HDR là gì? Những lưu ý bạn cần biết

High Dynamic Range (HDR) là công nghệ cho phép hình ảnh hiển thị mà vùng sáng và vùng tối đều có sự khác biệt lớn. Tính năng này giúp hình ảnh hiển thị giống với đời thực và bảo toàn độ chi tiết cao trong từng mức sáng nhất định trong những bức ảnh sáng hoặc tối mà không mất quá nhiều chi tiết.

HDR đòi hỏi tốc độ kết nối nhanh trên màn hình. Các kết nối phổ biến như HDMI 2.0 và DisplayPort đều hỗ trợ HDR, nhưng độ phân giải cao ở tần số quét nhanh hơn 60Hz sẽ phải cần đến kết nối băng thông rộng DisplayPort 1.4.

Màn hình HDR xuất hình ảnh rất thực để tái hiện khung cảnh gốc. Với công nghệ nén dải nhạy sáng động mới này, màn hình HDR có thể lấy mẫu hoàn toàn các biến thể tone màu sáng tối trong cùng một cảnh để tránh hiện tượng cháy ở những ảnh sáng cũng như chống mất chi tiết ở những vùng ảnh tối. Bên cạnh đó, màn hình HDR có thể tái hiện hình ảnh trung thực, không như màn hình SDR phổ thông. Để phục vụ đa số người tiêu dùng, các màn hình SDR thường hiển thị hình ảnh có sắc độ mạnh nhân tạo. Tuy nhiên, công nghệ HDR tái tạo chính xác chất màu gốc, xuất màu trung thực ngay cả khi trong vùng ảnh tối tương tự như mắt người nhìn ngoài đời. Và để mang lại chất lượng hình ảnh hoàn hảo nhất, quá trình tái hiện hình ảnh HDR cần đến nội dung kỹ thuật số được điều chỉnh bởi các kỹ sư chuyên nghiệp để có được tone màu và gamut màu phù hợp chạy trên màn hình HDR.

Gamut màu của màn hình là tổng các dải màu ma2 nó có thể tái hiện với nhóm màu chủ yếu là đỏ, xanh lá và xanh dương. Bất kỳ màu nào trộn giữa 3 màu chính đều có thể được tái tạo, nhưng màn hình không thể tạo ra màu sắc không nằm bên trong vòng tam giác giữa nhóm 3 màu chính, bên ngoài gamut màu màn hình. Màn hình SDR phổ thông thường chỉ giới hạn hiển thị với gamut màu Rec.709, tiêu chuẩn quốc tế dành cho định dạng HDTV, nhưng với màn hình HDR hiện nay đã mở rộng lên gamut màu lớn hơn mà mắt người có thể nhận biết được là DCI-P3. Được sử dụng rộng rãi trong nền công nghiệp điện ảnh Hollywood và truyền hình, DCI-P3 mang lại dải màu hỗ trợ lớn hơn so với Rec.709 cũng như được nhiều thiết bị và nội dung số hỗ trợ hơn.

Màn hình HDR luôn cố gắng xuất hình ảnh gần giống với những cảnh có nguồn sáng cực mạnh bằng cách sử dụng phương pháp phổ biến là Electro-Optical-Transfer-Function (EOTF) tạm dịch là chức năng truyền hạt electron quang học nhằm đảm bảo hình ảnh luôn sát với đời thực qua mắt nhìn của con người. Điều này có nghĩa là tầm nhận biết của con người là dải nhạy sáng của HDR cao hơn rất nhiều so với SDR. Kết quả này mang lại thang màu xám trung thực và tinh tế, và chi tiết hình ảnh rõ ràng trong các cảnh nguồn sáng mạnh cũng như rất tối.

