Ультра HDR

Ultra HDR (High Dynamic Range) — это формат изображения, который использует улучшенную реализацию существующей технологии HDR для улучшения визуального восприятия фотографий на дисплеях HDR с помощью техники модуляции яркости, называемой отображением усиления, которая перераспределяет интенсивность пикселей на основе каждого пикселя на основе его пространственных факторов. Этот формат был разработан Google в 2023 году и впервые развернут в операционной системе Android 14. ^[1]

Формат Ultra HDR является усовершенствованием обычного HDR, где технология отображения усиления позволяет еще больше раздвинуть границы существующего HDR. Однако не все дисплеи могут отображать все возможности форматов HDR и Ultra HDR. Чтобы преодолеть эту проблему, используется метод тональной компрессии для регулировки яркости и контрастности в соответствии с качеством совместимых дисплеев. HDR имеет возможность записывать гораздо более широкую цветовую гамму по сравнению с традиционным 24-битным RGB (SDR). Ultra HDR делает шаг вперед, улучшая визуализацию изображения. Более того, он имеет более широкий диапазон тонов и тонких градиентов, достигая пределов цветового пространства Rec.2020 и обеспечивая гораздо более широкий спектр, чем DCI-P3 HDR10 . ^{[2] [3]}

Различия между SDR, HDR и Ultra HDR можно оценить с помощью уравнения, где цветовой объем используется в качестве метрики для диапазона и насыщенности цветов, которые может отображать каждый формат. ^[4]${\displaystyle {\text{Цветовой объем}}=\int _{\text{Цветовое пространство}}\left(L(R,G,B)\times C(R,G,B)\right)\,dR\,dG\,dB}$

Где:

• L(R,G,B) представляет собой функцию яркости по цветам RBG.
• C(R,G,B) представляет собой функцию покрытия, которая фиксирует границы цветовой гаммы и битовую глубину.

• dR представляет собой дифференциал красной переменной R, изменение интенсивности красного канала
• dG представляет собой дифференциал зеленой переменной G, изменение интенсивности зеленого канала
• дБ представляет собой дифференциал синей переменной B, изменение интенсивности синего канала

Репрезентативные значения следующие:

• Яркость: 100 нит. ^[5]
• Цветность: 16,7 млн ​​цветов ( цветовой охват sRGB ).

Объем цвета _SDR ≈ 1,67 млрд.

Ссылаясь на расчет цветового объема, мы получаем приблизительное значение 1,67 миллиарда по всему цветовому пространству, что представляет 1,67 миллиарда возможных цветовых вариаций по модели RBG.

Репрезентативные значения следующие:

• Яркость: 1000 нит. ^[6]
• Цветность: 1 миллиард цветов ( цветовая гамма DCI-P3 ).

Объем цвета _SDR ≈ 1 триллион миллиардов

Возвращаясь к расчету цветового объема, мы получаем приблизительное значение 1 триллион по цветовому пространству, что представляет 1 триллион возможных цветовых вариаций.

Репрезентативные значения следующие:

• Яркость: 4000–1000 нит.
• Цветность: ≥1 миллиарда цветов ( цветовая гамма DCI-P3 ).

Объем цвета _SDR (при яркости 4000 нит) ≈ 4,28 триллиона миллиардов

Возвращаясь к расчету цветового объема, мы получаем приблизительное значение 4,28 триллиона по цветовому пространству, что представляет собой 4,28 триллиона возможных цветовых вариаций.

V _{Ультра HDR} > V _HDR > V _SDR

На основе ранее высказанной формулы можно провести математическое сравнение с точки зрения возможностей цветового объема.

• Высокий динамический диапазон
• Яркость
• Контрастность изображения
• Гамма
• Карта усиления
• Объем цвета
• sRGB

• Картирование усиления
• Телевизионная система с высоким динамическим диапазоном
• Будущее фотографии — Ultra HDR, Google