Что такое HDR, зачем нужен HFR и чем крут Dolby Atmos? Гид по современным стандартам звука и картинки в кино

Обсудить0

За последние полгода вышло сразу несколько голливудских фильмов, поставивших рекорд по количеству поддерживаемых форматов картинки и звука — например, Джеймс Ганн сдал 600 версий «Стражей Галактики. Часть 3». Что уж говорить об «Аватар: Путь воды», который сверх этого поддерживал еще и повышенную частоту кадров. Чтобы вы не запутались в мире аббревиатур, характеризующих звук и картинку кино, Кинопоиск подготовил рассказ о них в формате небольшого словарика.

1080p

Он же Full HD — так его назвала компания Sony. Разрешение 1920 на 1080 точек. Стандарт картинки активно продвигался вслед за HD Ready (720p, или 1280 на 720 точек). Многие фильмы и консольные игры до сих пор доступны только в 1080p. Это все еще очень популярный стандарт: примерно у 64% пользователей крупнейшего магазина игр Steam до сих пор мониторы с разрешением 1080p.

Но что значит «p» в конце? Это прогрессивная развертка — метод, при котором все строки каждого кадра на телевизоре отображаются последовательно. Бывает еще и «i» — чересстрочная развертка (пишется 1080i), при которой кадр составляется из двух полукадров, собранных из строк через одну. В ней снимают почти все крупные спортивные события, будь то Олимпиада или чемпионат мира по футболу.

В чересстрочной развертке до сих пор работают многие спутниковые и кабельные сети. Если вы видите на YouTube запись цифровой трансляции, которая шумит и раскладывается на горизонтальные полосы, скорее всего, это видео с i-разверткой, неправильно сконвертированное в прогрессивную — для этого есть специальные алгоритмы.

4K

Коммерческое название целой группы различных стандартов разрешения картинки, которые объединяет одно — примерно четыре тысячи пикселей по горизонтали. Как правило под 4K подразумевают 3840 на 2160 точек, или 2160p (по количеству пикселей ровно в четыре раза больше, чем 1920 на 1080). Если у вас есть телевизор с наклейкой «4K Ultra HD» на упаковке, у него наверняка такое разрешение.

В мире игр 4K почти всегда означает что угодно, кроме настоящего 4K. Если такое обозначение есть на диске от Xbox или PlayStation, то оно говорит о том, что игра адаптирована под работу на 4K-дисплее. Тем не менее почти все современные игры рендерятся в куда меньших разрешениях, чтобы сэкономить ресурсы, а потом с помощью различных технологий растягиваются до 4K.

Переход на 4K в целом дался индустрии непросто: такое разрешение требует передачи огромного количества данных независимо от типа контента.

Апскейлинг

Это увеличение изображения с сохранением пропорций. Если вы растягиваете картинку с разрешением 1080p на весь 4K-дисплей, то случился апскейл. Сам по себе этот процесс может показаться большинству людей тривиальным, однако даже для статичных изображений он может быть очень разным в зависимости от алгоритма, по которому создаются новые пиксели на основе старых.

Известный пример: вся графика в трилогии «Властелин колец» Питера Джексона была создана в разрешении 2K (половина от 4K) и хранилась уже в растровом виде, а при сканировании пленки из сцен с актерами удалось получить 4K-изображение. Поэтому недавно выпущенный цифровой ремастер этих фильмов сочетает в себе 4K-кадры, на которые наложен апскейл графики из 2K в 4K. А еще «Дорога ярости» Джорджа Миллера смонтирована в 2K, так что все 4K-версии картины — это апскейл.

В играх процесс апскейла еще сложнее. Несколько лет назад в них активно использовалась технология DRS (Dynamic Resolution Scaling): разрешение исходной картинки менялось динамически, чтобы сохранять одинаковую производительность в разных сценах, а потом растягивалось на весь экран (Ведьмак идет по лесу — картинка четче; Ведьмак сражается — более размытая, но зато плавная). Сейчас же масштабирование производится более сложным образом: либо каждый новый кадр достраивается с помощью информации о предыдущих, либо финальное 4K-изображение допридумывает нейросеть (это, например, технология DLSS от Nvidia).

