Jakość efektu HDR, jak ją ocenić? Wprowadzamy własny system testowy!

Jakość efektu HDR, jak ją ocenić? Wprowadzamy własny system testowy!

2.97K
76

Na naszych oczach dzieje się właśnie rewolucja Ultra HD, której jednym z elementów jest efekt HDR. W przeciągu kilku dni światło dzienne ujrzy mój artykuł tłumaczący na czym dokładnie polega technologia wyświetlania szerokiego zakresu dynamiki. Już teraz postanowiłem jednak przedstawić moją autorską metodę testowania jakości HDR w wyświetlaczach.

hdr111.JPG

Potrzeba i sens własnych metod badawczych

Wymyślanie dodatkowych procedur i stosowanie ich w codziennej pracy redakcyjnej nie jest moją ulubioną czynnością. Uwierzcie mi, wolałbym utrzymywać rzeczy w jak najprostszej formie, o ile tylko się da. W tym przypadku niestety wygląda na to, że się jednak nie da. Pierwszą innowację tego typu wprowadziłem w pomiarach kontrastu, odchodząc od oceny na planszy ANSI, a zamiast tego testując spreparowane sceny filmowe. Zamierzchłe procedury (ANSI) nie przekładają się już na realną sprawność telewizora w filmach i wprowadzają w błąd. A co z HDR’em?

Z HDR jest ten problem, że jego jakość zależy od dwóch czynników

  • Maksymalnej jasności jaką jest w stanie wygenerować wyświetlacz, maksimum standardu to 10 000cd/m2, obecnie ciężko o 1/10 tej wartości
  • Poprawnemu odwzorowaniu stopni jasności względem referencyjnej EOTF (odpowiednik gammy z obrazu SDR – Full HD i SD)

O ile testowanie stopniowania jasności, względem EOTF jest dosyć jasne, ponieważ robi się je podczas kalibracji i wyciąga z niego wnioski, na przykład w ten sposób:

PomiarKomentarz z testu (DX750)
wb_uhd.pngJeżeli chodzi o charakterystykę jasności, to w oczy rzuca się jeden niuans – w rejonach wysokich, tj. 600 – 1000cd/m2 zmierzona charakterystyka (niebieska linia) układa się w lekkie „kolanko” poniżej wzorcowej charakterystyki (pomarańczowa linia). To oznacza, że telewizor kompresuje tony tam gdzie kończą się fizycznie możliwości matrycy. Dzięki temu detale z zakresu wysokich jasności nie zostaną utracone. Będą jedynie przyciemnione.

O tyle sprawdzenie maksymalnej jasności (co teoretycznie powinno być bardzo proste) przysparza kłopotów. Głównie dlatego, że większość telewizorów generuje maksymalne wartości jasności w dosyć – mówiąc delikatnie – „pokrętny” sposób – kradnąc jasność z innych rejonów ekranu. Może więc być tak, że na małej planszy będzie bardzo dużo światła, a w filmie z Ultra HD Blu-ray już nie. Przykład? Samsung KS8000, z ostatniego testu chociaż takich przykładów będzie zdecydowanie więcej. Na tzw. planszy L20, wyglądającej tak:

windowl20.png

Plansza L20, użyta do pomiaru jasności telewizora w trybie HDR.

Był w stanie wygenerować nawet 1 500cd/m2, ale tylko przez chwilę (3 sekundy) i następnie musiał odpocząć przez kilkadziesiąt sekund, oferując wyłącznie 500cd/m2. Na filmy przekładało się to wyraźnie. W ujęciach, gdzie światła powinny być bardzo jaskrawe, na przykład w tej scenie w smerfach:

movie1.jpg

Scena ze smerfów, gdzie płomień powinien być jaskrawy niemalże jak w naturze.

Obraz co najwyżej satysfakcjonujący, płomienia miały około 600cd/m2, więc daleko im było do „obiecanych” 1 500cd/m2. Na innych scenach dawało się wręcz zauważyć fluktuacje jasności spowodowane owym „zmęczeniem” telewizora. Nie żebym chciał tu ganić Samsunga. W innych telewizorach (np. Sony) dzieje się dokładnie to samo i tak jak napisałem: takich przykładów będzie wiele i należy o tym napisać aby cała procedura, którą wypracowujemy miesiącami na HDTVPolska była jasna i zrozumiała oraz pokazywała jak temat HDRu jest zawiły. Chodzi mi tylko o to, że:

Prymitywny pomiar na planszy L20 wprowadza w błąd, bowiem nie obrazuje realnej sprawności telewizora.

