Видео со стандартным динамическим диапазоном
Видео со стандартным динамическим диапазоном ( видео SDR ) — это видеотехнология , которая представляет интенсивность света на основе характеристик яркости , контрастности и цвета , а также ограничений дисплея с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ). [1] Видео SDR способно отображать цвета видео или изображения с максимальной яркостью около 100 кд/м. 2 , уровень черного около 0,1 кд/м 2 и Rec.709 / sRGB цветовой охват . [1] [2] он использует гамма-кривую В качестве электрооптической передаточной функции . [1] [3]
Первые ЭЛТ- телевизоры были изготовлены в 1934 году, а первые цветные ЭЛТ-телевизоры — в 1954 году. [4] [5] Термин «видео со стандартным динамическим диапазоном» был принят, чтобы отличить видео SDR от видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR-видео), новой технологии, которая была разработана в 2010-х годах для преодоления ограничений SDR. [1] [6]
Технические детали
[ редактировать ]Передаточная функция
[ редактировать ]Обычные гамма-кривые :
- Оптоэлектронная передаточная функция (OETF):
- Электрооптическая передаточная функция (EOTF):
- МСЭ-R BT.1886 (SDR-ТВ) [3]
- sRGB (мониторы, принтеры, Всемирная паутина ) [9]
Линейная часть обычной гамма-кривой использовалась для ограничения шума камеры при видеосъемке при слабом освещении, но больше не требуется для камер с высоким динамическим диапазоном (HDR). [8] Примером обычной гамма-кривой может быть Rec. 601:
Рекомендация МСЭ-R BT.1886 описывает эталонную EOTF SDR. [3] Это гамма-кривая, представляющая реакцию ЭЛТ на видеосигнал. [3] Он был опубликован МСЭ в 2011 году. [3]
Передаточная функция , которая ближе к закону Вебера, обеспечивает больший динамический диапазон при той же разрядности , чем обычная гамма-кривая. [10] Стандарты HDR , такие как гибридная логарифмическая гамма (HLG) и SMPTE ST 2084, допускают больший динамический диапазон за счет использования другой передаточной функции . [10] [11] HLG совместим с дисплеями SDR. [12]
Цветовая гамма
[ редактировать ]В некоторых случаях термин SDR также используется в значении, включающем стандартную цветовую гамму (т. е. Rec.709 / sRGB основные цвета ). [1] HDR использует широкую цветовую гамму (WCG), например Rec. 2020 или DCI-P3 . основные цвета [1] [13]
Динамический диапазон
[ редактировать ], Динамический диапазон воспринимаемый человеческим глазом на одном изображении, составляет около 14 ступеней . [10] Видео SDR с обычной гамма-кривой и глубиной цвета 8 бит на выборку имеет динамический диапазон около 6 ступеней, при условии, что порог квантования яркости 5%. используется [10] В статье используется порог в 5 % (вместо стандартного порога в 2 %), чтобы типичный дисплей был тусклее идеального. Профессиональное SDR-видео с разрядностью 10 бит на сэмпл имеет динамический диапазон около 10 ступеней. [10]
Отображение SDR-видео на современных дисплеях
[ редактировать ]Хотя обычные гамма-кривые полезны при слабом освещении и совместимы с ЭЛТ- дисплеями, они могут отображать только ограниченный динамический диапазон . [10] [11] Стандарты требуют, чтобы SDR отображался на дисплее с теми же характеристиками, что и у ЭЛТ (т. е. пиковая яркость 100 нит , гамма-кривая, Rec. 709 ). основные цвета [1] [3] Однако современные дисплеи зачастую гораздо более функциональны, чем возможности ЭЛТ. [1] На таких дисплеях можно отобразить более высокую яркость и более широкую цветовую гамму, отрегулировав и попытавшись улучшить изображение SDR. [1] Однако HDR необходим для сохранения творческих замыслов. [1]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж «Объяснение HDR (расширенного динамического диапазона) на телевизорах» . Плоские панелиHD . Проверено 25 апреля 2021 г.
- ^ «Отчет МСЭ-R BT.2390 — Телевидение с расширенным динамическим диапазоном для производства и международного обмена программами» . МСЭ . Проверено 29 апреля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «BT.1886: Эталонная электрооптическая передаточная функция для плоских дисплеев, используемых в студийном производстве HDTV» . www.itu.int . Проверено 24 апреля 2021 г.
- ^ «Цветная ЭЛТ 15GP22» . Музей раннего телевидения . Проверено 2 февраля 2016 г.
- ^ «Раннее электронное телевидение» . Музей раннего телевидения . Проверено 2 февраля 2016 г.
- ^ «CES 2014: Dolby Vision обещает светлое будущее для телевидения, Netflix и Xbox Video» . Экспертные обзоры . 6 января 2014 года . Проверено 24 апреля 2021 г.
- ^ «BT.601: Параметры студийного кодирования цифрового телевидения для стандартного соотношения сторон 4:3 и широкоэкранного формата 16:9» . МСЭ.
- ^ Перейти обратно: а б с «Отчет исследовательской группы об экосистеме изображений высокого динамического диапазона (HDR)» . Общество инженеров кино и телевидения . Проверено 2 февраля 2016 г.
- ^ Майкл Стоукс; Мэтью Андерсон; Шринивасан Чандрасекар; Рикардо Мотта (5 ноября 1996 г.). «Стандартное цветовое пространство по умолчанию для Интернета — sRGB, версия 1.10» .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Т. Борер; А. Коттон. «Телевизионная система с широким динамическим диапазоном, независимая от дисплея» (PDF) . Би-би-си . Проверено 2 февраля 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Белая книга Dolby Vision» (PDF) . Лаборатории Долби . Проверено 2 февраля 2016 г.
- ^ «Расширенный динамический диапазон» (PDF) . Европейский вещательный союз . Проверено 1 ноября 2015 г.
- ^ «BT.2100: Значения параметров изображения для телевидения с расширенным динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами» . www.itu.int . Проверено 25 апреля 2021 г.