Katerina Key
Автор Hype.ru, перфекционист и зануда

Что такое гамма и HDR EOTF в телевизорах и почему стоит об этом знать

Что такое гамма и HDR EOTF в телевизорах и почему стоит об этом знать
Фото: LG

Когда в контексте телевизоров говорят про гамму, речь идёт не о радиации, которая создала Халка. Что же такое гамма-коррекция и почему оттенки серого так много значат для качества изображения телевизора?


Большинство людей, скорее всего, никогда не слышало о гамме в контексте упоминания телевизора или проектора. Но это не делает качество изображения менее важным. На самом деле скрытый, даже закулисный процесс, называемый гамма-коррекцией, имеет решающее значение для качественной картинки. И гамма-коррекция, и функция электро-светового преобразования (EOTF) одинаково важны для того, как изображение на телевизоре будет выглядеть в HDR в будущем.

Изучение работы гамма-коррекции и EOTF даст представление о том, как работает телевизор, а заодно вы лучше будете представлять, как правильно настраивать на нем гамму. Спойлер: не ждите простых ответов.

Дальше всё можно перевести в сплошную математику, но это еще более скучно, чем просто говорить о гамме. Так что вместо этого поговорим... о сером.

Оттенки серого

Какое из этих изображений самолета выглядит правильно?

Обратите внимание на разницу в яркости теней (передний план), средних тонов (фон и горы) и бликов (облака) (Источник: Geoffrey Morrison/CNET)

Вышеприведенная иллюстрация дает нам представление о том, как выглядят разные настройки гаммы. Правильным является среднее изображение, однако ваш телевизор вполне может показать нечто похожее на картинки слева или справа. В этом случае вы можете заняться настройкой гаммы вашего телевизора (если она возможна), чтобы картинка больше походила на правильную.

По сути, гамма — это переход между тем, что показывает входящий видеосигнал, и тем, что выдает нам телевизор.

Раньше кривая гамма-распределения была способом противодействовать тому, как старые ЭЛТ-телевизоры отображали картинку. В современную эпоху плоских телевизоров она идеально подходит для настройки качества изображения в зависимости от освещения в помещении.

Примеры трех кривых гамма-распределения (Источник: Geoffrey Morrison/CNET)

Выше вы можете увидеть примеры трех гамма-кривых. Линейный график слева — это то, что вы ожидаете увидеть в идеале: соотношение 1:1 между входящим видеосигналом и тем, что выдает телевизор. Но в реальности эта кривая может выглядеть иначе. Низкая гамма с не очень глубокой кривой, как посередине, более уместна для ярких комнат и контента, не связанного с фильмами. Более высокая гамма, что справа, обычно лучше подходит для просмотра фильмов и затемненных комнат. В этом примере все тени (нижняя часть кривой) будут темнее. Более яркие части изображения (правая верхняя часть графика) не сильно меняются.

Если вы настроите гамма-коррекцию на своем телевизоре, она изменит кажущуюся «серость» черного, теней, средних тонов и в меньшей степени даже самых ярких оттенков. Гамма демонстрирует, как изображение переходит с черного на белый оттенки, и влияет на все серые промежутки между ними.

Высокая гамма, то есть глубокая кривая, означает, что более широкий диапазон теней будет темным. Это может сделать изображение темным и контрастным, а также детали будут скрыты в тени. Низкая же гамма имеет более плоскую кривую, поэтому тени будут ярче. Это может сделать изображение размытым и плоским.

Настройки

Так как же правильно? Это зависит от того, что вы просматриваете и где.

Обычно гамма-кривые представляются в виде чисел, и какая из них лучше — вопрос вкуса. Некоторые зрители любят 2.4, в то время как другие считают, что это слишком темно. С другой стороны, изображение с 1.8 может выглядеть безжизненным и размытым. Кто-то предпочитает около 2.2, но всё в итоге зависит от вас. Фанаты фильмов будут кричать, что 2.4 — единственный вариант, а геймеры могут сказать, что 2.0 позволяет им лучше видеть тени в темной игре.

Однако сам номер кривой не учитывает среду, в которой вы просматриваете контент. Если вы смотрите телевизор в светлой комнате, гамма 2.4 будет казаться слишком темной, а тени будет слишком сложно разглядеть. В затемненной комнате картинка с 2.0 может показаться слишком размытой, а тени будут неестественно яркими.

Это связано с тем, как изображение воспринимает ваш глаз.