A co z certyfikatem UHD Premium od UHD Alliance? Chyba każdy już zna ten widok:

1.jpg

No właśnie problem jest taki, że owe konsorcjum mierzy i sprawdza HDR właśnie przy użyciu planszy L20, tylko i wyłącznie. Jeżeli telewizor wygeneruje na niej chwilowo min. 1 000cd/m2 (i spełni parę innych warunków) to certyfikat jest mu przyznawany.

Oznacza to na przykład, że KS8000 otrzyma ten certyfikat, a dodatkowo wręcz wyższą notę, niż świetny Panasonic DX900, czy Samsung JS9500 (ubiegłoroczny model z podświetleniem Direct LED). To beznadziejna sytuacja w której konsument zostanie nieświadomie wprowadzony w błąd. Z jednej strony widzimy certyfikat i obietnicę 1 500cd/m2 (pojawiły się już testy w polskim Internecie, które podają taką wartość), a w rzeczywistości dostajemy ledwie 40% tego przy prawdziwym seansie. Prawda jest brutalna ale muszę być w tym wypadku obiektywny jeżeli mamy w tym roku przedstawiać Wam profesjonalne i zgodne z prawdą testy technologii HDR między telewizorami każdego z producentów.

Moje rozwiązanie

Jak sami wiecie jestem miłośnikiem pomiarów. One pozwalają obiektywnie oceniać wyświetlacze. Wierze jednak tylko i wyłącznie w takie pomiary, które przekładają się na rzeczywistość a nie tylko w cyferki widoczne na papierze. Telewizor służy bowiem do oglądania treści a nie plansz testowych! W moim uznaniu niesłusznie wybrano planszę L20 do oceny zdolności HDR. Tak ułożony syntetyczny test wcale nie musi przekładać się na sprawność przy prawdziwej treści. Postanowiłem zatem ułożyć własną procedurę, która da wam jednoznaczną odpowiedź jaki telewizor nadaje się do oglądania HDR w jego maksymalnych walorach, a jaki daje tych walorów mniej. Dokładnie tak jak zrobiłem to z testami kontrastu w obecnych testach na HDTVPolska.

Wybrałem zatem cztery sceny z różnych filmów z Ultra HD Blu-ray. W miejscach, gdzie znajduje się w nich jasny punkt świetlny, np. na płomieniach, czy słońcu narysowałem małe, białe, pole pomiarowe. Dzięki temu nie zaburzyłem realnej sceny filmowej. Treść wywiera zatem dokładnie taki sam wpływ na wyświetlacz, jaki wywierałaby podczas odtwarzania. Jednocześnie mam możliwość pomiaru w punkcie kontrolnym. To daje nieporównywalnie większą precyzję, niż badanie syntetycznego, małego kwadraciku na czarnym tle. Takiego testu żaden telewizor nie będzie w stanie oszukać ;) Wybrane sceny i ich opis poniżej:

ScenaOpis scenyJasność HDRScenaOpis scenyJasność HDR
hdr1.jpgNajjaśniejsza ze scen, blaski słońca przekraczają jasność 2 000cd/m2XXX cd/m2hdr4.jpgBardzo ciemna scena, najłatwiejsza do odtworzenia. Jedynymi jasnymi elementami są płomienieXXX cd/m2
hdr2.jpgScena o niskiej jasności, gdzie tylko księżyc i jego odbicie ma ponadnormatywną jasnośćXXX cd/m2hdr3.jpgZbilansowana scena o średniej jasności nieznacznie wchodzącej w zakres HDRXXX cd/m2
hdr5.jpgPlansza „L20”. Na takiej robione są testy konsorcjum UHD AllianceXXX cd/m2

Punkty kontrolne mają kod 235, co oznacza, że referencyjny telewizor w przyszłości będzie w stanie wyświetlić je z jasnością 10 000cd/m2. Jak natomiast interpretować wyniki obecnych wyświetlaczy? Moim zdaniem, w 2016 roku powinno wyglądać to tak

