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 Cos’è l’HDR per i TV e perché è la più importante novità dopo l’alta definizione

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augu

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MessaggioTitolo: Cos’è l’HDR per i TV e perché è la più importante novità dopo l’alta definizione   Gio Apr 12, 2018 5:04 pm

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Dopo l'Ultra HD, la rivoluzione si chiama HDR. E questa volta è rivoluzione vera, tanta sostanza e poco marketing: ecco quello che devi sapere sui TV HDR e perché l'HDR è una tecnologia che rivoluzionerà il modo in cui vediamo i TV e la qualità dei TV stessi.
Quando si parla di HDR la prima cosa che viene in mente sono le fotografie ad alta gamma dinamica, una modalità presente nella quasi totalità degli smartphone. Si tratta, in sostanza, di scatti a diverse esposizioni che, sommati e opportunamente processati, diventano una fotografia caratterizzata da un sorprendente impatto visivo, con un livello di dettaglio eccellente sulle alte e sulla basse luci.

L’HDR non è solo questo: il concetto di “elevata gamma dinamica” ha finalmente fatto il suo ingresso nel mondo del video, sia a livello hardware (monitor e TV), sia nella produzione dei contenuti. L’HDR in ambito video rappresenta la svolta più importante dopo l’arrivo dell’alta definizione poiché è in grado di portare la qualità dell’immagine a livelli mai visti prima. L’HDR va infatti ben oltre l’Ultra HD: si potrebbe dire che se l’Ultra HD aumenta il numero dei pixel, l’HDR è nato per migliorare la qualità dei singoli punti.

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Come funziona l'HDR nei TV

Per capire come funziona l’HDR nei TV, perché è una tecnologia rivoluzionaria e quali sono gli elementi di forza di questa tecnologia è bene partire da alcuni semplici concetti della vita reale. Quando guardiamo la realtà siamo abituati a vederla tramite i nostri occhi, due sensori “eccezionali” in grado di distinguere e percepire le enormi differenze di luminosità che ci sono in natura.

Come possiamo guardare direttamente verso il sole, rischiando di venire accecati, possiamo scorgere dettagli incredibili dell’ambiente che ci circonda al chiaro di luna o in una scena illuminata da una flebile candela: i nostri occhi sono in grado di adattarsi a scene dove la differenze tra la luce e l’ombra raggiungono livelli esasperati. Si pensi ad un fuoco di artificio che esplode nelle tenebre o ad un faro che illumina la superficie del mare con la sua potente lanterna.

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L’HDR vuole portare questa visione del mondo, oggi possibile solo tramite i nostri occhi, anche sugli schermi dei televisori, schermi che al giorno d’oggi sono in grado di rappresentare belle immagini ma non riescono (per evidenti limiti dei pannelli) a gestire gli estremi della gamma, ovvero tutte quelle sfumature di luci e di ombre che esistono nel mondo reale e che aiutano a percepire la realtà in quanto tale.

Rappresentare visivamente la differenza tra una immagine HDR e una non HDR è molto difficile su un monitor, ma queste immagini simulate di Dolby provano ad aiutarci: la foto di destra ha riflessi, colori, sfumature e picchi di luce che oggi uno schermo non è in grado di riprodurre, motivo per il quale l’immagine viene ”compressa” per rientrare nei parametri delle TV. Il risultato è l'immagine a sinistra, quella che solitamente osserviamo su un TV non-HDR (o SDR che dir si voglia).

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Questa infografica di Dolby, che ha realizzato uno degli standard HDR al vaglio della Ultra HD Alliance, il Dolby Vision, mostra la cruda realtà: rispetto alla dinamica offerta dal mondo reale, i TV tradizionali riescono ad esprimere solo una porzione relativamente ridotta oltre anche un set di colori davvero ristretto. Quello che vediamo non è quindi un'immagine reale ma una versione comunque ben fatta e convincente ma incapace di restituire le stesse sensazioni di una scena vera.

