La tecnologia HDR è ora così diffusa che i popolari servizi di streaming come Amazon Prime, Disney+ e Netflix hanno iniziato a supportare i contenuti HDR. In effetti, se dovessi cercare una nuova TV o monitor oggi, saresti sorpreso di come quasi tutti i prodotti abbiano l'HDR nella sua lista delle specifiche.
Il che fa sorgere la domanda: cos'è esattamente l'HDR? Come funziona l'HDR e come si confronta con il normale SDR?
Che cos'è l'SDR?
Lo Standard Dynamic Range (SDR) è uno standard video utilizzato dai monitor CRT. Nonostante il successo di mercato di Tecnologia dello schermo HDR, SDR è ancora il formato predefinito utilizzato in TV, monitor e proiettori. Sebbene fosse utilizzato nei vecchi monitor CRT (ed è effettivamente ostacolato dai limiti della tecnologia CRT), SDR è ancora un formato accettabile oggi. In effetti, la stragrande maggioranza dei contenuti video, che si tratti di giochi, film o video di YouTube, utilizza ancora SDR. Fondamentalmente, se il dispositivo o il contenuto non è classificato come HDR, probabilmente stai utilizzando SDR.
Che cos'è l'HDR?
High Dynamic Range (HDR) è lo standard più recente per immagini e video. L'HDR è diventato popolare per la prima volta tra i fotografi che desideravano esporre correttamente una composizione con due soggetti con una differenza di 13 stop nel valore dell'esposizione. Una gamma dinamica così ampia consentirebbe un'esposizione adeguata a scene di vita reale che in precedenza non erano possibili con l'SDR.
Più recentemente, l'HDR è stato introdotto per film, video e persino giochi. Mentre il contenuto SDR ha fornito cieli esagerati, neri indistinguibili e problemi di banding durante scene ad alto contrasto, l'HDR ritrae realisticamente queste scene con uno spazio colore più ampio, profondità di colore, e luminanza.
Uno spazio colore più ampio, una maggiore profondità del colore e una maggiore luminanza rendono l'HDR migliore dell'SDR, ma di quanto?
Confrontando HDR e DSP
Se sei mai stato sul mercato per un monitor, probabilmente hai notato alcune specifiche come sRGB, nits e cd/m2 e colori a 10 bit. Queste specifiche riguardano lo spazio colore, la luminanza e la profondità del colore. Tutte queste specifiche sono ciò che rende i soggetti vivaci, ben miscelati e adeguatamente esposti all'interno di un'immagine.
Per comprendere meglio la differenza tra HDR e SDR, confrontiamo i due attraverso la loro gamma di colori, luminosità e profondità di colore. Iniziamo con la gamma di colori.
Gamma di colori
Una gamma di colori è uno spettro teorico di colori che possono essere rappresentati digitalmente. Per rappresentare tutti i possibili colori che gli occhi possono vedere, l'industria utilizza il cosiddetto diagramma di cromaticità CIE 1931. Questo diagramma è lo standard con cui vengono confrontati diversi spazi colore. SDR utilizza uno spazio colore chiamato Rec 709 e HDR con Rec 2100. Il triangolo rappresenta la quantità di spazio che utilizzano attraverso l'illustrazione seguente:
Come puoi vedere, lo spazio colore utilizzato da Rec 2100 di HDR è significativamente più grande di quello di Rec 709 di SDR.
Con l'ampio spazio colore dell'HDR, i registi e i vari creatori di contenuti avranno uno spettro significativamente più ampio di verdi, rossi e gialli per ritrarre in modo accurato e artistico il loro lavoro. Ciò significa che gli spettatori che guardano l'HDR vedranno colori più vivaci, specialmente nei verdi, gialli, rossi e tutto ciò che c'è tra di loro.
Per quanto riguarda l'SDR, poiché lo spazio colore ha quantità proporzionate di colori primari, i coloristi possono ancora ritrarre il loro lavoro in modo bello, anche se con limitazioni significative.
Luminosità
Hai visto la gamma di colori rappresentata in 2D come quella usata in precedenza. Tuttavia, l'intero spazio colore CIE 1931 è in realtà un diagramma 3D. La 3a dimensione del diagramma rappresenta la luminosità percepita del colore. La luminosità, insieme alla saturazione, è ciò che modifica la qualità del colore che gli esseri umani sono in grado di vedere.
Un display in grado di produrre quantità maggiori di luminanza è più in grado di modificare tutte le tonalità rappresentate dallo scape di colore 2D e quindi può visualizzare più colori visibili agli occhi umani. La luminanza è misurata in nits o candele/m2.
SDR è in grado di emettere 100 nit o 100 cd/m2. Al contrario, l'HDR10 (lo standard HDR più comune) può produrre fino a 1.000 nits. Ciò significa che la visione in HDR10 può consentire agli spettatori di vedere più varietà di colori primari e secondari.
