HDR là gì? Có gì khác biệt giữa các định dạng HDR?

HDR là một trong những công nghệ được thảo luận nhiều nhất trên web trong vài năm qua. Cho dù đó là TV, phim ảnh, hay màn hình máy tính và game. HDR đang xuất hiện trên rất nhiều thiết bị. Bạn có muốn biết HDR là gì không? Có những loại, tiêu chuẩn và chứng nhận HDR nào? Cùng tìm câu trả lời trong bài viết sau đây nhé!

HDR là gì?

HDR, viết tắt của High Dynamic Range, là một công nghệ được thiết kế để làm cho hình ảnh giống với thế giới thực nhất có thể. HDR là một thuật ngữ mà bạn có thể nghe thấy trong nhiếp ảnh, cũng như trong mọi thứ liên quan đến màn hình.

Để làm cho hình ảnh chân thực nhất có thể, các thiết bị có HDR sử dụng dải màu rộng hơn, những vùng sáng sáng hơn và vùng đen tối hơn. Tất cả những điều này, cùng với tỷ lệ tương phản được cân bằng hơn nhiều, làm cho hình ảnh trông chân thực và chính xác hơn, gần với những gì mắt người nhìn thấy trong thế giới thật.

Khi nói đến hình ảnh kỹ thuật số được hiển thị trên màn hình, TV hoặc bất kỳ thiết bị tương tự nào khác. HDR đặc biệt đáng chú ý trong các hình ảnh hoặc video có sự kết hợp phức tạp về màu sắc, những vùng sáng và tối, như cảnh hoàng hôn và bình minh, bầu trời tươi sáng, cảnh tuyết rơi, v.v…

Các định dạng HDR 10, HDR+, Dolby Vision và HLG khác gì nhau?

Về màn hình, có 3 định dạng (profile) HDR chính: HDR 10, HDR+ và Dolby Vision. Tất cả các profile media này áp dụng cả cho cách ghi hoặc kết xuất nội dung video. Cũng như cách hiển thị nội dung đó của các thiết bị có màn hình HDR. Mặc dù tất cả chúng đều hướng đến cùng một mục đích: Hiển thị hình ảnh chân thực hơn, nhưng lại có các yêu cầu, thông số kỹ thuật và thuộc tính khác nhau.

Khi bạn đọc thông số kỹ thuật của thiết bị mà chỉ thấy ghi HDR thì nó chính là HDR10.

Các tiêu chí thiết yếu xác định những profile HDR khác nhau có liên quan đến chất lượng hình ảnh. Xem bảng dưới đây để so sánh:

Bit depth (Độ sâu bit)

Thông thường, màn laptop, TV và hầu hết các màn hình khác, bao gồm cả điện thoại thông minh, sử dụng màu 8 bit, cho phép chúng hiển thị 16,7 triệu màu. Màn hình HDR có độ sâu 10 bit hoặc 12 bit, cho phép chúng hiển thị tương ứng 1,07 hoặc 68,7 tỷ màu.

HDR 10 và HDR10+ có màu 10 bit, trong khi Dolby Vision hỗ trợ độ sâu bit là 12. Tất cả đều là những con số khổng lồ và ấn tượng. Tuy nhiên, bạn nên biết rằng, trong thời điểm hiện tại, chỉ có màn hình 10 bit trên thị trường (HDR và ​​HDR+). Vì vậy ngay cả khi Dolby Vision nghe có vẻ tuyệt vời, bạn vẫn chưa thể thưởng thức nó trên bất kỳ màn hình tiêu dùng nào.

Độ sáng cực đại

Thông số này đề cập đến mức độ chói tối thiểu đạt được với màn hình có HDR. Để màn hình có thể hiển thị hình ảnh HDR, chúng cần mức độ sáng cao hơn màn hình SDR (Standard Dynamic Range) thông thường. Độ sáng cực đại được đo bằng cd/m2 và thường phải bằng ít nhất 400 cd/m2.

Độ sáng ở khu vực màu đen tối đa

Như bạn đã biết, màn hình HDR nhằm hiển thị hình ảnh gần với thực tế nhất có thể. Để làm điều đó, bên cạnh độ chói cực đại cao cho các vùng sáng, chúng cũng phải có khả năng hiển thị những khu vực màu đen rất tối.

Các giá trị tiêu biểu cho thuộc tính này nhỏ hơn 0,4 cd/m2, nhưng không có yêu cầu nào liên quan đến các giao thức HDR. Tuy nhiên, những tiêu chuẩn VESA DisplayHDR có các giá trị cụ thể cho độ chói ở khu vực màu đen tối đa. Bất kỳ màn hình nào có thể hiển thị màu đen ở độ sáng dưới 0,0005 cd/m2 đều được coi là True Black (màu đen đích thực).