Проще всего апскейлить векторную графику, в которой объекты описываются координатами. Небольшой векторный рисунок можно растянуть на гигантское здание и не потерять в качестве. А вот растровое изображение, где картинка описана информацией о пикселях или группах пикселей, растянуть сложнее. Любой апскейл растровой графики предполагает, что алгоритм должен «придумать» пиксели, которых раньше не было, и даже нейросети пока справляются с этой задачей неидеально и требуют ручного вмешательства. В играх с этим проще, чем в кино, поскольку картинка в них не растровая; алгоритмы вроде DLSS используют в том числе информацию о направлении движения на экране.

HDR

Фанаты фотографии знают, что HDR — это когда ты снимаешь несколько кадров с разной экспозицией, а потом склеиваешь и получаешь из них один, но такой, в котором видно детали в самых темных и в самых светлых областях (смартфоны сейчас так делают автоматически, чтобы обойти физические ограничения своих небольших матриц и объективов). Так вот, HDR в видео — это другое, хотя общие черты у этих технологий есть.

Как и в случае с 4K, наклейка с аббревиатурой HDR на вашем телевизоре — чисто коммерческое наименование. Просто матрицы экранов в определенный момент стали настолько хорошими, что понадобилось ввести новый стандарт картинки, который бы раскрывал их возможности. HDR — это и более высокая пиковая яркость ТВ (от тысячи до 10 тысяч нит), и большая контрастность, и больший диапазон цветов.

HDR — стандарт на вырост. Многие скептики говорят, что это пока больше маркетинговый трюк, а возможности этой комбинации технологий еще не раскрыты полностью. Тем не менее почти все современные фильмы и сериалы монтируются в том числе в HDR, и если у вас есть соответствующий дисплей, разница с SDR будет заметной на глаз.

Главная цель HDR — лучше использовать диапазон современных камер и создать более реалистичное изображение за счет включения дополнительной информации о яркости и цветности. Темные области на хорошем экране становятся по-настоящему черными, уличные фонари — яркими как в жизни, а цветовые переходы на небе и растительности — более плавными.

HDR10

Открытый стандарт HDR c глубиной цвета 10 бит (в обычном SDR — 8 бит). В 10 бит можно хранить информацию о более чем миллиарде цветовых оттенков против 16 миллионов у SDR. Зачем нужно больше цветовых оттенков? Чтобы плавные переходы — будь то закатное небо или глаза Тимоти Шаламе — выглядели реалистичнее.

HDR10 живет и процветает благодаря своей открытости, он прост в использовании и бесплатен, а вот лицензирование других стандартов стоит денег. Все устройства, в которых есть HDR, поддерживают HDR10.

Что в HDR10 плохого? Статические метаданные. Весь фильм в HDR10 кодируется с одинаковыми значениями максимального уровня освещенности кадра и максимального уровня освещенности содержимого. С динамическими метаданными эти значения могли бы подстраиваться под отдельные сцены, и такие стандарты тоже существуют.

PlayStation 5 отображает HDR именно в контейнере HDR10, а вот Xbox Series поддерживает как HDR10, так и более продвинутый Dolby Vision, в том числе в играх.

Dolby Vision

Стандарт HDR, разработанный компанией Dolby Labs. Он отличается от HDR10 поддержкой 12 бит (это уже почти 70 миллиардов оттенков) и динамическими метаданными, то есть экран может адаптироваться к каждой сцене по отдельности, а не ко всему фильму сразу. Современным экранам еще далеко до охвата камер, так что такая подстройка позволяет выжать из дисплеев максимум. В Dolby Vision картинка визуально выглядит сочнее, а темные сцены получаются лучше проработанными, потому что яркие дневные эпизоды и ночные не приходится подводить под одну рамку, как с HDR10.

