Qu'est-ce que l'affichage HDR ?4K HDR vs SDR & HDR10 vs HDR400

Qu’est-ce que l’affichage HDR ?

High Dynamic Range (HDR) La plage dynamique est la différence entre la lumière et l'obscurité dans le domaine de l'imagerie. Plus la plage dynamique est grande, plus la quantité de détails clairs et sombres enregistrés sur l’image en même temps est importante.

• Il y a le HDR en photographie ;
• Il y a le HDR en cinématographie ;
• Il y a du HDR en vidéo ;
• Il y a du HDR à l'écran ;

Mais aucun de ces HDR ne fait référence à la même technologie.

Le HDR équipé sur les téléphones mobiles est en fait une technologie de composition multi-images, dans laquelle le téléphone prend plusieurs images en même temps dans une seule image. Et utilise ensuite un traitement algorithmique pour combiner les parties claires et sombres des différentes images, afin de préserver à la fois les détails clairs et les détails sombres.

 Ceci est en effet conforme à l'objectif de la plage dynamique élevée HDR, mais comme il est impliqué manuellement, le niveau d'effet varie selon les différents téléphones.

Et il y a parfois des problèmes de surcorrection et de contraste artificiel. Par conséquent, à proprement parler, ce type de photos ou de vidéos traitées en HDR appartient toujours à la catégorie des SDR.

Le vrai HDR est techniquement défini comme le HDR suivant son propre ensemble unique de mécanismes de conversion photoélectrique : la conversion entre les signaux optiques et électriques. Lorsque nous prenons une photo, la scène réelle sera enregistrée sous forme de signal numérique pour la photo, qui est un processus de conversion de signaux optiques en signaux électriques.

Évidemment, le soi-disant HDR des photos de téléphones portables n'est qu'un processus logiciel, qui n'implique pas de conversion de photoélectricité, elles ne peuvent donc pas être considérées comme un véritable HDR, qui est techniquement appelé « mappage de tons ».

Qu'est-ce que l'affichage SDR ?

SDR fait référence à l'image à plage dynamique standard. C’est également la norme traditionnelle pour les images de cinéma et de télévision. Avant la popularisation de la technologie HDR, le contraste dynamique des images 1080P était auparavant présenté via la technologie SDR, mais sa plage dynamique est bien inférieure à la plage dynamique que l'œil humain peut percevoir.

Différence entre HDR et SDR

Différence technologique

Il y a tout d’abord l’aspect technique, la courbe gamma est différente entre les deux. La courbe gamma définit un changement non linéaire de la luminance de la lumière dans un système d'image.

Catégories	Résolution	Profondeur de bits de quantification	espace colorimétrique	Plage de luminosité
HDR	3840*2160	Morceaux 10 / 12	Rec. 2020	0.0005-10,000
DTS	/	Morceaux 8 / 10	Rec. 709	0.05-100

Le SDR et le HDR utilisent des courbes gamma différentes, ce qui signifie que lorsque nous regardons une source HDR, nous voyons plus d'informations sur la luminance. En fin de compte, le HDR offre une profondeur de couleur plus élevée, une plage dynamique plus large et une expression des couleurs plus forte.

Comparaison de la profondeur de bits

La profondeur de bits fait référence au nombre de couleurs pouvant être affichées par pixel. Plus la profondeur de bits est grande, plus de couleurs peuvent être affichées, ce qui entraîne une gradation plus douce et plus naturelle. Par exemple, un moniteur 8 bits peut afficher environ 16.77 millions de couleurs, tandis qu'un moniteur 10 bits peut afficher environ 1.07 milliard de couleurs.

Comparaison de la profondeur de la gamme de couleurs

Le contraste de la gamme de couleurs fait référence à la gamme de toutes les couleurs pouvant être affichées. Le graphique de droite montre la plage de toutes les valeurs RVB que l'œil humain peut percevoir. Les triangles indiquent la gamme de couleurs : plus le triangle est grand, plus il est possible d'afficher de couleurs.

Cadre vidéo

La vidéo HDR a une luminosité et un contraste différents pour chaque image, ce qui peut parfaitement restituer les détails et le contraste entre la lumière et l'obscurité de chaque image. La vidéo SDR est relativement médiocre, bien qu'en théorie vous puissiez régler manuellement la saturation et le contraste de l'écran pour obtenir le même effet que le HDR, mais cela reste une théorie, elle est assez lourde à utiliser et plusieurs ajustements entraîneront facilement un image déformée.

Vidéo Lumière et Obscurité

Nous pouvons comparer l'image ci-dessus. L'image SDR présentée par la montagne est plus sombre, où les détails des parties claires et lumineuses ne peuvent pas être montrés. 

À partir de l'image HDR, nous pouvons clairement voir l'environnement forestier derrière la montagne et les nuages ​​​​de l'obscurité relative de l'image, mais aussi selon la luminosité différente pour présenter les détails de luminosité ne sont pas les mêmes.

