Термин HDR (High Dynamic Range – расширенный динамический диапазон) применительно к телевизорам вошёл в обиход с появлением 4К-моделей. В 2015 году Ассоциация потребительских технологий анонсировала стандарт HDR10, а компания Samsung одной из первых выпустила телевизоры с его поддержкой. Двумя годами позже Samsung и Amazon видео представили стандарт HDR10+, который, как понятно из названия, расширял требования к качеству изображения и гарантировал потребителю ещё более насыщенную и яркую картинку. В том же году Samsung, Panasonic и кинообъединение «Студия Двадцатый век» (20th Century Studios) основали альянс HDR10+ Alliance для продвижения одноимённого стандарта.
Итак, что же означает термин HDR применительно к видеоизображению? Эта технология улучшает детализацию изображения в самых тёмных и светлых сценах. Она делает картинку на экране более естественной и реалистичной даже в широком диапазоне контрастности. Например, если действие происходит в тёмной пещере, экран HDR-телевизора отобразит не только цвет, но и текстуру её стен. А в сцене с яхтой, проплывающей по океану, можно будет отчетливо различить отдельные солнечные лучи даже на ярком, залитом светом фоне.
Несмотря на все преимущества технологии, в ранних её проявлениях, в частности, в стандарте HDR10, были и некоторые недостатки. Из-за использования статических метаданных зрители могли наблюдать недостаточную насыщенность и несбалансированную яркость при просмотре контента с расширенным динамическим диапазоном. Стремление компании Samsung Electronics к идеальному качеству изображения стало причиной появления множества инноваций в области телевизионных технологий, в частности, активного развития HDR10+ — улучшенной версии существующего на рынке стандарта.
Экраны большинства телевизоров не способны в полной мере воспроизводить весь диапазон цветов отображаемого контента. Как правило, чтобы приблизиться к качеству HDR, в телевизорах с ограниченным динамическим диапазоном использовался процесс усиления цвета изображения, известный как «тональное отображение». Однако в отличие от предыдущих версий технологии HDR10, в которых использовалось статическое отображение тонов и усиление цвета было одинаковым для каждой сцены, HDR10+ использует динамическое отображение тонов, что позволяет оптимизировать каждую сцену по отдельности.
Новая технология позволяет отобразить все детали как в тёмных сценах, так и в ярких, придавая изображению дополнительную глубину и делая контент более реалистичным и захватывающим. Это возможно благодаря встроенным в контент динамическим метаданным, которые создают оптимизированную кривую отображения тонов на основе математической концепции, известной как кривая Безье.
В основе HDR10+ лежит технология тонального отображения, разработанная лабораторией цифровых медиарешений Samsung ещё в 2016 году. Этот алгоритм, применявшийся на экранах с ограниченным динамическим диапазоном, впервые в отрасли позволил автоматически оптимизировать цвета в каждой сцене. А спустя несколько месяцев динамическое тональное отображение (следующая ступень развития HDR10) стала главной темой для обсуждения в Обществе кинематографических технологий (Society of Motion Picture & Television Engineers, SMPTE). Существующий алгоритм стал основой для новой технологии и появился новый отраслевой стандарт. Стандарт, который удовлетворяет потребностям как производителей устройств и микропроцессоров, так и киностудий, и предоставляет им свободу для внедрения новых технологий.
Команде необходимо было создать жизнеспособный отраслевой стандарт, который подошёл бы и для студий, и для производителей чипов и телевизоров. После месяцев исследований и многочисленных симуляций, разработчики Samsung нашла решение для того, чтобы справиться с задачей. Идея заключалась в том, чтобы сымитировать то, как студии редактируют сцены: кривая должна быть фрагментированной. Кривая Безье оказалась для этого идеальным вариантом. Однако прежде чем использовать её в качестве основы для создания динамических метаданных посредством математической оптимизации, команде было необходимо сначала изменить её. Именно в этот момент у них появилась инновационная идея повысить её гибкость путём преобразования двумерной кривой в одномерный набор данных.
Благодаря повышенной гибкости появилась возможность создания оптимизированных кривых тонального отображения для каждой сцены. Сочетая эту технологию с алгоритмом, автоматически преобразующим каждую кривую в метаданные, команда создала мощный инструмент, который позволит телевизорам Samsung обеспечивать зрителям ощущение полного погружения при просмотре контента.
Чтобы объяснить весь потенциал технологии для изменения того, как пользователи воспринимают контент, представьте себе кулинарный шедевр от знаменитого шеф-повара, превращённый в рецепт для обычной домашней кухни. Рецепт настолько точный, что любой может использовать его для создания практически идеального блюда. А теперь представьте инструмент, который записывает этот рецепт автоматически, вместо самого повара, и подходит для разных блюд. Наконец, представьте, что этот рецепт доступен всем, кто покупает нужные ингредиенты.
Samsung создала не только стандарт для написания «рецепта», но и инструмент для его записи, но для того, чтобы «идеальное блюдо» стало реальностью, шеф-повара (студии), магазины (контент-провайдеры) и те, кто готовит дома (производители устройств и микропроцессоров), должны работать вместе.
С момента официального запуска в 2017 году экосистема HDR10+ была значительно расширена усилиями Samsung и партнёров компании, чтобы, во-первых, сделать технологию бесплатной для производителей полупроводников и телевизоров, а, во-вторых, создать платформу и метаданные для HDR10+, которыми смогут свободно и бесплатно пользоваться компании-производители контента, UHD Blu-ray-проигрывателей и цифровых телеприставок STB (Set-Top-Box).
Таким образом, на рынке развивается устойчивая экосистема HDR10+, способная кардинально улучшить опыт взаимодействия с домашним развлекательным центром. Чтобы обеспечить максимально реалистичное отображение контента на телевизорах, Samsung усиленно развивает сотрудничество в сфере HDR10+ с компаниями из различных сегментов рынка (кинематографа, производителями программного обеспечения и техники), это способствует ускорению широкого внедрения этой технологии.
Samsung начала сотрудничать с производителями техники, полупроводников и проекторов, чтобы пользователи могли наслаждаться высочайшим, максимально реалистичным качеством изображения в формате HDR10+. Среди партнеров компании такие эксперты отрасли как V-Silicon (ранее — Sigma Designs) и TP Vision. Samsung работает с ведущими киностудиями и поставщиками контента, в том числе с ivi, крупнейшим российским онлайн-кинотеатром, Amazon Prime Video и Warner Bros.
Присоединение к проекту большего числа производителей телевизоров с поддержкой формата HDR10+, микрокомпьютеров (System-on-a-Chip, SoC), домашних кинотеатров и проекторов, а также появление все большего количества контента в формате HDR10+ и официальная сертификация HDR10+ являются началом новой эры качества изображения.
Сейчас в ассортименте Samsung присутствует большое количество телевизоров с поддержкой стандарта HDR10+. Разумеется, поддерживают данный стандарт и флагманские модели Samsung QLED 8K. Симбиоз высочайшего разрешения и расширенного динамического диапазона позволяет вывести процесс просмотра фильмов и иного контента по-настоящему на новый уровень.