DBV — очень широко распространенный стандарт, но он закрытый и требует лицензирования. За использование Dolby Vision платят и авторы контента, и производители техники вроде телевизоров и смартфонов. Взамен компания Dolby гарантирует качество результата и предоставляет партнерам поддержку и инструменты для работы на всех этапах, включая цветокоррекцию, кодирование и воспроизведение. Более того, создатели Dolby Vision бесплатно отдали всей индустрии алгоритм перцептивного квантования, который позволяет узнать, сколько нужно добавить яркости в конкретной точке экрана, чтобы для человеческого глаза она изменилась в два раза. Это один из основных методов формирования HDR-сигнала, который используется во всей технике с поддержкой HDR, даже в открытом HDR10.

У Dolby Vision есть менее популярный аналог, разработанный Amazon и Samsung (обе компании отказываются от поддержки DBV). Это HDR10+, который дает 10 бит цвета с динамическими метаданными.

HFR

Обозначение для фильмов с повышенной кадровой частотой. Дословно High Frame Rate — высокая частота кадров. Изначально стандарт 24 кадра в секунду (или 24 FPS, frames per second) появился в качестве необходимого минимума для передачи плавного движения на экране. Однако со временем режиссеры вроде Джеймса Кэмерона, Энга Ли и Питера Джексона стали ратовать за отказ от привычного стандарта.

Питер Джексон попробовал выпустить трилогию о хоббите в 48 FPS, а Энг Ли снял «Гемини» с Уиллом Смитом аж в 120 FPS. Однако ни зрители, ни само кинопроизводство оказались не готовы к таким переменам. Все эти годы стандарт 24 FPS не только ограничивал возможности демонстрации движения в кадре, но помогал скрывать режиссерам огрехи костюмеров и специалистов по компьютерной графике. Именно поэтому тот же «Хоббит» в режиме 48 кадров резко растерял весь свой кинематографический лоск и стал напоминать театральную постановку.

Эффект «мыльной оперы», когда движения в кадре как будто слишком плавные и резкие, появляется в HFR в том числе потому, что на высокой кадровой частоте практически пропадает размытие движений. Обычно оно создается прямо на площадке, в процессе съемки, однако его можно добавить в HFR на постпродакшене, вернув картинке часть кинематографичности, но не потеряв в плавности.

Главная проблема HFR сейчас не в самом стандарте, а в том, как его используют. Как и HDR, повышенный фреймрейт — это способ дать зрителю больше информации. За стандарт по-прежнему продолжает бороться Джеймс Кэмерон, который использовал в «Аватаре 2» динамический фреймрейт: в диалогах кадровая частота ниже, а в экшен-эпизодах — выше, чтобы показать движение в деталях.

При этом в видеоиграх кадровая частота продолжает расти. В продаже появляются мониторы для киберспортсменов, которые поддерживают до 500 FPS. А компании вроде Nvidia научились почти безупречно генерировать дополнительные промежуточные фреймы с помощью нейросетей, что позволяет практически «бесплатно» превратить 60-кадровую игру в 120-кадровую, потому что расчеты ведутся не на основной части видеокарты, а на выделенном вычислительном блоке. Правда, такое возможно только с играми, где для достройки дополнительных кадров есть информация о векторах движения, а с кино все намного сложнее.

Dolby Atmos

Еще один стандарт, разработанный компанией Dolby, который касается объектно ориентированного звука. Если раньше аудио в кино и играх монтировалось четко по одной дорожке на канал (например, Dolby Digital 5.1 — пять каналов и сабвуфер), то теперь звук монтируется как бы в 3D-пространстве, а уже потом конкретная аудиосистема рендерит финальный результат в зависимости от количества динамиков и их расположения. Именно поэтому Dolby Atmos может работать как на полноценной многоканальной аудиосистеме, так и в обычных наушниках.

В кинотеатре наличие системы Dolby Atmos чаще всего означает наличие динамиков сверху, которые, например, позволяют услышать удары капель по крыше над головой героев. Дома же Atmos может быть встроен и в сам телевизор, и в саундбар, и даже в смарфтон или ноутбук. Но чем больше динамиков и чем они дороже, тем обычно выше качество звука. Для упрощения монтажа в многоканальных системах дома часто используют не потолочные динамики, а наклонные колонки, которые отражают звук от потолка.

В наушниках иллюзия окружения создается с помощью модификации различных частот. Если пропустить звук шуршащих кустов через соответствующий фильтр, учитывающий особенности человеческой ушной раковины, то зрителю покажется, что монстр подкрадывается к нему сзади.