Nội dung được tạo với chất lượng HDR, chẳng hạn như phim hoặc game, có thể có giá trị độ sáng cao hơn nhiều so với những gì màn hình HDR thực sự có thể hiển thị. Chẳng hạn, một số cảnh trong phim có thể có mức độ sáng trên 1000 cd/m2, nhưng màn hình HDR mà bạn đang xem chỉ có độ sáng tối đa 400 cd/m2. Điều gì xảy ra sau đó?

Bạn có thể nghĩ rằng bất kỳ phần nào của hình ảnh sáng hơn 400 cd/m2 đều bị mất. Nhưng thực tế thì không, ít nhất là không hoàn toàn. Những gì màn hình HDR thực hiện là Tone mapping, về cơ bản là sử dụng các thuật toán để giảm độ sáng của hình ảnh được quay, khiến nó không vượt quá độ sáng tối đa. Chắc chắn, một số thông tin sẽ bị mất và độ tương phản thực sự có thể trông tệ hơn so với trên màn hình SDR. Tuy nhiên, hình ảnh vẫn có nhiều chi tiết hơn trên màn hình SDR.

Metadata (siêu dữ liệu)

Để màn hình HDR có thể hiển thị nội dung HDR. Bất kể đó là phim hay game, nội dung đó phải được tạo bằng HDR. Chẳng hạn, bạn không thể quay phim ở SDR và mong muốn phim sẽ được hiển thị ở chế độ HDR trên TV. Nội dung được tạo bằng HDR lưu trữ thông tin. Gọi là siêu dữ liệu, về cách nó được hiển thị. Thông tin đó sau đó được sử dụng bởi các thiết bị mà bạn phát. Để giải mã chính xác nội dung và sử dụng đúng độ sáng.

Vấn đề là không phải tất cả các định dạng HDR đều sử dụng cùng một loại siêu dữ liệu.

• HDR10 sử dụng siêu dữ liệu tĩnh. Có nghĩa là các cài đặt được áp dụng cho cách hiển thị nội dung giống nhau từ đầu đến cuối.
• Mặt khác, HDR10+ và Dolby Vision sử dụng siêu dữ liệu động. Có nghĩa là hình ảnh được hiển thị có thể được điều chỉnh nhanh chóng. Nói cách khác, nội dung HDR có thể sử dụng những phạm vi độ sáng khác nhau trên các cảnh khác nhau hoặc thậm chí cho từng khung hình của video.

Bạn có thể nhận thấy rằng bài viết chưa đề cập bất cứ điều gì về HLG. HLG là viết tắt của Hybrid Log Gamma và đại diện cho một tiêu chuẩn HDR. Cho phép các nhà phân phối nội dung, chẳng hạn như các công ty truyền hình. Phát nội dung ở cả SDR (Standard Dynamic Range) và HDR (High Dynamic Range) bằng một stream duy nhất. Khi stream đó đến TV của bạn, nội dung được hiển thị ở dạng SDR hoặc HDR, tùy thuộc vào khả năng của TV.

DisplayHDR là gì?

Bên cạnh các định dạng HDR, còn có thông số hiệu suất HDR được gọi là DisplayHDR. Các thiết bị mang chứng nhận DisplayHDR phải đáp ứng một loạt những tiêu chuẩn. Đảm bảo rằng chúng có thể hiển thị hình ảnh HDR ở một chất lượng nhất định. Nếu từng tìm kiếm trên Internet hoặc tại các cửa hàng điện tử để mua TV hoặc màn hình mới. Bạn có thể đã thấy các thuật ngữ DisplayHDR 400, DisplayHDR 600 hoặc Display HDR 1000, v.v… Chúng có ý nghĩa gì?

VESA (Video Electronics Standards Association) là hiệp hội quốc tế gồm hơn 200 công ty trên toàn thế giới. Tạo và duy trì các tiêu chuẩn kỹ thuật cho tất cả mọi loại màn hình video. Bao gồm TV và màn hình máy tính. Một trong những lĩnh vực mà tổ chức này đã thiết lập các tiêu chuẩn như vậy là HDR.

Các tiêu chuẩn của tổ chức cho màn hình HDR được gọi là DisplayHDR và ​​áp dụng cho màn hình hỗ trợ tối thiểu HDR10. Để được chứng nhận DisplayHDR, TV, màn hình và bất kỳ thiết bị nào khác có màn hình HDR. Phải đáp ứng các tiêu chuẩn về độ sáng sau đây, cùng nhiều thông số kỹ thuật khác.