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 per poter offrire dei prodotti migliori. Ma che cos’è esattamente l’HDR? Come funziona l’HDR e come si confronta con il normale SDR?
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Cos’è l’SDR?
Lo Standard Dynamic Range (SDR) è uno standard video utilizzato dai monitor CRT. Nonostante il successo di mercato della 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 oggi un formato accettabile. 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.
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 una corretta esposizione a scene di vita reale che in precedenza non erano possibili con SDR.
Più recentemente, l’HDR è stato introdotto in film, video e persino giochi. Mentre i contenuti SDR fornivano cieli esagerati, neri indistinguibili e problemi di banding durante le scene ad alto contrasto, l’HDR ritrae realisticamente queste scene con uno spazio colore, una profondità del colore e una luminanza più ampi.
Uno spazio colore più ampio, una maggiore profondità del colore e una maggiore luminanza rendono l’HDR migliore dell’SDR, ma di quanto?
Confronto tra HDR e SDR
Se sei mai stato sul mercato per un monitor, probabilmente hai notato alcune specifiche come sRGB, nit 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 vibranti, ben miscelati e adeguatamente esposti all’interno di un’immagine.
Per comprendere meglio la differenza tra HDR e SDR, confrontiamo i due attraverso la gamma di colori, la luminosità e la profondità del 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 quanto spazio utilizzano attraverso l’illustrazione seguente:
Con l’ampio spazio colore dell’HDR, i cineasti e i vari creatori di contenuti avranno uno spettro significativamente più ampio di verdi, rossi e gialli per rappresentare in modo accurato e artistico il loro lavoro. Ciò significa che gli spettatori che guardano l’HDR vedranno colori più vivaci, specialmente in verdi, gialli, rossi e tutto ciò che sta tra di loro.
Per quanto riguarda l’SDR, poiché lo spazio colore ha quantità proporzionate di colori primari, i coloristi possono ancora rappresentare il loro lavoro in modo splendido, anche se con limitazioni significative.
Luminosità
Hai visto la gamma di colori ritratta in 2D come quella usata in precedenza. Tuttavia, l’intero spazio colore CIE 1931 è in realtà un diagramma 3D. La terza 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 emettere quantità più elevate di luminanza è più in grado di modificare tutte le tonalità rappresentate dallo scenario cromatico 2D e quindi può visualizzare più colori visibili agli occhi umani
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 nit. Ciò significa che guardare 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 ricrearle. Questi bit di informazioni digitali sono noti come profondità di colore o bit di colore.
L’occhio umano usa la percezione per vedere diversi colori. I display digitali utilizzano la profondità del colore o la profondità di bit per istruire un pixel su quale colore mostrare. Più bit può lampeggiare un pixel, 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 ci sono 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 molto in grado di visualizzare i colori che i nostri occhi umani possono vedere, motivo per cui il colore a 8 bit è ancora oggi lo standard per i media visivi.
Al contrario, HDR10 può eseguire una profondità di colore di 10 bit, consentendo un massimo di 1,07 miliardi di sfumature di colore!
Impressionante, ma dal momento che l’occhio umano può distinguere solo circa 10 milioni di colori, una profondità di colore a 10 bit non è eccessiva? Riesci 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 guardi la scala di cromaticità 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 tutti i 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 a 10 bit.
Pro e contro di HDR e SDR
In termini di colore e display, l’HDR è migliore dell’SDR sotto tutti i punti di vista. 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 supporti consumabili non è compatibile con l’HDR. Spesso, la visualizzazione di contenuti multimediali HDR su uno schermo SDR peggiorerà la tua esperienza visiva 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 bene come il pannello da 1.000 nit mostrato nelle pubblicità HDR10.
Sebbene SDR fornisca i soliti standard di visualizzazione e non possa competere con HDR quando funziona, la sua facilità d’uso, compatibilità e costo inferiore è il motivo per cui molte persone preferiscono ancora usarlo.
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