Profondità di colore
Sebbene gli occhi umani vedano tutto in analogico, i display digitali devono imitare queste onde di luce analogiche in bit digitali affinché i processori possano ricrearli. Questi bit di informazioni digitali sono noti come profondità di colore o bit di colore.
L'occhio umano usa la percezione per vedere colori diversi. I display digitali utilizzano la profondità del colore o la profondità di bit per indicare a un pixel il colore da mostrare. Più un pixel può lampeggiare, più colori può visualizzare.
SDR può visualizzare 8 bit di colore, il che significa che un pixel può visualizzare un colore primario in 256 varietà. Poiché sono disponibili tre colori primari, un pannello a 8 bit può visualizzare un massimo di 16.777.216 sfumature di colore.
Per metterlo in prospettiva, l'occhio umano può distinguere solo circa 10 milioni di colori. Ciò significa che SDR è in grado di visualizzare i colori che i nostri occhi umani possono vedere, motivo per cui il colore a 8 bit è ancora lo standard per i media visivi oggi.
Al contrario, HDR10 può ottenere una profondità di colore di 10 bit, consentendo un massimo di 1,07 miliardi di sfumature di colore!
Impressionante, ma poiché l'occhio umano può distinguere solo circa 10 milioni di colori, una profondità di colore a 10 bit non è eccessiva? Riesci anche a vedere la differenza?
Sì, potresti assolutamente! Ma come?
Le persone possono percepire più colori con una profondità di 10 bit perché l'occhio umano non percepisce le tonalità di colore allo stesso modo.
Se osservi la scala cromatica CIE 1931 (nella foto sopra), puoi vedere che l'occhio umano può vedere molti più verdi e rossi che blu. Sebbene una profondità di colore a 8 bit possa massimizzare da vicino tutto il blu che i tuoi occhi possono percepire, non può fare lo stesso con il rosso, e specialmente con i verdi. Quindi, sebbene vedrai circa la stessa gamma di blu a 8 e 10 bit, altri primari come rossi e verdi mostreranno di più su un sistema che utilizza una profondità di colore di 10 bit.
Pro e contro di HDR e SDR
HDR e SDR sono due standard utilizzati nei media digitali visivi. L'uso di uno standard da un altro avrà le sue strade e i suoi punti deboli. Ecco una tabella per mostrarti come uno si confronta con l'altro:
In termini di colore e display, l'HDR è migliore dell'SDR in ogni modo. Fornisce miglioramenti significativi nello spazio colore, nella luminanza e nella profondità del colore. Quindi, se hai la possibilità di guardare film, visualizzare immagini o giocare in HDR, dovresti sempre farlo, ma puoi?
Il problema con l'HDR è che la maggior parte dei materiali di consumo non è compatibile con l'HDR. Spesso, la visualizzazione di contenuti multimediali HDR su uno schermo SDR renderà la tua esperienza visiva peggiore rispetto a guardarli su un normale pannello SDR.
Un altro problema è che la maggior parte dei dispositivi HDR utilizza HDR10, che è vagamente standardizzato, mentre il suo marketing è in gran parte uniforme. Ad esempio, troverai il logo HDR10 schiaffeggiato su un pannello scadente che non può funzionare come il pannello da 1.000 nits mostrato negli annunci HDR10.
Sebbene l'SDR fornisca i consueti standard di visualizzazione e non possa competere con l'HDR quando funziona, la sua facilità d'uso, compatibilità e costi inferiori è il motivo per cui molte persone preferiscono ancora usarlo.
Hai bisogno sia di HDR che di SDR
Ora che conosci la differenza tra gli standard SDR e HDR, diventa ovvio che l'HDR è il chiaro vincitore quando si tratta di guardare contenuti divertenti. Questo, tuttavia, non significa che dovresti smettere di usare SDR. La verità è che SDR è ancora lo standard migliore da utilizzare ogni volta che non stai guardando o riproducendo contenuti specifici per HDR.
Se stai acquistando un nuovo display, sarebbe saggio investire in un pannello con capacità HDR più costoso in quanto ti consente di guardare sia contenuti HDR che SDR. Poiché il contenuto SDR ha un aspetto scadente in HDR10, puoi sempre disattivare l'HDR quando guardi, riproduci o visualizzi contenuti e applicazioni SDR.
Si spera che questo ti dia un'idea dell'impatto che l'HDR porta sul tavolo. Sebbene l'SDR sia ancora il modo in cui ti godi vari contenuti, è solo questione di tempo prima che l'HDR ottenga un supporto migliore. Quindi, sarà probabilmente lo standard futuro che tutti utilizzeranno.