Существует ли эффект HDR? Собственный тест с LG OLED55C6V, Sony PS4 Pro, God of War.

HDR – новый стандарт изображения. Картинка в стандарте HDR содержит в себе больше информации, больше градаций и глубины, что позволяет сформировать на дисплее с поддержкой HDR совершенно новый визуальный опыт. Но что получит потребитель при покупке недешевой техники с поддержкой HDR?

В цикле прошлых статей на тему широкого динамического диапазона мы познакомились с форматами HDR, размышляли, какой телевизор и почему лучше подойдет для отображения HDR контента. Пришло время практики. В этой статье мы опишем проведенный нами в предпраздничные дни тест, целью которого была задача найти ответы на следующие вопросы:

  • Существует ли эффект HDR, не маркетинговый ли это миф?
  • Разница в изображении между изображением с HDR и без HDR.

Чтобы найти ответы на волнующие нас вопросы мы отправились в наш близлежащий магазин в город Ногинск. Далее немного подробностей о методике теста.

Содержание.

1) Методика тестирования.

2) Поход Кратоса начинается...

3) Из низин - в горы...

4) "Кратос, а как зовут твоего сына?"

5) Заключительные выводы.

Методика тестирования.

Мы выбрали методику равнозначного сравнения, в которой игра запускалась с заготовленных заранее сохранений в двух режимах: без HDR и С HDR. После включения определенного режима снимался скриншот в максимально приближенных к друг другу ракурсах, а мы заинтригованно всматривались в различные участки дисплея, улавливая разницу в отображаемом изображении. Остальные условия формирования изображения такие как разрешение, используемая цветовая модель, дополнительные настройки Sony PS4 Pro, яркость, цветовые предустановки телевизора нами не изменялись. Цель – сформировать наиболее одинаковую среду формирования изображения для обоих режимов, разница в которой будет лишь включенный и выключенный режим HDR. Эту разницу мы и собирались уловить.

Изначальной целью перед проведением теста было создание идеальной среды для формирования и отображения HDR контента, таким образом мы сможем максимизировать качество изображения и качество «разницы», при условии, что она есть – наличие идеального средства отображения изображения, наличие идеального источника формирования сигнала, контент с особыми метаданными (HDR-контент):

Телевизор LG OLED55C6V. Наилучшими телевизорами для демонстрации HDR контента являются OLED-телевизоры благодаря чудесным свойствам органических пикселов, из которых они состоят. Немного об уникальных свойствах органического пиксела, благодаря которым становится возможной максимально точная передача цветовых координат и показателей яркости в контенте:

  • Возможность передачи невиданной контрастности, которая достигается из-за крайне низкого уровня черного по отношению к максимальной яркости.
  • Благодаря принадлежности к OLED-династии телевизор способен создать идеально черный цвет – органический пиксел способен «отключаться», принимая минимальную установку яркости, неуловимую глазом.
  • Возможность каждого пиксела отображать заданный уровень яркости по отдельности независимо друг от друга, не создавая засветов на близлежащие участки изображения (ЖК-телевизор, обладающий даже новейшим локальным затемнением на это не способен). Самая важная особенность для отображения HDR-контента.

Все вышеперечисленные уникальные особенности позволяют создать совершенную картинку. К прочим достоинствам телевизора можно отнести поддержку 4K изображения, расширенную цветовую гамму с миллиардом оттенков, поддержку стандарта HDR в форматах HDR10 и Dolby Vision.

Игровая приставка Sony PS4 Pro. С расширенными аппаратными возможностями игровой приставки Sony PS4 Pro можно сгенерировать картинку, которая будет отличаться качеством от картинки на версии PS4 Slim. Пользователь волен решать, на что именно расходовать дополнительную вычислительную мощность, в случае с God of War – это «большее быстродействие» и «большее разрешение». Нами был выбран режим «большее разрешение», который более интересен на этом телевизоре ввиду поддержки 4K разрешения. Приставка поддерживает стандарт HDR в формате HDR10.