Détail vidéo

Les images dotées de la technologie HDR montrent plus de détails entre l'obscurité et la lumière de l'écran. A titre d'exemple, la même image lue en SDR présente une courbe de points espacés de 1 à 100, et en HDR elle présente une courbe de points espacés beaucoup moins de 1, entre 1 et 1000. De ce fait, les images avec la technologie HDR ont naturellement une Afficher une meilleure saturation et gradation des couleurs.

Normes technologiques HDR :

	Dolby Vision	HDR10	HDR10 +	HLG
Courbe d'affichage	PQ	PQ	PQ	HLG
Profondeur de bits	Morceaux 10 / 12	10	10	10
Plage de luminosité (nites)	0.001-10,000	0.003-1,000	0.003-1,000	- 1,000
espace colorimétrique	Rec. 2020/P3	Rec. 2020	Rec. 2020	Rec. 2020
Métadonnées	Dynamique	Statique	Dynamique	Aucun
Licence	Fee	Gratuit	Gratuit avec les frais de certification de l'appareil	Gratuit
Méthode d'encodage	Matériel propriétaire	Logiciels	Logiciels	Logiciels
Méthode de mappage des tons	Algorithme officiel	Algorithme propriétaire	Algorithme propriétaire	Non

HDR et SDR : Whje suis meilleur?

Grâce à l'effet de la comparaison HDR et SDR, nous pouvons savoir que le HDR est meilleur, après tout, la technologie HDR est associée à la mise à jour et à la mise à niveau continues de la technologie d'image après l'émergence du produit. Bien que le SDR soit la technologie traditionnelle, naturellement, non comparée à la technologie nouvellement apparue.

Cependant, la version actuelle de la qualité vidéo 4k HDR est mitigée, la qualité du bon et du mauvais, 4K HDR brut, l'effet et le SDR et le SDR ne peuvent pas combler l'écart, et même certains ne sont pas aussi bons que le SDR, le même film 4K SDR à partir de la source 4K HDR.

En ce qui concerne le même film, l'effet 4K SDR est difficile à surpasser la version HDR, mais ceci est basé sur le film lui-même, pour que la lecture de leurs équipements respectifs ait la leur. Cependant, lorsqu’il s’agira d’y jouer sur vos propres appareils, vous aurez votre propre réalité. Lorsque vos propres appareils ne peuvent pas prendre en charge ou afficher correctement le 4K HDR d'un film, essayez sa version 4K SDR et vous serez peut-être époustouflé par le résultat.

Comment réaliser un affichage HDR ?

Cinq dimensions de l'image doivent être améliorées pour obtenir un affichage HDR standard : plage dynamique de luminance, niveaux de gris, gamme de couleurs, résolution et fréquence d'images.

Fréquence d'images

Lors de la lecture d'images dynamiques rapides, une fréquence d'images trop faible entraînera des images dynamiques irrégulières, des traînées et d'autres anomalies d'affichage. L'affichage LED peut atteindre un taux de rafraîchissement de 2880 à 7680 Hz avec l'équipement de lecture frontal de 60 à 120 images d'entrée à l'écran, pour résoudre efficacement le problème des anomalies d'affichage des images dynamiques à grande vitesse.

échelle de gris

Les normes d'affichage HDR nécessitent une profondeur de couleur vidéo de 10 bits. Par rapport à la profondeur de couleur vidéo conventionnelle de 8 bits, le niveau de gris a été multiplié par 4. Pour obtenir l'effet d'affichage HDR, vous devez personnaliser spécifiquement la source vidéo et l'équipement de lecture pour prendre en charge le mode HDR, l'affichage LED peut atteindre une échelle de gris de 18 bits.

Plage dynamique de luminance

L'écran HDR nécessite une plage dynamique de luminosité plus élevée, les écrans LCD conventionnels ou autres n'ont qu'une plage de luminosité de 40 à 400 nits, tandis que l'écran LED peut atteindre une plage de luminosité de 0.5 à 1200 XNUMX nits. Par rapport aux autres écrans, le rapport dynamique de luminosité de l’écran LED est plus élevé, plus conforme aux exigences de l’affichage HDR.

4K Résolution

Le format de source vidéo HDR est de résolution 3840K de 2160*4, l'affichage LED a une combinaison illimitée, des caractéristiques d'épissage gratuites, peut être facilement épissé en affichage de niveau de résolution 4K, 8K.

Gamut couleur

Les exigences de gamme de couleurs du mode SDR d'affichage conventionnel pour RC.709, la gamme de couleurs HDR pour l'indice de rendu des couleurs BT.2020 est nettement meilleure que celle de RC.709, la gamme de couleurs d'affichage LED est plus proche des exigences de BT.2020, qui est loin de la beauté exotique du degré maximum de récupération à l'écran devant vous.

Qu'est-ce que le HDR 10 ?

HDR 10 est une spécification rendue publique par le CEA (Consumer Electronics Association) en 2015, comprenant plusieurs points clés : prise en charge de l'échantillonnage des couleurs pour 4:2:0, prise en charge de la profondeur de couleur pour 10 bits, prise en charge de la gamme de couleurs pour BT.2020, et surtout , « la capacité de transporter des informations HDR (courbe de luminance SMPTE ST 2086) dans des métadonnées (informations de post-traitement) ». De plus, les « métadonnées d'image les plus importantes peuvent contenir des informations HDR (courbe de luminance SMPTE ST 2086), dans lesquelles le niveau de lumière maximum du contenu (MaxCLL) est de 1000 XNUMX nits ».

