Een toevoeging voor de geïnteresseerden:
HDR staat zoals het inleidende stuk van het artikel al zegt voor High Dynamic Range. Dynamisch bereik is eigenlijk hetzelfde als contrast. Het enige verschil is wanneer welke term gebruikt wordt: voor TV's en beeldschermen wordt contrast gebruikt, opgegeven als de verhouding tussen de helderheid van wit en de helderheid van zwart.
Voor (camera)sensoren en de content wordt eigenlijk altijd dynamisch bereik gebruikt, wat de 2-log van die verhouding is. In formulevorm is het dus:
CR = 2
DR
DR =
2log(CR)
Er is niet echt een harde grens afgesproken wanneer we het nu hebben over HDR en wanneer we het hebben over SDR / LDR (standard / low dynamic range). Dat heeft waarschijnlijk ook te maken met de verschillen in dynamisch bereik tussen de verschillende stappen in de keten.
Bij camerasensoren wordt vaak al van HDR gesproken vanaf zo'n 14 stops (16k : 1 contrast), maar bij beeldschermen is dit duidelijk hoger. De combinatie van Quantum Dot Enhancement Film (QDEF) en Full Array Local Dimming (FALD) backlighting gaat tot 19,3 stops (650k : 1 contrast) wat vorig jaar werd gepresenteerd in de vorm van het Dolby Vision Reference Display. OLED gaat nog hoger dat, op papier zelfs tot oneindig.
Toch zijn dit soort schermen niet automatisch HDR. Voor HDR zijn er namelijk nog twee dingen van belang:
- De keten moet van begin tot eind HDR zijn, wat nu niet het geval is met de content
- Het maakt voor het scherm uit hoe het dynamisch bereik er uit ziet: hoeveel stops boven en onder een bepaalde waarde
De content wordt nu op twee manieren gelimiteerd. Als eerste is er een stukje metadata nodig dat ondersteund moet worden (bij standaard Blu-ray niet het geval, bij 4K Blu-ray wel) dat onder andere te maken heeft met het tweede punt. Daarnaast betekent het veel grotere dynamisch bereik dat de kleurdiepte per kanaal omhoog moet om te voorkomen dat je gigantisch veel banding krijgt. Standaard is dit 8 bits per kleurkanaal, zoals we ook gewend zijn op computers (al wordt op TV's alleen het bereik van 16-235 gebruikt), met 4K Blu-ray wordt dit in ieder geval verhoogd naar 10 bits en later wellicht ook naar 12 bits (de
Rec. 2020 standaard ondersteund dat in ieder geval).
Doordat de helderheid van zwart op een OLED scherm praktisch gezien 0 is heeft elk OLED scherm een zo goed als oneindig contrast. Toch wordt niet elk OLED scherm als HDR verkocht. De reden daarvoor is dat het dynamisch bereik op de meeste OLED schermen alleen aan de onderkant is uitgebreid: de helderheid van zwart is dan wel veel lager, maar de helderheid van wit is nog steeds hetzelfde. Voor highlights zoals (reflecties van) de zon, koplampen van auto's, verlichting, etc. is OLED dan niet beter. Hoeveel stops boven en onder een bepaalde waarde nodig zijn voor HDR is sterk afhankelijk van het omgevingslicht bij het kijken, maar zelfs in een compleet verduisterde ruimte zal een standaard OLED scherm niet helder genoeg zijn voor die echte HDR ervaring.
Is het grotere dynamisch bereik van een OLED scherm dan weggegooid als het geen HDR ondersteunt? Niet helemaal. Dit komt doordat de bron gamma encoded wordt opgeslagen waarbij meestal wordt uitgegaan van weergave op een scherm met een gammacurve met een exponent van 2,2. Het probleem hiermee is dat dit verre van optimaal is voor LCD, je krijgt dan namelijk clipping naar zwart (black crush) wanneer de volgende ongelijkheid waar is:
(([input] - 16) / (235 - 16))
2,2 < 1 / CR
Op een LCD TV met een contrast van 3000:1 zouden dan de grijswaarden 17-21 hetzelfde worden weergegeven als 16 (zwart), wat dus black crush is. Om dit te voorkomen neemt de gammawaarde vaak af onder de 25% grijs. Deze overgang verloopt wel redelijk vloeiend, maar doordat het alleen de schaduwtonen beïnvloed ziet het er dan vrij contrastloos uit. Dit is ook precies de reden waarom de BT. 1886 gammacurve is ontwikkeld, waarbij de gammacurve wordt bepaald op basis van het dynamisch bereik van het scherm. Dit zorgt voor een veel betere gradatie in de schaduwtonen en een contrastrijker ogend beeld op schermen met een vrij laag contrast.
Overigens kan ook met SDR de illusie van HDR worden gegeven. Dit zie je onder andere terug met fotografie. Foto's die worden aangeduid als HDR zijn dat eigenlijk nooit. Ze zijn zo bewerkt dat bij weergave op een SDR scherm de illusie van HDR wordt gewekt door het dynamisch bereik van de (samengestelde) HDR bron te comprimeren tot SDR, in plaats van dat het wordt afgekapt (clippen) zoals met een SDR bron. Dit proces wordt tone mapping genoemd.
Het komt met fotografie zelfs regelmatig voor dat geen enkele stap in de keten HDR is. Door meerdere foto's met verschillende belichtingen te combineren kan een "HDR bron" gecreëerd worden met een SDR camerasensor. Door het resultaat vervolgens te tone mappen kan je vervolgens HDR simuleren op een SDR scherm. Het verschil zit hem dus in het comprimeren van het dynamisch bereik van de bron in plaats van het af te kappen (clippen). Dit verschil zorgt ervoor dat dergelijke foto's er altijd vrij onnatuurlijk uit zien.
[Reactie gewijzigd door Kid Jansen op 28 juli 2024 07:35]