Игра God of War. Изюминка нашего списка. В качестве подходящего контента нами была выбрана свежая игра-эксклюзив для Sony PlayStation 4, релиз которой состоялся лишь 20 апреля этого года. Плод трудов разработчиков из Санта Моники представляет собой венец эволюции в графике. Игра обладает поддержкой HDR, более того – игра была выбрана из соображений неустанного развития HDR-контента, самый свежий HDR-контент в эксклюзиве от компании Sony, которая лично контролирует крайне высокий уровень качества во всех аспектах проекта, не может быть низкого качества. Кроме того, за последний год опыт HDR-контента в целом должен был изрядно эволюционировать (прим.: ожидания автора).

ВАЖНО!!! К моему глубочайшему сожалению, одним из главных недостатков технологии HDR является невозможность ее демонстрации пользователю без HDR-совместимой техники. HDR-контент передается в необычном цифровом сигнале, который содержит в себе больше информации о порядке его отображения (уровни яркости для каждого кадра, максимальная яркость каждого пиксела, средняя яркость кадра, цветовая коррекция кадра). Дисплеи без поддержки HDR не смогут верно идентифицировать HDR-сигнал и корректно его отобразить, более того, изображение с HDR может быть искажено обычным дисплеем настолько, что выводы о качестве изображения в расширенном динамическом диапазоне могут быть ложными! Если Вы не обладаете HDR-совместимым дисплеем - не делайте выводы о разнице изображения, опирайтесь на наши описания!

Поход Кратоса начинается...

Итак, порядок повествования: скриншоты будут выложены в превью в двух вариациях – без HDR в левой части экрана и в HDR в правой части экрана, чуть ниже будет размещено описание рассматриваемого момента. Кликнув на интересующее изображение, можно будет рассмотреть его в исходном качестве (без HDR/с HDR, 3840x2160).

Самый первый кадр при переключении режимов вогнал нас в визуально-логический тупичок: при переключении режима отображения в “HDR” глаза явно чувствовали разницу, но было непонятно – в чем?! При длительном фокусе внимания на отдельных участках изображения и при постоянных переключениях режимов с «HDR» в «без HDR», нам с коллегой удалось уловить, что в данном кадре изображение заметно меняется в отображении деталей на дальнем фоне горизонта, в HDR деталей становится заметно больше, а ослепляющий белый небесный фон обретает иные градации белого цвета, образуя более плавный переход.

Кадр, который буквально пролил свет и дал понять, что «эффект HDR» - существует. К сожалению, в статическом отображении, все не столь интересно и выразительно, как в динамике. При переключении режимов изображение менялось не так скупо, как в первом представленном кадре: участок каменной стены, который в режиме «без HDR» находился в явно затемненном участке и не передавал никакой визуальной информации, кроме как темень, в «HDR» стал значительно светлее, на нем проявились трещинки и линия кладки. Освещение линии дальнего фона в «HDR» обрело более плавно-переходящую белую окраску, передающую больше градаций белого. Не ослепляющее освещение в «HDR» позволило передать и более богатую детализацию дальнего фона: на линии горизонта в «HDR» стало ясно заметно больше деревьев, а облака, граничащие с ветвями деревьев, смогли похвастаться в «HDR» более четкой передачей контуров, которые разделяли единое непонятное облако на отдельно существующие друг от друга облачка.

Через низины - в горы...

Путешествие Кратоса проходят через множества локаций, которые пестрят как разнообразием рельефа, так и огромным количеством сказочных мест, прекрасно выполненных анимационными моделерами из Санта-Моники, встречающихся и описанных лишь в мифах. Жаль, что наш тест проходил в локациях, близких к стартовым.

Умудренные опытом прошлых кадров, мы с коллегой начали искать отличия в темных и светлых участках изображения и нашли их: при определенном ракурсе в режиме «без HDR» скала в левом участке экрана была темна, как недра Марианской впадины, а плывущие по небу облака были лишь слегка подсвечены заходящим солнцем. В «HDR» фон скалы стали разделять идущие по ней трещины, стали видны камни, образующие этот каменный фон, а небо обрело более живую и яркую подсветку. Кроме того, ребята из Санта-Моники явно выделяли много внимания и ресурсов на проработку среднего и дальнего фона в «HDR», в этом кадре горный перекат передает в себе явно больше очертаний об его составляющих, жаль, что при сравнении скриншотов на обычном мониторе этого не увидеть.