  • 350 cd/m2 – minimum, by w ogóle było widać, że jest to obraz z efektem HDR
  • 351 – 500 cd/m2 – przedział w którym da się odczuć wyższą jasność i większą ilość detali w bielach, ale nie ma jeszcze przepaści względem treści SDR
  • 501 – 750cd/m2 – zaczyna się robić przyjemnie, czuć, że obcujemy z nową jakością obrazu
  • 751 – 1 000 cd/m2 – efekt HDR jest wyraźnie odczuwalny, ilość detali w jaskrawych polach jest bardzo duża
  • 1 001 – 1 500 cd/m2 – efekt HDR w pełnej krasie, osoby stykające się z tym po raz pierwszy robią WOW :)
  • > 1 500 cd/m2 – pieśń przyszłości, sam czekam na wyświetlacz, który będzie w stanie pokazać efekt HDR w takim wymiarze. Możliwe, że w tym roku jeszcze takie zobaczymy (być może Samsung KS9500, być może coś nowego od Sony lub TCL i coś o czym jeszcze nie wiemy a zostanie ujawnione np. na IFA 2016).

Mam nadzieję, że w ten sposób będę w stanie dać wam odpowiedź, który telewizor jest lepszy, pod kątem HDRa a który gorszy. Procedura od dziś wchodzi w życie i znajdziecie ją w każdym teście na portalu.

(2969)

Maciej Koper Szef działu testów na HDTVPolska. Posiadacz certyfikatów ISF oraz THX. Zapraszam studia filmowe oraz osoby prywatne do profesjonalnej kalibracji swoich wyświetlaczy: www.skalibrujtv.pl

Comment(76)

  1. Kupowałem plazmy, wciąż świecą i to całkiem dobrze więc na razie nie planuję zakupów.

    Jak zacznę je planować to pod uwagę będę brał tylko OLED'a, mam też nadzieję że do tej pory sytuacja standardu UHDTV w TV wreszcie się unormuje, bo jak na razie co rok to nowość i problem.

    Mam tak samo, wiec doskonale rozumiem.

    Nie rozumiem tylko narzekan "zorientowanych" uzytkownikow.

    Wiekszosc jest skolowana - OK.

    Ale Ci ktorzy wiedza czego oczekuja i co moga dostac, zamiast podjac decyzje i kupic, skoro juz musza lub chca, to, co im najbardziej pasuje, a jest w zasiegu ich reki, marudza na zlych producentow, czy zlych i pazernych dealerow. Tak jakby ktos ich zmuszal do kupienia produktu, ktory im nie pasuje, ale za cene jakiej nie chca lub nie moga wydac. Zalosc ogarnia.

    Tymczasem OLED 55g910 nowy z 6-letnia gwarancja mozna wyrwac ponizej 1300e. Panasa 65ZT, czy Kure, a nawet Karpia, z drugiej reki tez da sie kupic. Od 3 lat LCDki sa naprawde przyzwoite, nawet zagorzali plazmowicze daja sie przekonac. Ale Polak musi marudzic, przy kazdej mozliwej okazji. Nawet w temacie dotyczacym nowosci (czy raczej przyszlosci) jak ten.

    Dysksja zamiast traktowac o HDR, sprowadza sie do listy zyczen i zazalen, dotyczacych wszystkiego innego. Innych na forum nie ma. No to strugajmy tego ogorka dalej.

  2. Kupowałem plazmy, wciąż świecą i to całkiem dobrze więc na razie nie planuję zakupów.

    Jak zacznę je planować to pod uwagę będę brał tylko OLED'a, mam też nadzieję że do tej pory sytuacja standardu UHDTV w TV wreszcie się unormuje, bo jak na razie co rok to nowość i problem.

    Zgadzam się. Problemem dzisiaj nie jest wybór topowy LCD czy OLED tylko ciągłe zmiany w "standardzie wyśwetlania".

    Przypomnę: najpierw było 4K. Potem HEVC. Wszystko na starym HDMI. Potem nowe formaty dźwieku i nowe HDMI. Teraz UHD, HDR. Za chwilę zapewne jeszcze nowsze HDMI.

    Masakra.

    O niewypałach po drodze jak HD-DVD, 3D czy 3D bez okularów już nie wpominam.

    Przypomnę za to jak to było z zapisem cyfrowym audio na CD. W 1980 roku powstał red book i obowiązuje do dzisiaj.

    https://pl.wikipedia.org/wiki/CD-Audio

    A w dźwięku dookólnym i video zmiany mamy co kilka miesięcy.

