

Мы постим кружочки, красивые карточки и новости о технологиях и поп-культуре в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь, там классно: @t_technocult

Мила ЖуковскаяПользуетесь HDR на компьютере или телефоне? Расскажите про свой опыт:
  • СирожаДавно было интересно разобраться, что такое HDR. Спасибо!4
  • Артем СтепановБесит что стриминговые сервисы предлагают HDR только для устройств с разрешением 4K и выше. У меня есть хороший OLED экран с нестандартным разрешением 2880x1620 и на нём нельзя смотреть HDR со стриминговых сервисов, только SDR. Приходится качать на стороне чтоб посмотреть. В то же время производители телевизоров с классическим LCD жульничают с отображением HDR, его зачастую невозможно смотреть, отображается слишком тёмным. Есть проблема со стандартами HDR, некоторые устройства заявляют, но не поддерживают их в полной мере, кроме того стандартов уже несколько, а в будущем динамический диапазон устройств будет расти и нужны будут новые стандарты. Что-то типа HDR12+ и далее.3
  • Вейдер БигудьСтатья дилетантская. 1️⃣HDR делает яркие участки изображения еще ярче, а темные — темнее. Нет, он не делает темные – темнее. Он может в темных участках отобразить больше градиентов темного. 2️⃣Одна из самых впечатляющих особенностей хорошего HDR — способность показывать очень глубокие черные цвета Тоже неверно. В SDR черный цвет тоже черный. Способность показывать очень глубокие черные цвета зависят от матрицы телека. Глубокий черный есть на OLED и современных MiniLED с большим числом зон подсветки. 3️⃣HDR10 — самый распространенный. Фильмы в формате HDR автоматически настраивают яркость, контрастность и цветопередачу экрана под себя. Нет, не настраивает. Яркость, контрастность и цвета надо настроить на телеке самому. 4️⃣Средний фильм в формате HDR в разрешении 4К занимает на диске от 50 Гб. Это связано с большим объемом информации о цветах и яркости, которую HDR-контент хранит и передает на устройство. Нет, не связано. Фильм в SDR на Blu-Ray тоже спокойно может весить 50 гигов. Связано это именно с битрейтом фильма. Сами метаданные HDR весят копейки. 5️⃣Про приставки все напутали. У вас шилд тв поддерживает HDR10 сначала, а потом поддерживает только Dolby Vision. Ну и самое главное, в статье не рассказано: 1. Как правильно смотреть HDR контент с точки зрения расстояния до телека и освещенности комнаты? 2. Почему не все Dolby Vision одинаковы? Чем отличается P5, P8 и P7 профиль? 3. Не написали самое главное преимущество DV над HDR10: DV знает пиковую яркость конкретно вашего телека, поэтому правильно ужимает диапазон яркостей под ваш телек. HDR10 так не делает, поэтому шпарит на все деньги, а телек потом просто отрежет лишнее, если в него не влезет, то есть может не отобразить большую часть выведенной на него информации о яркости.2
  • Мила ЖуковскаяВейдер, 1. Да, всё верно, HDR помогает отобразить больше оттенков тёмных (или светлых) цветов. Я пишу об этом в статье, ну и во фразе, которую вы привели, тоже имею в виду именно оттенки — это вопрос формулировки. Ну и тоже ещё вопрос цветового восприятия, потому что многие пользователи как раз пишут, что HDR позволяет достичь эффекта глубокого космического чёрного — как в том же «Интерстелларе», например, если его в HDR смотреть 2. То, насколько глубокий чёрный цвет вы видите на экране, зависит и от матрицы, и от HDR — эти понятия друг другу не противоречат. Понятно, что чем круче экран, тем в большей степени вы вообще сможете оценить преимущества HDR во время просмотра. 3. Фильмы в формате HDR10 и других форматах передают метаданные, чтобы отображать контент с оптимальными параметрами. А базовые настройки телика вы сами регулируете, да 4. Да, фильм в SDR тоже может весить 50 гигов, но я вроде и не пишу, что 50 гигов может весить только кино в HDR) 5. Про приставки ничего не путаем, давайте объясню: HDR10 — базовый формат. Все приставки, о которых я пишу, его по умолчанию поддерживают (как я в статье и обозначила). Дальше вдаёмся в подробности — смотрим, какой из продвинутых форматов HDR поддерживают приставки. Из продвинутых форматов они могут поддерживать, например, только HDR10+ или только Dolby Vision. То есть тут нет смысла повторяться и к устройству, которое поддерживает формат Dolby Vision, делать приписку, что оно поддерживает HDR10 — это и так понятно. Подробнее о базовых и продвинутых форматах рассказываю в статье как раз. Что касается того, что в статье не раскрыто — не соглашусь, что расстояние до телика или освещенность комнаты, или отдельные особенности формата — самое главное) Это интересные темы и о них будет классно поговорить в других материалах, но в этом гайде для меня было важно рассказать в принципе как работает HDR, зачем он нужен и какие бывают форматы.3
  • Богдан ГалимьяновАртем, обыкновенные LCD и не поддерживают HDR. Панель должна быть хотя бы с миниледом1
  • Артем СтепановБогдан, конечно, но это никак не мешает производителю LCD мухоморить с поддержкой технологии, запихивая невпихуемое. Телек еще и реально пытается выдать какой-то HDR, но вяглядит это убого.0