Màn hình HDR là gì? 4K HDR so với SDR & ​​HDR10 so với HDR400

Màn hình HDR là gì?

Dải động cao (HDR) Dải động là sự khác biệt giữa ánh sáng và bóng tối trong lĩnh vực hình ảnh. Dải động càng lớn thì lượng chi tiết sáng và tối được ghi trên ảnh cùng lúc càng lớn.

• Có HDR trong nhiếp ảnh;
• Có HDR trong quay phim;
• Có HDR trong video;
• Có màn hình HDR;

Nhưng không có HDR nào trong số này đề cập đến cùng một công nghệ.

HDR được trang bị trên điện thoại di động thực chất là một công nghệ tổng hợp nhiều khung hình, trong đó điện thoại sẽ chụp nhiều khung hình cùng lúc trong một khung hình duy nhất. Sau đó sử dụng thuật toán xử lý để kết hợp các phần sáng và tối của các khung hình khác nhau lại với nhau, nhằm bảo toàn đồng thời cả chi tiết nổi bật và chi tiết tối.

 Điều này thực sự phù hợp với mục đích của dải động cao HDR, nhưng vì nó được thực hiện thủ công nên mức độ hiệu ứng sẽ khác nhau giữa các điện thoại khác nhau.

Và đôi khi có vấn đề với việc chỉnh sửa quá mức và độ tương phản không tự nhiên. Vì vậy, nói đúng ra, loại ảnh hoặc video được xử lý HDR này vẫn thuộc danh mục SDR.

True HDR được định nghĩa về mặt kỹ thuật là HDR tuân theo bộ cơ chế chuyển đổi quang điện độc đáo của riêng nó - chuyển đổi giữa tín hiệu quang và điện. Khi chúng ta chụp ảnh, cảnh thật sẽ được lưu dưới dạng tín hiệu số cho ảnh, đây là quá trình chuyển đổi tín hiệu quang học thành tín hiệu điện.

Rõ ràng, cái gọi là HDR của ảnh trên điện thoại di động chỉ là một quá trình phần mềm, không liên quan đến việc chuyển đổi quang điện, vì vậy chúng không thể được coi là HDR thực, mà về mặt kỹ thuật được gọi là “ánh xạ tông màu”.

Màn hình SDR là gì?

SDR đề cập đến Hình ảnh dải động tiêu chuẩn. Nó cũng là tiêu chuẩn truyền thống cho hình ảnh phim và truyền hình. Trước khi công nghệ HDR phổ biến, độ tương phản động của hình ảnh 1080P trước đây được thể hiện thông qua công nghệ SDR, nhưng dải động của nó nhỏ hơn nhiều so với dải động mà mắt người có thể cảm nhận được.

Sự khác biệt giữa HDR và ​​​​SDR

Sự khác biệt về công nghệ

Trước hết, đó là khía cạnh kỹ thuật, đường cong gamma giữa hai loại là khác nhau. Đường cong gamma xác định sự thay đổi phi tuyến tính về độ chói của ánh sáng trong hệ thống hình ảnh.

Phân loại	Độ phân giải	Độ sâu bit lượng tử hóa	Không gian màu	Độ sáng
HDR	3840*2160	10/12 bit	Rec. 2020	0.0005-10,000
SDR	/	8/10 bit	Rec. 709	0.05-100

SDR và ​​​​HDR sử dụng các đường cong gamma khác nhau, có nghĩa là khi chúng ta nhìn vào nguồn HDR, chúng ta sẽ thấy nhiều thông tin về độ chói hơn. Cuối cùng, HDR có độ sâu màu cao hơn, dải động rộng hơn và khả năng thể hiện màu sắc mạnh mẽ hơn.

So sánh độ sâu bit

Độ sâu bit đề cập đến số lượng màu có thể được hiển thị trên mỗi pixel. Độ sâu bit càng lớn thì càng có thể hiển thị nhiều màu sắc hơn, mang lại sự chuyển màu mượt mà và tự nhiên hơn. Ví dụ: màn hình 8 bit có thể hiển thị khoảng 16.77 triệu màu, trong khi màn hình 10 bit có thể hiển thị khoảng 1.07 tỷ màu.