Quel est le meilleur, HDR10 ou HDR400 ?

HDR10 et HDR400, HDR500, HDR600, HDR1000, etc. Il semble que des concepts similaires, tous avec un numéro après HDR, mais la signification réelle est bien différente.

HDR10 est l'un des formats HDR les plus couramment et les plus utilisés, et fait référence au protocole et à la norme de transmission de contenu HDR entre la carte graphique et le moniteur, qui est une norme ouverte qui n'exige le paiement d'aucun droit d'auteur ou de frais de certification.

HDR400, HDR500, HDR600, HDR1000, HDR1400 sont les classifications Display HDR de VESA. Display HDR est une norme pour mesurer l'effet HDR d'un moniteur, basée sur la prise en charge du HDR10.

Il est divisé en classes en fonction de la luminosité du moniteur, de la gamme de couleurs, de la profondeur de couleur, du type de gradation, du niveau de noir, etc. HDR400, nécessite uniquement un moniteur avec une luminosité maximale d'au moins 400 nits, une profondeur de couleur native de 8 bits, une gamme de couleurs RVB de 95 % , et gradation globale.

* Atténuation globale (Global dimming) : il n'y a qu'une seule partition de rétroéclairage sur l'écran, et elle ne peut être réglée que uniformément sur l'écran, soit tout l'écran est plus lumineux, soit tout l'écran est plus sombre ;

* Atténuation régionale (atténuation locale) : le rétroéclairage de l’écran est divisé en plusieurs régions, chaque région pouvant régler sa luminosité indépendamment.

HDR500 et supérieur, les exigences de certification ont été qualitativement améliorées : gradation de zone, profondeur de couleur 10 bits, gamme de couleurs 90 % DCI-P3, etc., dont la plus importante est la gradation de zone, peut grandement améliorer le contraste et la plage dynamique, pour obtenir une véritable expérience HDR, une profondeur de couleur de 10 bits et une large gamme de couleurs P3 en même temps peuvent également apporter une meilleure perception des couleurs.

	Luminance maximale minimale (cd/m²)	Gamme de couleurs (Gamme de couleurs)	Technologie de gradation typique	Luminance maximale du niveau de noir (cd/m²)	Latence maximale de réglage du rétroéclairage (nombre d'images vidéo)
AffichageHDR 400	400	sRGB	Au niveau de l'écran	0.4	8
AffichageHDR 500	500	WCG*	Au niveau de la zone	0.1	8
AffichageHDR 600	600	WCG*	Au niveau de la zone	0.1	8
AffichageHDR 1000	1000	WCG*	Au niveau de la zone	0.05	8
AffichageHDR 1400	1400	WCG*	Au niveau de la zone	0.02	8
AffichageHDR True Black 400	400	WCG*	Au niveau des pixels	0.0005	2
AffichageHDR True Black 500	500	WCG*	Au niveau des pixels	0.0005	2
AffichageHDR True Black 600	600	WCG*	Au niveau des pixels	0.0005	2

*WCG : large gamme de couleurs

FAQ:

HDMI 2.0a prend-il en charge la transmission au format de données HDR ?

Dans le processus de transmission réel, le côté source identifiera si le côté récepteur prend en charge la fonction HDR via le canal DDC. s'il est pris en charge, il transmettra le paquet de métadonnées et le côté récepteur ajustera les paramètres d'affichage en fonction du paquet de métadonnées acquis pour réaliser l'effet HDR. Vous pouvez vous référer à la spécification CTA-861-G.

Octet#	7	6	5	4	3	2	1	0
1	Code d'étiquette (0x07)			Longueur du bloc de données suivant = n octets
2	Code de balise étendu (0x06)
3	F37=0	F36=0	ET_5	ET_4	ET_3	ET_2	ET_1	ET_0
4	SM_7	SM_6	SM_5	SM_4	SM_3	SM_2	SM_1	SM_0
5	Contenu souhaité Données de luminance maximale (8 bits)
6	Contenu souhaité Données de luminance moyenne par image maximale (8 bits)
7	Contenu souhaité Données de luminance minimale (8 bits)

Quelle est la différence entre HDR10 et HDR400 ?

Le HDR10 et le HDR400 ne peuvent pas être comparés ensemble. Pourquoi ?

HDR10 : C'est une norme pour le HDR, similaire à HDR10+, HLG, HDR Vivid, DOLBY VISION, etc.
HDR400 : Il s'agit d'une certification de l'effet d'affichage HDR du moniteur [certification VESA DisplayHDR], indiquant le niveau d'effet HDR du moniteur, similaire au HDR600, HDR1000 et ainsi de suite.

Par conséquent, le HDR400 ne peut mesurer que les bons et les mauvais côtés du moniteur, mais pas le HDR10. HDR10 peut uniquement montrer que le moniteur prend en charge le décodage standard HDR10.