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Entrano in gioco a questo punto i TV HDR, televisori che riescono a sorpassare questa barriera avvicinandoci alle immagini del mondo reale: questi televisori infatti sono in grado di restituire una luminosità di picco più elevata grazie all’adozione di nuovi driver e LED, ma riescono anche a garantire una palette di colori più ampia grazie al pannello a 10 bit. Il pannello a 10 bit non è indispensabile per raggiungere una dinamica più elevata, ma per mantenere una resa eccellente estendendo la gamma servono più colori. Possiamo pensare ad tessuto elastico: se lo tiriamo per estenderlo si intravedono i fori della maglia, che vanno in qualche modo riempiti se si vuole ridare compattezza. Colori e gamma dinamica vanno infatti di pari passo: tutti i contenuti video tradizionali, dai DVD alle trasmissioni TV, sono registrati a 8 bit e possono quindi sfruttare 16.7 milioni di colori per comporre le immagini, ma se vogliamo rappresentare un’immagine con una dinamica molto più elevata, quindi con molte più sfumature, servono molto più colori.

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Ecco perché la ricetta per l’HDR richiede come ingredienti un pannello a 10 bit (quindi capace di riprodurre oltre un miliardo di sfumature) e uno spazio colore più ampio del tradizionale Rec.709. Se i TV attuali riescono infatti a visualizzare solo il 35% dei colori presenti nel mondo reale, i nuovi TV HDR con pannello a 10 bit arrivano a rappresentarne il 54%, con la possibilità di raggiungere in futuro con i pannelli a 12 bit il 76% dei colori visibili. Non è ancora la realtà, ma ci siamo vicini: si potranno visualizzare molti colori che oggi non sono riproducibili da un pannello standard, come ad esempio le difficilissime sfumature metalliche e le cromature con i loro forti riflessi.
L’HDR non è marketing, è una realtà concreta e può davvero migliorare la qualità di visione di un televisore: per farlo però deve contribuire l’intera catena, perché non servono solo TV capaci di riprodurre questi contenuti ma anche videocamere con sensori in grado di catturare l’intera dinamica di una scena e un formato in grado di veicolare queste informazioni. Le videocamere utilizzate per le riprese cinematografiche sono già in grado, da qualche anno, di catturare immagini con una dinamica decisamente elevata, e allo stesso modo i televisori di alta gamma della ultime generazioni sono già pronti per riprodurre, grazie ad un pannello a 10 bit e a LED più potenti, un'immagine con una dinamica decisamente superiore a quella di un TV Ultra HD standard.

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I contenuti e i formati ad alta gamma dinamica, da HDR10 al Dolby Vision

Dal punto di vista dell'utente, una delle "complicazioni" legate ad HDR è l'esistenza di diversi standard. Questo ha conseguenze sia per quanto concerne la scelta dell'hardware da acquistare (i TV possono supportare uno standard ma non gli altri), sia per quanto riguarda i contenuti.

HDR10, il punto di partenza

Lo standard di base si chiama HDR10 ed è lo standard de facto per i dispositivi e i contenuti HDR. È anche lo standard più semplice da implementare, si fonda su una serie di metadati statici che vengono trasmessi dalla sorgente al TV all'inizio del contenuto e istruiscono il display sulla presenza di immagini HDR e sulla modalità di gestione. Lo standard è nato per gestire luminosità di picco fino ai 4.000 nits e supporta una profondità colore a 10bit, da cui dipende l'enorme numero di sfumature riproducibili (più di 1 miliardo).

HDR10 è in sostanza la base su cui si fonda l'HDR: è il metodo più semplice e condiviso per la gestione dei contenuti ad alta gamma dinamica nel salotto di casa. Il fatto di essere open source e non richiedere dunque pagamento di royalties è senz'altro un punto a favore: i TV HDR sono di fatto compatibili con HDR10 e lo standard è "mandatory" (cioè obbligatorio) negli Ultra HD Blu-ray, mentre il Dolby Vision è opzionale. Il formato può contare non solo sul supporto dei produttori di TV ma anche da quelli di console: HDR10 è lo standard usato da PS4, PS4 Pro, Xbox One S e Xbox One X per la riproduzione dei giochi ad alta gamma dinamica.

HDR10+, l'evoluzione targata Samsung e Amazon
Come suggerisce la sigla, HDR10+ è l'evoluzione di HDR10. Presentato al CES 2017, HDR10+ effettua l'attesissimo salto dai metadati statici a quelli dinamici: ciò significa, in poche parole, che con HDR10+ ogni scena, ogni zona di un singolo fotogramma può essere gestita indipendentemente a livello di luminosità, così da generare un effetto HDR personalizzato sulla base del contenuto. Sotto questo profilo, HDR10+ assomiglia molto all'altro contendente, cioè a Dolby Vision, dal quale comunque si discosta per il supporto del colore a 10bit anzichè 12bit. A differenza di Dolby Vision, HDR10+ è open source e ha un grande sostenitore: Samsung. L'azienda coreana ha abilitato i propri TV ad HDR10+ a partire dalla gamma 2017, completando il supporto con quella attuale, targata 2018.

