La risoluzione dei formati video è aumentata dalla definizione standard all'alta definizione e, più recentemente, al 4K. Tuttavia, questi formati utilizzano ancora lo stesso spazio colore. Inoltre, hanno una gamma dinamica standard (SDR) compresa tra 6 e 10 stop. Man mano che gli schermi TV diventano più grandi e più luminosi, i limiti delle vecchie tecnologie, originariamente sviluppate per i televisori CRT, diventano più evidenti. Il video High Dynamic Range (HDR) risolve questi problemi. Ma cos'è il video HDR?
In termini video, la gamma dinamica si riferisce al contrasto. È la differenza tra le parti più chiare e più scure di un'immagine. La gamma dinamica è misurata in stop. Uno stop è un cambiamento che raddoppia la quantità di luce. La gamma dinamica dell'occhio umano è di circa 20 stop. Questo si converte in un rapporto di contrasto da 1.000.000 a 1.
I video HDR offrono bianchi più bianchi e neri più neri
Il video HDR supera le carenze dei formati video precedenti, fornendo immagini con una gamma più ampia di colori e luminosità. Ha una gamma dinamica di almeno 13 stop, molto più alta del video SDR. Ciò significa che il video HDR può produrre bianchi più bianchi, neri più neri e può distinguere più sfumature di grigio nel mezzo. In pratica, ciò significa che l'HDR conserva più dettagli nell'oscurità delle ombre e nelle aree più luminose dell'immagine.
A causa delle informazioni aggiuntive che contiene, il video HDR richiede almeno una profondità di colore di 10 bit rispetto a 8 bit per il video SDR. Per ulteriori informazioni sulla profondità di bit, leggi Informazioni sulla profondità di bit e sulla resa del colore per i video.
Ampia gamma di colori
Sebbene tecnicamente, HDR si riferisca solo alla luminanza (luminosità) di un'immagine video, i principali formati video HDR incorporano anche un'ampia gamma di colori. Una gamma di colori (o spazio colore) rappresenta tutti i colori che una TV o un proiettore possono visualizzare. Quindi, maggiore è la gamma di colori, più colori può visualizzare il dispositivo.
La gamma di colori standard del settore per trasmissioni TV ad alta definizione, streaming video e Blu-ray è denominata Rec. 709. Tuttavia, il racc. 709 copre solo il 36% circa della gamma della cartella colori CIE 1931, che rappresenta tutti i colori che l'occhio umano può vedere (lo spettro visibile). Il video HDR è conforme alla Rec. 2020 ampia gamma di colori che è molto più ampia, coprendo quasi il 76% della cartella colori CIE 1931.
Tutte queste informazioni aggiuntive su colore e luminosità significano che le velocità di trasmissione dati del video HDR sono troppo elevate per la riproduzione Blu Ray. Ciò significa che dovrai utilizzare dischi Blu Ray 4kKUltra HD per lavorare con il nuovo formato. I servizi di streaming online, come Amazon Video e Netflix, offrono anche contenuti video HDR.
Standard video HDR
Come spesso accade con i nuovi sviluppi tecnologici, attualmente esistono diversi standard per i video HDR. I due formati principali sono Dolby Vision e HDR10.
Dolby Vision
Dolby Vision è un formato video HDR proprietario sviluppato da Dolby. Questo standard utilizza i metadati dinamici per regolare i livelli di luminosità da scena a scena e persino da fotogramma a fotogramma. Ciò significa che Dolby Vision conserva ancora più dettagli nelle ombre delle scene più scure o nelle alte luci delle scene più chiare.
Inoltre, Dolby Vision utilizza i metadati per ottimizzare il video in base all'apparecchiatura utilizzata per visualizzarlo. I livelli di luce e di colore vengono regolati in base ai valori determinati da Dolby e dal produttore di un televisore o proiettore. Ciò significa che l'immagine è ottimizzata in base alle capacità specifiche del dispositivo su cui viene mostrata.
Dolby Vision è un formato con licenza e le apparecchiature compatibili devono essere certificate da Dolby.
HDR10
A differenza di Dolby Vision, HDR10 utilizza metadati statici. Ciò significa che i livelli di luce e colore sono valori assoluti per un video e non variano da scena a scena.
Il formato HDR10 definisce una gamma di specifiche per contenuti e display a cui conformarsi. Tuttavia, non regola la riproduzione video per le capacità individuali di uno schermo particolare.
Un vantaggio di HDR10 rispetto a Dolby Vision è che è uno standard aperto. Ciò significa che qualsiasi azienda può utilizzarlo senza dover pagare un canone.