Иллюстрация, как свет, окружающий изображение, влияет на его воспринимаемую яркость (Источник: Geoffrey Morrison/CNET)

На изображении выше прямоугольники — это тот же оттенок серого, но для большинства зрителей один из них, который слева, выглядит ярче. Они кажутся разными из-за того, что расположено вокруг них. В реальном мире прямоугольник — это ваш телевизор, а вокруг — комната.

Если ваш телевизор имеет возможность настройки гаммы, найдите некоторые сцены, которые изображают ночное время или просто затемнены, и поиграйте с настройками. Как все эти настройки в конечном итоге работают, зависит от телевизора. Лучше всего выглядят изображения с гамма-кривой, которая вам нравится, а яркость при этом лучше установить ​​на самое низкое значение, которое не поменяет видимость деталей в тени.

Целый новый мир HDR

Теперь давайте забудем о гамме на мгновение. С появлением HDR этот телевизионный стандарт работы телевизоров радикально изменился. Вместо гаммы HDR использует EOTF — функцию электро-светового преобразования. Технически, гамма — это тоже EOTF, но будем называть их по-разному, чтобы не путаться.

HDR EOTF, по сути, диктует определенный уровень яркости в реальном мире. Если говорить совсем уж упрощенно, то гамма дает телевизору инструкцию выдать 20% от максимальной яркости. А EOTF говорит: «Выдай 200 нит».

Это похоже на то, что раньше делала гамма-коррекция, но теперь это делается чуть более прямолинейно. Гамма-коррекция более относительна, а EOTF более конкретна.

С гаммой не было никакого способа узнать, насколько ярким был телевизор, когда он попал в ваш дом, и никто не знал, насколько ярким был его максимум. Возможно, 20% от максимума составляли 200 нит, но легко это могли быть 2 или 20 нит. А это уже огромная разница, и разработчикам контента нужна была уверенность в том, что та картинка, которую вы увидите у себя дома, будет похожа на ту, что они собирались вам показать.

С EOTF HDR стало проще. Не совсем легко, но лучше, чем было. На стадии производства создатели контента могут сказать: «Хочу, чтобы самая яркая часть моего шоу была 1000 нит». Это относится к самому яркому визуальному моменту, например, к отблеску от окна или к фонарю в темноте. Затем команда выстраивает остальные уровни яркости вокруг этого: эта тень — 50 нит, облачное небо —600 нит и т. д.

Когда вы воспроизводите этот контент дома, ваш телевизор будет показывать точную физическую яркость, которую создатели контента видели, когда они делали шоу или фильм. Результатом является более точное отображение контента.

Да, это не совсем просто, во многом потому, что не все телевизоры действительно могут производить 1000 нит, требуемые контентом. Если телевизор не может произвести требуемое количество света, он либо частично перекроет его, либо полностью отключит. Другими словами, телевизор будет действовать как низкий дверной проем: любой высокий человек, проходя через него, будет либо сгибаться, либо врезаться головой.

Два проектора рядом (Источник: Geoffrey Morrison/CNET)

Обратите внимание, что на фото слева расположены три отдельных светильника, а справа — один. Это пример различных подходов к обработке HDR. Ни один из проекторов не может создать требуемую яркость, но тот, что слева, показывает вам полную детализацию, жертвуя яркостью. Второй обрезает детали, но создает яркую подсветку.

Несмотря на то, что HDR EOTF не идеален, это лучший способ производства контента для телевизоров. То, как недорогой телевизор обрабатывает HDR-контент, который он физически не может показывать, будет показателем его общей производительности. Хорошим примером является изображение выше с двумя разными проекторами. Ни один из них не может полностью обеспечить яркость, необходимую для воспроизведения контента в HDR, но каждый делает всё от себя зависящее, заставляя вас думать, что он может воспроизводить такой контент.

Настоящее и будущее гаммы

Хотя гамма — достояние прошлого, она никуда не денется еще долгое время. Мы уже более 70 лет просматриваем контент не в HDR, и его ещё долго будут производить. Во всяком случае, его производство будет продолжаться, пока телевизоры с HDR не заполонят весь рынок.

Если у вас есть продвинутый проектор или телевизор, стоит попробовать настроить гамму. Возможно, вы подберете для себя иные настройки, чем те, что стояли по умолчанию. Это поможет вам получить четкое представление о том, что можно сделать с картинкой в телевизоре при помощи дополнительных настроек.

По материалам CNET

Один хлопок? Или же бурные овации? Хлопая больше или меньше, вы показываете, какой пост действительно чего-то стоит.
Katerina Key Автор Hype.ru, перфекционист и зануда
Комментарии