Очень живописный кадр, любителям природы рекомендую погрузиться в атмосферу, обволакивающую приключения Кратоса самолично, чтобы на себе ощутить все прелести этого мира. Кадр переполнен смешено-затемненным изображением, однозначно ярких или однозначно темных участков, которые в HDR проще детализировать, здесь почти нет. В «HDR» существенно изменяется более не ослепляющая линия горизонта, передающая визуально больше информации о небе и его наполнении (облака, их цвет, их границы), наполнение в HDR становится ярче и красочнее. Кроме того, в HDR становится заметно больше частиц, формирующих брызги воды и легкий туман.

Один из самых частых элементов, поддающихся детализации в HDR – это небо и линия горизонта с небесным фоном и на это есть технические причины: эти элементы в основном состоят из белого цвета и его оттенков. В стандартном динамическом диапазоне (SDR) максимальная яркость белого, как и количество его градаций, которые возможно отобразить в этом диапазоне, сильно ограничены. Прибавьте к этому невозможность передачи жидкокристаллическим дисплеем абсолютно разных величин яркости (будет усреднять) в соседних точках в одном и том же участке в системах подсветки с локальным затемнением, представление изображения ограничивается как со стороны производства контента, так и со стороны техники, которая не может верно отобразить поступающий сигнал из-за технических ограничений. В широком динамическом диапазон (HDR) максимальная яркость значительно увеличена, благодаря чему можно вывести иной белый цвет, а понемногу уменьшая значение яркости – вывести иные оттенки белого (градации), которых в HDR будет значительно больше. Это преимущество позволяет сформировать выразительный и заметный глазу плавный переход из ослепительно белого (солнечный свет) в ярко белый (снег/облака), состоящий из элементов, окрашенных в множества различных градаций белого. Главное – чтобы телевизор был способен это распознать и передать, OLED дисплей на это способен благодаря уникальным свойствам органического пиксела, описанным мною выше в методике теста.

В этом кадре белый и его оттенки преобладают над остальными цветами видимого спектра. Множественные градации белого буквально составляют этот кадр, при переключении режима отображения в «HDR» картинка заметно преображается абсолютно вся: начиная от яркости снега и количества деталей, которые содержат в себе белоснежные склоны величественно возвышающихся на линии горизонта гор, заканчивая фоновым освещением и переливом огня, бушующим над деревьями на горном перекате.

Я не думал до этого кадра, что преимущества HDR могут столь выразительно проявляться исключительно в мрачной обстановке. Также просматривая данный скриншот на обычном дисплее, становится абсолютно ясно, что утверждение о невозможности передачи HDR-разницы обычным дисплеем совершенно верно, в моей памяти еще свежа совсем иная картинка, качественно отличающаяся от той, которую я вижу на экране без поддержки HDR. В режиме «без HDR» освещение кадра было приковано к костру, от которого освещение плавно переходило на объекты в кадре, озаряя их ярко красным оттенком и это бросалось в глаза, а сам костер состоял из ослепительно белого на верхушках пламени, переходящего в желтый. При переключении в «HDR» картинка обретала равномерное освещение, объекты ближе к костру были освещены более ярко, объекты, отдаленные от костра - менее ярко, а красный оттенок, наполняющий все освещение изображения без HDR – исчез. Но ключевым моментом являлся костер, который был множеством градаций белого: от ослепительно белого в верхушках пламени, плавно перетекающего в ярко желтый в центре костра и оранжево-желтый в основания костра.

Тут же мы столкнулись с первым багом от (наиболее вероятно) частой смены режимов отображения – до перезагрузки системы наш экран озарило белым цветом.

"Кратос, как зовут твоего сына?" - "Я называю его Мальчик".