Altri due formati di cui essere a conoscenza sono HDR10+ e HybridLog-Gamma (HLG).
HDR10+
Una variante di HDR10, Samsung ha sviluppato HDR10+ per includere metadati dinamici. HDR10+ regola i livelli di luce visualizzati per ogni scena o fotogramma di un video ma, come HDR10, non tiene conto delle caratteristiche specifiche dello schermo.
Hybrid Log-Gamma (HLG)
Hybrid Log-Gamma è stato sviluppato congiuntamente dalla BBC dal Regno Unito e dalla NHK dal Giappone. Progettato per l'uso broadcast, HLG è retrocompatibile con i display a gamma dinamica standard (SDR). HLG non contiene metadati. Invece, utilizza una combinazione di una curva gamma per la luminosità del contenuto SDR e una curva logaritmica per livelli di luminosità più elevati quando si utilizza un display HDR.
Cattura di video HDR
La fotografia ad alta gamma dinamica è stata popolare per molti anni. Questa tecnica cerca di massimizzare la gamma dinamica catturata quando si fotografa una scena altamente contrastata. Funziona combinando due (o più) fotografie, esposte separatamente per le alte luci e per le ombre. L'immagine risultante ha una gamma dinamica effettiva più elevata rispetto a qualsiasi singola foto.
Il programma Magic Lantern per la gamma di reflex digitali Canon ha utilizzato un metodo simile per acquisire video HDR, registrando fotogrammi alternati a ISO diversi. Tuttavia, l'efficacia della tecnica è limitata. Richiedeva un notevole livello di elaborazione post-produzione e qualsiasi movimento nell'inquadratura comporterebbe un'eccessiva sfocatura del movimento.
RED ha sviluppato HDRx come soluzione video HDR proprietaria per le proprie fotocamere EPIC e SCARLET. Funziona registrando due esposizioni entro l'intervallo in cui una fotocamera standard registrerebbe un solo fotogramma. L'esposizione principale è normale, utilizzando le impostazioni standard di apertura e otturatore. L'esposizione secondaria utilizza un'esposizione molto più breve per la protezione delle alte luci. Anche in questo caso, i due flussi di immagini vengono combinati in post-produzione per ottenere una gamma dinamica più elevata.
Il sensore nella fotocamera Alexa di Arri ha un'architettura proprietaria Dual Gain che genera simultaneamente due letture separate, con diversi livelli di amplificazione, da ciascun pixel. Questi due segnali sono combinati in un'unica immagine ad alta gamma dinamica. Ciò migliora le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione e previene le luci ritagliate.
In pratica, la maggior parte delle moderne cineprese può riprodurre 14 o più stop di gamma dinamica, superando la gamma dinamica della pellicola, che è di circa 13 stop. Questo livello di gamma dinamica è perfettamente adeguato durante le riprese di video HDR. Consulta la nostra guida alle migliori telecamere cinematografiche oggi sul mercato per ulteriori informazioni.
Lavorare con HDR
Poiché il video HDR è un formato a 10 bit, dovrai utilizzare un display HDR a 10 bit durante la registrazione o la modifica per poter monitorare accuratamente l'output. Lavorare con file a 10 bit e video 4K significa che avrai anche bisogno di un computer potente con una scheda grafica dedicata per garantire una riproduzione fluida durante l'anteprima del filmato per l'editing o il color grading. Per ulteriori indicazioni, consulta Guida dell'editor per l'utilizzo di video HDR.
L'alleanza UHD
Quando si tratta di acquistare un nuovo televisore per guardare video HDR, l'immagine non è chiara come potresti sperare, spesso letteralmente! Molti televisori sul mercato sono dotati dell'etichetta "HDR Ready". Tuttavia, ciò significa solo che la TV può ricevere e visualizzare un segnale video HDR. Non garantisce che lo schermo sia in grado di mostrare l'intera gamma di informazioni sulla luminanza e sul colore del contenuto video HDR.
La UHD Alliance comprende una gamma di produttori, fornitori di contenuti e società di produzione cinematografica con Panasonic, Samsung, Sony, Netflix, Dolby e Twentieth Century Fox tra i loro ranghi. La UHD Alliance ha sviluppato la specifica UHD Premium, che stabilisce gli standard minimi a cui un televisore deve essere conforme, coprendo risoluzione, profondità di bit del colore, gamma cromatica e gamma dinamica. Se stai cercando di acquistare una nuova TV, dovresti cercarne una con il logo UHD Premium per assicurarti di poter visualizzare i tuoi contenuti video con la massima qualità.