So sánh độ sâu gam màu

Độ tương phản của gam màu đề cập đến phạm vi của tất cả các màu có thể được hiển thị. Biểu đồ bên phải hiển thị phạm vi của tất cả các giá trị RGB mà mắt người có thể cảm nhận được. Các hình tam giác biểu thị gam màu: hình tam giác càng lớn thì càng có thể hiển thị nhiều màu hơn.

Khung video

Video HDR có độ sáng và độ tương phản khác nhau cho từng khung hình, có thể khôi phục hoàn hảo các chi tiết và độ tương phản giữa sáng và tối của từng khung hình. Video SDR tương đối kém, mặc dù về mặt lý thuyết, bạn có thể tự điều chỉnh độ bão hòa và độ tương phản của màn hình để đạt được hiệu ứng tương tự như HDR, nhưng đó vẫn chỉ là lý thuyết, thao tác khá cồng kềnh và nhiều lần điều chỉnh sẽ dễ dẫn đến hiện tượng hình ảnh bị bóp méo.

Video sáng và tối

Chúng ta có thể so sánh hình ảnh trên. Hình ảnh SDR do ngọn núi thể hiện tối hơn, không thể hiện rõ chi tiết phần sáng và phần sáng. 

Từ hình ảnh HDR, chúng ta có thể thấy rõ môi trường rừng phía sau ngọn núi và những đám mây có độ tối tương đối của hình ảnh, nhưng cũng theo độ sáng khác nhau để thể hiện các chi tiết độ sáng không giống nhau.

Chi tiết video

Hình ảnh với công nghệ HDR hiển thị chi tiết hơn giữa vùng tối và vùng sáng của màn hình. Ví dụ: cùng một hình ảnh được phát lại trong SDR có đường cong các chấm cách nhau từ 1 đến 100 và trong HDR, nó có đường cong các chấm cách nhau ít hơn 1, từ 1 đến 1000. Kết quả là hình ảnh có công nghệ HDR một cách tự nhiên hiển thị độ bão hòa màu sắc và độ chuyển màu tốt hơn.

Tiêu chuẩn công nghệ HDR:

	Dolby Vision	HDR10	HDR10 +	HLG
Đường cong hiển thị	PQ	PQ	PQ	HLG
Độ sâu bit	10/12 bit	10 bit	10 bit	10 bit
Phạm vi độ sáng (nits)	0.001-10,000	0.003-1,000	0.003-1,000	-1,000
Không gian màu	Khuyến nghị 2020/P3	Rec. 2020	Rec. 2020	Rec. 2020
Siêu dữ liệu	Năng động	tĩnh	Năng động	Không áp dụng
GIẤY PHÉP VÀ THỦ TỤC HÀNH CHÍNH	Phí	Miễn phí	Miễn phí với phí chứng nhận thiết bị	Miễn phí
Phương pháp mã hóa	Phần cứng độc quyền	Phần mềm	Phần mềm	Phần mềm
Phương pháp lập bản đồ giai điệu	Thuật toán chính thức	Thuật toán độc quyền	Thuật toán độc quyền	Không

HDR và ​​​​SDR: Cái gìtôi là tốt hơn?

Qua hiệu ứng so sánh HDR và ​​​​SDR, chúng ta có thể biết rằng HDR tốt hơn, xét cho cùng, công nghệ HDR là với sự cập nhật và nâng cấp liên tục của công nghệ hình ảnh sau khi sản phẩm xuất hiện. Trong khi SDR là công nghệ truyền thống thì đương nhiên không thể so sánh được với công nghệ mới xuất hiện.

Tuy nhiên, chất lượng video 4k HDR hiện tại bị trộn lẫn, chất lượng tốt và xấu, 4K HDR thô, hiệu ứng và SDR và ​​​​SDR không thể thu hẹp khoảng cách, thậm chí một số không tốt bằng SDR, cùng một bộ phim 4K SDR từ nguồn 4K HDR.

Xét về cùng một bộ phim, hiệu ứng 4K SDR khó có thể vượt qua phiên bản HDR, nhưng điều này dựa trên chính bộ phim, việc phát lại các thiết bị tương ứng sẽ có cái riêng. Tuy nhiên, khi chơi nó trên thiết bị của riêng bạn, bạn sẽ có thực tế của riêng mình. Khi thiết bị của bạn không thể hỗ trợ hoặc hiển thị tốt 4K HDR của phim, hãy thử phiên bản 4K SDR của phim và bạn có thể nhận được kết quả đáng ngạc nhiên.