Il primo "accenno" di HDR10+ è datato 2017 quando Samsung e Amazon annunciarono un'alleanza per portare l'HDR dinamico nelle case degli appassionati, cui si aggiunse dopo poco il supporto da parte di 20th Century Fox e Panasonic. Altro passaggio estremamente importante per lo standard è stata la sua accettazione tra le specifiche dell'Ultra HD Blu-ray: i dischi HDR10+, pur non ancora disponibili, usciranno presto sul mercato. Nel frattempo, un'ottima sorgente di contenuti HDR10+ è Amazon Prime Video, a patto di avere un TV Samsung delle ultime due generazioni: The Grand Tour, The Marvelous Mrs. Maisel, Jean-Claude Van Johnson, The Tick e The Man in the High Castle sono i primi contenuti da provare. Netflix per i momento non è della partita, ma nulla vieta un suo coinvolgimento in futuro.

HLG - Hybrid Log Gamma, l'HDR delle trasmissioni televisive

In poche parole, HLG è la tecnologia HDR impiegata nelle trasmissioni televisive, nel broadcast. Sì, perchè i video HDR non sono unicamente on-demand come quelli di Netflix e Amazon o provenienti da supporto fisico come i Blu-ray Ultra HD, ma possono arrivare dalla "classica" emittente TV.
Ma visto che esistono già HDR10 e Dolby Vision, che bisogno c'era di una nuova variante che complicasse un po' il tutto? Semplice: con la tecnologia HLG è possibile combinare immagini a gamma dinamica standard e HDR in un solo segnale video. In questo modo i TV compatibili HLG riproducono la versione "nobile" (con curva di gamma logaritmica), gli altri si accontentano di quella standard; dal punto di vista del broadcaster, in questo modo non ci sono inefficienze di alcun genere.

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Per riprodurre un contenuto HLG è necessario che il TV ne supporti la tecnologia: parlando di modelli attuali (2017/2018), la maggioranza dei TV è compatibile HLG ma conviene comunque verificare, soprattutto se non si possiede un modello particolarmente recente. A livello di contenuti, la prima trasmissione italiana in 4K HDR è stata il documentario di Alberto Angela "Stanotte a Venezia" su Rai 4K (accessibile via Tivùsat), ma successivamente Sky ha iniziato a trasmettere tramite Sky Q contenuti HDR come la Formula 1 e alcune partite della Premier League, tutto rigorosamente in HLG.

Dolby Vision, l'alternativa di qualità

Il Dolby Vision è la declinazione Dolby del video ad alta gamma dinamica. La tecnologia esiste da qualche anno e si fonda su specifiche tecniche avanzate, soprattutto nei confronti dell'HDR10: Dolby Vision supporta i metadati dinamici, la profondità colore a 12bit e pannelli fino a 10.000 nits di luminosità di picco, fermo restando che questo è un valore puramente teorico e non esistono pannelli consumer capaci di di tali prestazioni.
Nel mercato, però, questa non è l'unica differenza importante con HDR10: Dolby Vision è una tecnologia proprietaria (con royalties da pagare), HDR10 è open source. Inoltre, l'evoluzione di HDR10 (HDR10+) si sta avvicinando a Dolby Vision anche sotto il profilo tecnico grazie ai metadati dinamici. Resta il fatto che Dolby Vision è un'ottima soluzione per verificare le potenzialità dell'HDR.

A livello di contenuti le sorgenti sono diverse, sia pur in numero limitato rispetto allo standard HDR10: alcuni Ultra HD Blu-ray offrono sia la versione HDR10 che Dolby Vision, ma è decisamente importante il sostegno di Netflix con diversi contenuti originali. Inoltre, non si può non segnalare iTunes, specie se impiegato con la nuova Apple TV 4K che supporta, per l'appunto, sia HDR10 che Dolby Vision. Per quanto riguarda il supporto da parte dei produttori di TV, i nomi che svettano sono LG e Sony.

Fonte DDay



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