    Zamiast zebrać wszystkich producentów do kupy i ustalić raz na zawsze jak ma być. I się tego trzymać.

    Ale teraz w tej globalnej wiosce rządzi piniądz i każdy ma swoje własne interesy.

    Ehhhh.

  3. a ja kupiłem plazmę i to świadomie. Po 2 latach szukania nowego telewizora świadomie wróciłem do plazmy i kupiłem Samsunga PS64E8000. I jestem bardzo zadowolony. Przez dwa dni miałem Sony65xd8505 który był dosłownie koszmarny. Oddałem go do sklepu i powiedziałem nigdy już LCD czekam na dobry OLED a na razie plazma.

  4. Sam sobie nie wierze

    Zgadzam sie w całej rozciągłości z wypowiedzią @pmcomp-a

    Wysłane z mojego SM-N910C

  5. UHD, 4K, HDR w telewizji w Polsce?

    A w której zapytam?

    Proponuję obejrzeć na TVP2 HD taki program "Postaw na milion" - oni tam prowadzą testy 4K, HDR oraz kodowania Rec.2020 naturalnie.

    A tak poważnie to jestem podobnie sceptyczny do Ciebie jeśli chodzi o szybkość rozwoju 4K w Polsce. Osobiście sądzę, że jakiś kanał na kształt TVP HD powstanie (aczkolwiek raczej nie w publicznej tv, celuję raczej w obóz NC+), ale bardzo, bardzo wątpię aby to było masowe.

    Ale Polak musi marudzic, przy kazdej mozliwej okazji.

    Z innej beczki może, ale znakomicie daje odpowiedź (oryginalny cytat z twitter'a prezesa PZPN) : Gramy z Irlandią Pół- wszyscy drżą o wynik1f604.png1f604.png, gramy z MŚ Niemcami wszyscy liczą na zwycięstwo1f604.png1f604.png kocham Was, piękny kraj 1f1f5-1f1f1.png1f1f5-1f1f1.png1f1f5-1f1f1.png1f1f5-1f1f1.png1f1f5-1f1f1.pngPOLSKA!!

  6. LCD marketingowo wykończyło Plazmy

    Fakt, ale tak naprawdę dobiło je 4K - nie da rady wyprodukować plazmy 4K, która będzie atrakcyjna rynkowo. No a specyfikacja HDR to już gwóźdź do trumny.

    Szkoda, że LG nie wystartowało z OLEDami gdzieś tak z rok wcześniej, tak żeby w przejściowym okresie plazmy zajęły średnią półkę cenową, a OLED-y wysoką, co ułatwiłoby płynne przejście i popularyzację technologii (gdyby z ostatnią serią plazm rywalizowały OLED-y full HD za gdzieś tak 9000 za 55" i 15 000 za 65" pewnie mało kto spojrzałby na topowe modele Panasonica, a tak sporo entuzjastów rozsądnie wybrało ostatnie plazmy - nie było wiadomo co będzie dalej).

  7. A tak poważnie to jestem podobnie sceptyczny do Ciebie jeśli chodzi o szybkość rozwoju 4K w Polsce. Osobiście sądzę, że jakiś kanał na kształt TVP HD powstanie (aczkolwiek raczej nie w publicznej tv, celuję raczej w obóz NC+), ale bardzo, bardzo wątpię aby to było masowe.

    Jak chcesz liczyć to albo licz kasę W SWOJEJ kieszeni albo licz na siebie :).

    Napisałem, nc+ ma inne priorytety niż 4K. Do tego musi ujednolicić system dostępu warunkowego. A z 4K pieniędzy na polskim rynku długo nie będzie bo konsumenci nie chcą płacić za telewizję. Najchętniej chcieli by za darmo.

    Pozdro

  8. Wracając do tematu HDR - nie ma co spisywać technologii na straty dopóki nie poznaliśmy jej w pełni

  9. ja z perspektywy osoby , ktora kupila zeszloroczny model lcd ciekaw jestem jak wypadaja tegoroczne modele na tle JS9500. jest sznasna na aktualizacje testu - a jesli jest problem z dostepnoscia do tego modelu to zapraszam do siebie :)

  10. W tym momencie nie ma odpowiednika js9500. Obecne modele to same krawedziaki. Direct led ma sie pojawić na olimpiadę a najpewniej po wakacjach

    Wysłane z mojego SM-N910C