Làm thế nào để nhận ra màn hình HDR?

Có năm kích thước của hình ảnh cần được nâng cao để đạt được màn hình HDR tiêu chuẩn: dải động độ chói, thang độ xám, gam màu, độ phân giải và tốc độ khung hình.

Tỷ lệ khung hình

Khi phát một số hình ảnh động nhanh, tốc độ khung hình quá thấp sẽ dẫn đến hình ảnh động bị lởm chởm, hiện tượng kéo và các bất thường hiển thị khác. Màn hình LED có thể đạt tốc độ làm mới 2880-7680HZ với thiết bị phát lại phía trước 60-120 khung hình đầu vào màn hình, để giải quyết hiệu quả vấn đề bất thường khi hiển thị hình ảnh động tốc độ cao.

Màu xám quy mô

Tiêu chuẩn hiển thị HDR yêu cầu độ sâu màu video là 10Bit. So với độ sâu màu video thông thường yêu cầu 8bit, mức xám được mở rộng gấp 4 lần. Để đạt được hiệu ứng hiển thị HDR, bạn cần tùy chỉnh cụ thể nguồn video và thiết bị phát lại để hỗ trợ chế độ HDR, màn hình LED có thể có thang màu xám cao tới 18Bit.

Dải động độ sáng

Màn hình HDR yêu cầu dải sáng động cao hơn, màn hình LCD thông thường hoặc các màn hình khác chỉ có dải sáng 40-400nit, trong khi màn hình LED có thể đạt dải sáng 0.5-1200nit. So với các màn hình khác, tỷ lệ động độ sáng của màn hình LED lớn hơn, phù hợp hơn với yêu cầu của màn hình HDR.

4K Nghị quyết

Định dạng nguồn video HDR có độ phân giải 3840*2160 4K, màn hình LED có khả năng kết hợp không giới hạn, đặc tính ghép nối miễn phí, có thể dễ dàng ghép thành màn hình mức độ phân giải 4K, 8K.

Gam màu

Yêu cầu về gam màu ở chế độ SDR của màn hình thông thường đối với RC.709, gam màu HDR cho chỉ số hoàn màu BT.2020 tốt hơn đáng kể so với RC.709, gam màu của màn hình LED gần với yêu cầu của BT.2020 hơn, khác xa so với vẻ đẹp kỳ lạ của mức độ phục hồi tối đa trên màn hình trước mặt bạn đang xem.

HDR10 là gì?

HDR 10 là thông số kỹ thuật được CEA (Hiệp hội Điện tử Tiêu dùng) công bố vào năm 2015, bao gồm một số điểm chính: hỗ trợ lấy mẫu màu cho 4:2:0, hỗ trợ độ sâu màu cho 10bit, hỗ trợ gam màu cho BT.2020 và quan trọng nhất là , “khả năng mang thông tin HDR (Đường cong độ chói SMPTE ST 2086) trong Siêu dữ liệu (thông tin xử lý hậu kỳ)”. Ngoài ra, “Siêu dữ liệu hình ảnh quan trọng nhất có thể mang thông tin HDR (đường cong độ chói SMPTE ST 2086), trong đó Mức ánh sáng nội dung tối đa (MaxCLL) là 1000 nits”.

Cái nào tốt hơn, HDR10 hay HDR400?

HDR10 và HDR400, HDR500, HDR600, HDR1000, v.v. Các khái niệm có vẻ giống nhau, tất cả đều có số sau HDR, nhưng ý nghĩa thực tế lại khác xa.

HDR10 là một trong những định dạng HDR phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất, đề cập đến giao thức và tiêu chuẩn để truyền nội dung HDR giữa card đồ họa và màn hình, đây là một tiêu chuẩn mở không yêu cầu thanh toán bất kỳ khoản phí bản quyền hoặc chứng nhận nào.

HDR400, HDR500, HDR600, HDR1000, HDR1400 là các phân loại Display HDR của VESA. Display HDR là tiêu chuẩn để đo hiệu ứng HDR của màn hình, dựa trên sự hỗ trợ của HDR10.