IMAX

Формат, разработанный канадской корпорацией «Мультискрин» в 1970 году и развивающийся до сих пор. Главная особенность IMAX — экран превосходит по длине зрительный зал, усиливая погружение в любой точке. Экран IMAX обычно устанавливают таким образом, что если бы он умозрительно упал на зрительный зал, то накрыл его полностью. Для его обслуживания необходима мощная проекционная система.

Все залы этого стандарта подключены к офису корпорации IMAX, которая централизованно контролирует качество воспроизведения в них. В последние годы сборы блокбастеров в IMAX продолжали расти; это ведущий премиальный формат для просмотра кино. В России сейчас посмотреть IMAX-копию фильма невозможно, однако некоторые кинотеатры показывают в IMAX-залах обычные цифровые версии картин, хотя они и не полностью раскрывают возможности таких залов.

Чаще всего IMAX-копия фильма выше обычной по вертикали, то есть в блокбастерах вроде «Мстителей» зритель видит больше изображения, чем в обычных залах. Недавно Disney подписала контракт с IMAX, чтобы эксклюзивно выпустить IMAX-версии части своих фильмов в онлайн-кинотеатре Disney+. Впрочем, у Marvel очень часто в этом формате сняты только самые зрелищные сцены, так что формат изображения постоянно меняется во время сеанса.

3D

Формат, создающий иллюзию глубины кадра. Для достижения этого эффекта каждый глаз зрителя видит отдельную картинку. Раньше эффект создавался за счет специальных очков с красной и синей линзами, но на смену им пришли поляризационные очки. Они позволяют одновременно показывать изображение для двух глаз на одном экране, разделяя их с помощью линз с разной поляризацией. Эффекта 3D в шлемах виртуальной реальности достигают с помощью двух экранов или одного, разделенного глухой перегородкой.

Главным идеологом 3D в индустрии кино с выходом первого «Аватара» стал Джеймс Кэмерон, но формат так и не заменил обычный киносмотр. Как и в случае с HFR, главная проблема 3D не сам стандарт, а то, как его используют. Многие студии практически сразу после выхода «Аватара» отказались от съемки кино в настоящем 3D на сдвоенные камеры, взамен предложив зрителям дешевую конвертацию из 2D в 3D. А еще зрители постоянно жаловались на темную картинку и головные боли, потому что не все кинотеатры обновляли лампы проекторов вовремя. Для 3D нужна большая яркость, чем для 2D.

Новую жизнь 3D может дать недавно анонсированный шлем Vision Pro. Прямо на его презентации Apple объявила, что он подходит для просмотра кино в 3D на экране виртуального кинотеатра. Более того, подобные устройства могут решить одну из главных проблем стандарта — отсутствие реакции картинки на глаз зрителя. Apple Vision Pro умеет отслеживать положение зрачка пользователя, так что с ним в теории можно создать иллюзию фокусировки глаза на отдельных объектах из фильма, дав кино небывалый реализм.

Впрочем, самую главную проблему 3D не решает даже Apple Vision Pro. Люди просто не очень любят смотреть кино с любым девайсом у себя на лице.

«Кинопоиск | Индустрия» в Telegram

Канал с моторами, тарелками и другими новостями кинобизнеса


Автор: Вадим Елистратов

Благодарим за помощь в создании материала менеджера проектов Кинопоиска Михаила Мазанова.

Неудачливая семья пускает пыль в глаза своим успешным знакомым. Турецкие приключения с Сергеем Светлаковым
В главных ролях:Сергей Светлаков, Светлана Листова, Александр Новиков, Мария Горбань, Андрей Мерзликин, Маргарита Галич
Режиссер:Александр Назаров
Уже в подписке

Смотрите также

7 апреля 20230
23 января 202344
11 сентября 20221
13 апреля 202325

Главное сегодня

Вчера6
Вчера5
Вчера5
Вчера0
Вчера2
20 ноября5
20 ноября5
Комментарии
Чтобы оставить комментарий, войдите на сайт. Возможность голосовать за комментарии станет доступна через 8 дней после регистрации