Thông số thường gặp nhất ở màn hình là độ phân giải với 720p, 1080p, và 2160p hay còn gọi là 4K. Được xác định bằng số đường ngang trên màn hình hình, những con số này tương ứng với các độ phân giải và mật độ điểm ảnh sau:

• Độ phân giải 1080p (FHD or Full HD) là 1920 x 1080 lines = 2 triệu pixels
• Độ phân giải 1440p (QHD or Quad HD) là 2560 x 1440 = 3.6 triệu pixels
• Độ phân giải 2160p (4K, UHD, or Ultra HD) là 3840 x 2160 = 8.3 triệu pixels

Nâng cấp lên độ phân giải cao sẽ đem lại chất lượng hình ảnh cải thiện vượt trội với chi tiết ảnh sắc nét, cũng như màn hình kích cỡ lớn sẽ không bị hiện tượng vỡ hình và mờ như độ phân giải thấp.

Ngoài độ phân giải, HDR tăng cường độ tương phản của màn hình mang đến sự khác biệt về độ sáng giữa điểm sáng và tối được hiển thị trên màn hình. Độ tương phản càng lớn cho phép số lượng chi tiết hình ảnh hiển thị nhiều hơn giữa các vùng siêu sáng và siêu tối. Ngoài ra, bằng việc tăng độ tương phản, màn hình HDR còn mang đến điểm sáng trắng thô và điểm tối siêu sâu cũng như màu sắc bão hòa cao và rực rỡ, giúp hình ảnh HDR trở nên thực tế và sống động hơn.

Thông qua việc tăng độ sáng, độ tương phản, màu sắc và chất lượng hiển thị chi tiết, HDR là công nghệ độc lập với độ phân giải màn hình. Màn hình với độ phân giải HD, FHD, QHD, và UHD đều hỗ trợ HDR nhưng khi và chỉ khi màn hình đó đạt tiêu chuẩn HDR.

DisplayHDR của VESA là chứng chỉ đầu tiên trên thế giới về thẩm định hiệu suất của màn hình HDR. Chứng chỉ này sẽ cho người dùng biết được màn hình đạt chuẩn có thể dựng lại nội dung HDR với độ sáng cùng độ tương phản tốt, màu đen sâu và chi tiết ảnh tối rõ ràng, tone màu trung thực cho trải nghiệm xem phim và chơi game.

Hãy xem thêm thông tin về Display HDR tại đây: https://displayhdr.org/performance-criteria/

HDR 10 là tiêu chuẩn được áp dụng hầu hết ở các thương hiệu màn hình quốc tế, cũng như nhiều công ty lớn đã bắt đầu sử dụng tiêu chuẩn HDR 10 trong lĩnh vực của mình. Được định nghĩa bởi Hiệp hội dĩa Blue-Ray, Diễn đàn HDMI và Hiệp hội UHD, HDR10 là định dạng hỗ trợ nội dung video HDR dạng nén. HDR10 được định nghĩa chính thức là định dạng hỗ trợ nội dung HDR bởi Hiệp hội Điện tử tiêu dùng (CEA) vào ngày 27/08/2015. Một trong những nhân tố đáp ứng yêu cầu của màn hình HDR là khả năng giải mã dữ liệu của định dạng HDR10.

Dữ liệu của định dạng HDR 10 cần phải tuân theo các điều kiện dưới đây để đáp ứng tiêu chuẩn của định dạng HDR:

1. Truyền hạt electron quang học EOTF (electro-optical transfer function): SMPTE ST 2084
2. Lấy mẫu màu: 4:2:2/4:2:0 (Dành cho nguồn video đã nén)
3. Độ sâu màu：10 bit
4. Màu chủ đạo: ITU-R BT.2020
5. Siêu dữ liệu: SMPTE ST 2086, MaxFALL, MaxCLL

DisplayHDR phiên bản 1.0 tập trung vào màn hình LCD, đưa ra 3 mức độ riêng biệt về hệ thống hiệu suất HDR để tạo điều kiện áp dụng HDR dễ dàng trên thị trường màn hình vi tính: DisplayHDR 400, DisplayHDR 600, và DisplayHDR 1000. HDR 10 liên quan đến tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi bởi những thương hiệu màn hình quốc tế, và nó là định dạng hỗ trợ nội dung video HDR nén. Đối với màn hình ở tất cả các cấp độ, chúng đều cần đến sự hỗ trợ từ tiêu chuẩn ngành HDR 10 để có thể hiển thị nội dung số HDR chính xác.