Nó được chia thành các loại theo độ sáng, gam màu, độ sâu màu, loại mờ, mức đen, v.v. của màn hình. HDR400 chỉ yêu cầu màn hình có độ sáng tối đa không dưới 400nit, độ sâu màu gốc 8bit, gam màu 95% RGB và độ mờ toàn cầu.

* Làm mờ toàn cục (Global dimming): chỉ có một vùng đèn nền trên màn hình và chỉ có thể điều chỉnh đồng đều trên toàn màn hình, hoặc toàn màn hình sáng hơn hoặc toàn màn hình tối hơn;

* Làm mờ cục bộ (Làm mờ theo vùng): đèn nền màn hình được chia thành nhiều vùng, mỗi vùng có thể điều chỉnh độ sáng độc lập.

HDR500 trở lên, các yêu cầu chứng nhận đã được cải thiện về mặt chất lượng: làm mờ vùng, độ sâu màu 10 bit, gam màu 90% DCI-P3, v.v., trong đó quan trọng nhất là làm mờ vùng, có thể cải thiện đáng kể độ tương phản và dải động, để đạt được trải nghiệm HDR chân thực, độ sâu màu 10bit và gam màu rộng P3 cùng lúc cũng có thể mang lại cảm nhận màu sắc tốt hơn.

	Độ sáng cực đại tối thiểu (cd/m2)	Phạm vi màu (Gam màu)	Công nghệ làm mờ điển hình	Độ chói mức đen tối đa (cd/m2)	Độ trễ điều chỉnh đèn nền tối đa (Số khung hình video)
Màn hìnhHDR 400	400	sRGB	Cấp độ màn hình	0.4	8
Màn hìnhHDR 500	500	WCG*	Cấp vùng	0.1	8
Màn hìnhHDR 600	600	WCG*	Cấp vùng	0.1	8
Màn hìnhHDR 1000	1000	WCG*	Cấp vùng	0.05	8
Màn hìnhHDR 1400	1400	WCG*	Cấp vùng	0.02	8
DisplayHDR True Black 400	400	WCG*	Cấp độ pixel	0.0005	2
DisplayHDR True Black 500	500	WCG*	Cấp độ pixel	0.0005	2
DisplayHDR True Black 600	600	WCG*	Cấp độ pixel	0.0005	2

*WCG: Gam màu rộng

Hỏi đáp về:

HDMI 2.0a có hỗ trợ truyền định dạng dữ liệu HDR không?

Trong quá trình truyền thực tế, phía nguồn sẽ xác định xem phía đích có hỗ trợ chức năng HDR thông qua kênh DDC hay không. nếu được hỗ trợ, nó sẽ truyền gói siêu dữ liệu và phía chìm sẽ điều chỉnh các thông số hiển thị theo gói siêu dữ liệu thu được để nhận ra hiệu ứng HDR. Bạn có thể tham khảo thông số kỹ thuật CTA-861-G.

Byte #	7	6	5	4	3	2	1	0
1	Mã thẻ (0x07)			Độ dài khối dữ liệu sau = n byte
2	Mã thẻ mở rộng (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	Dữ liệu Độ chói tối đa của nội dung mong muốn (8 bit)
6	Nội dung mong muốn Dữ liệu độ sáng trung bình khung hình tối đa (8 bit)
7	Dữ liệu độ chói tối thiểu nội dung mong muốn (8 bit)

Sự khác biệt giữa HDR10 và HDR400 là gì?

Không thể so sánh HDR10 và HDR400 với nhau. Tại sao?

HDR10: Là tiêu chuẩn cho HDR, tương tự như HDR10+, HLG, HDR Vivid, DOLBY VISION, v.v.
HDR400: Là chứng nhận về hiệu ứng hiển thị HDR của màn hình [Chứng nhận VESA DisplayHDR], cho biết mức độ hiệu ứng HDR của màn hình, tương tự như HDR600, HDR1000, v.v.

Vì vậy, HDR400 chỉ đo được mặt tốt, mặt xấu của màn hình còn HDR10 thì không. HDR10 chỉ có thể thể hiện màn hình hỗ trợ giải mã chuẩn HDR10.