В этой главе истории о низвержении богов Кратос более не путешествует в одиночку. Компанию ему во всех странствиях составляет его сын, которого Кратос на протяжении всей игры кличет именем «Мальчик», будто забыв имя сына с лютого похмелья, что довольно-таки забавно. Лишь изредка проскакивает имя мальчика, которого зовут Атреус. Атреус не только комментирует происходящую на его глазах далеко недетскую бойню, но и активно принимает участие в бою, расстреливая вражин из любимого оружия богини Артемиды.

Очень контрастный кадр: контраст здесь образует темный выход из пещеры, перетекающий в ослепляющий белый, в этом и разница – в режиме «без HDR» свет солнца слепит, засветляя остальные участки изображения, такие как дальний фон и свод пещеры, лишая их деталей. В «HDR» освещение более плавное, наитемнейшая часть свода пещеры детализирована трещинками, а на дальнем фоне видно больше деталей, образующих изображение, в «HDR» картинка в целом выглядит «яснее» и более качественно освещена.

Вся разница режима «без HDR» от «HDR», как и ожидалось, приходится на небо и на участки с тенью, иными словами – на самые светлые и самые темные участки изображения. В «HDR» небо приобретает менее ослепляющий оттенок бело-голубого, а тени становятся не бесконечно черными, в них проглядываются щербатость скалистой поверхности и прочие детали, которых не разобрать в тени в режиме «без HDR».

Первое, что бросилось мне в глаза в HDR-визуализации – изменившийся цвет сосулек над Атреусом, серо-белый цвет (без HDR) сменяет белоснежный оттенок (в HDR). Также в «HDR» появляется больше деталей, образующих горные перекаты, а фон за деревьями яснеет, отображая дополнительные заснеженные элементы скал. Небесное освещение в HDR выглядит богаче – не только лишь из-за больше площади освещения, но и из-за увеличения количества градаций белого, используемых при создании этого освещения. Картинка в «HDR» значительно яснее и выразительнее.

Заключительный кадр в нашем HDR-путешествии с Кратосом. Хоть он и последний, он далеко не последний по насыщенности своего содержания: в целом картинка в «HDR» заметно оживает, по сравнению с картинкой «без HDR», я обуславливаю это большим содержанием белого и его градаций в картинке, которые качественно меняют оттенок при переключении режимов.

Первое, что бросается в глаза в HDR-интерпретации – это обволакивающий все туман над землей, составляющие частицы который приобретают иной оттенок в «HDR». Второе – водопад, обрывающийся со скалы. В «HDR» водопад изменяет свой цвет, словно заяц зимой и летом. Вода становится бело-голубее, а количество частиц, составляющих «воду» заметно увеличивается. Третий элемент, который заметно преображается – это небо, оно меняет свой цвет с тускловато-синего на ярко голубоватый оттенок, облака обретают четкие контуры и более выразительно белый оттенок, переходящий в сероватый. Четвертый элемент, который преображается – это костер.

Заключительные выводы.

Итак, в результате путешествия длиною в день можно с уверенностью заявить: эффект HDR существует, это не несуществующая иллюзия и не маркетинговый миф. При переключении режимов изображение преображается на глазах. Хоть мы и не раз задумались над «чистотой умысла» создателей HDR-контента из Санта-Моники из-за бросавшейся в глаза выразительности HDR-режима.

Картинка в HDR несет в себе действительно больше информации: больше градаций белого и черного – больше оттенков, позволяет отобразить больше деталей, и, в случае с God of War, более жива и выразительна, более ясна и привлекательна. Успех HDR-контента зависит от создателей контента и от вложенных в контент усилий и ресурсов (HDR-художников), а также от используемого средства отображения, априори, лучше всего HDR-контент передают OLED-телевизоры благодаря уникальным свойствам органического пиксела.

К сожалению, одним из главных недостатков технологии HDR является невозможность ее демонстрации пользователю без HDR-совместимой техники, поэтому выводы пользователя при просмотре изображений на дисплее без поддержки HDR будут далеки от действительности и могут быть в корне не верны.

 

Хочу выразить благодарность руководству проекта в предоставленной возможности и технике, необходимой для проведения этого теста, а также сотрудникам магазина в оказанной при подготовке к опыту помощи.

Назад к списку новостей