BT.2100 - un nuovo standard internazionale per l'HDR

Da luglio 2016 è stato ratificato un nuovo standard HDR internazionale, BT.2100 che definisce le linee guida e le specifiche per la trasmissione e diffusione di contenuti HDR che renderà ancora più rapida la diffusione della tecnologia HDR.

Come illustra il seguente grafico, i 5 aspetti principali hanno subito un'evoluzione graduale sin dall'introduzione dello standard BT.709 per Full HD. Nonostante BT.202 e BT.2100 presentino certi punti di contatto, nella gamma dinamica emergono grandi differenze.

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Internationale HDR-Standards
BT.709 (standard attuale Full HD) BT.2020 (standard 4K/8K) BT.2100 (standard 4K/8K HDR)
Risoluzione Full HD 4K, 8K HD, 4K, 8K
Profondità di colore 8 bit 10 o 12 bit 10 o 12 bit
Frequenza di fotogrammi fino a 60p fino a 120p fino a 120p
Spazio cromatico Rec.709 Rec.2020 Rec.2020
Luminosità (gamma dinamica) SDR SDR HDR
BT.2100: SDR
SDR
BT.2100: HDR
HDR

Due curve gamma

Per poter rappresentare correttamente immagini HDR non è sufficiente incrementare il livello della luminosità - i colori e le gradazioni devono essere visualizzati opportunamente, secondo la percezione visiva dell'occhio umano. Le caratteristiche cromatiche e le gradazioni di ogni dispositivo di input e output vengono influenzati dalle rispettive caratteristiche intrinseche che vengono generalmente definite valore di gamma.

Lo standard BT.2100 offre due curve gamma come standard per le diverse tipologie di montaggio.

  • Per streaming video e filmati su internet: PQ (Perceptual Quantization)
  • Per trasmissioni televisive: HLG (Hybrid Log Gamma)

La curva gamma PQ si basa sulla percezione dell'occhio umano e si presta in maniera ottimale per la visione di contenuti di servizi streaming su internet e per la visione di film, dove è richiesta una particolare precisione di riproduzione. La curva  gamma HLG invece è stata concepita per l'adeguata riproduzione su TV esistenti con lo standard SDR ed è ideale per la trasmissione di segnali video televisivi.

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Vorteile der PQ- und HLG-Gammakurve für HDR
PQ (Perceptual Quantization) HLG (Hybrid Log-Gamma)
Obiettivo Video streaming in internet, visione di film Trasmissioni televisive, trasmissioni dal vivo
Vantaggi Comprende livelli di luminosità come valori assoluti fino a 10.000 cd/m²; curva gamma di nuova generazione che si pasa sulla percezione dell'apparato visivo umano Rilevazione della luminosità come valore relativo (come avviene negli standard esistenti); compatibilità con TV SDR
Luminosità di picco Valore assoluto di 1.000 cd/m²; indipendente dal dispositivo di visualizzazione Valore relativo; varia a seconda del dispositivo di visualizzazione utilizzato
Livello del nero 0,005 cd/m² o inferiore 0,005 cd/m² o inferiore
Proposto da Dolby BBC e NHK
Standard di riferimento SMPTE ST 2084 e ITU-R BT.2100 eccellente buono
Riproduzione su TV SDR pessimo sufficiente
Trasmissioni dal vivo sufficiente eccellente



Il seguente grafico mostra sia la curva PQ che HLG per lo standard HDR.

La luminosità massima della curva  gamma PQ è fissata su valori di 1.000 cd/m² (o superiori). In altre parole: la curva gamma è sempre uguale e dispone indipendentemente dalla luminosità di picco di un dispositivo di un limite massimo di 1.000 cd/m² e che garantisce una riproduzione consistente dell'immagine.

La luminosità di picco della curva gamma HLG corrisponde invece alla luminosità massima del rispettivo dispositivo. E siccome la curva gamma varia a seconda della luminosità massima del dispositivo di visualizzazione, ciò permette anche sui tradizionali display SDR una riproduzione accettabile di contenuti HDR con perdite lievi di qualità.

Confronto curva gamma PQ/HLG con la tecnologia HDR
Confronto curva gamma PQ/HLG con la tecnologia HDR