HDR10, HDR10+, HLG og Dolby Vision, hvad er forskellen

Efterhånden som digital video udviklede sig, steg opløsningen og billedfrekvensen, men billedkvaliteten var i lang tid begrænset. Standardvideo (SDR, Standard Dynamic Range) er designet til et snævert lysstyrkeområde med et begrænset forhold mellem de mørkeste og lyseste områder i et billede. Den bruger typisk 8-bit farvedybde og farverummet Rec. 709, hvilket betyder, at detaljer i mørke områder kan gå tabt, eller at lyse områder kan blive overeksponerede. Selv kraftige processorer og billedbehandlingsalgoritmer kunne kun forbedre billedet i begrænset omfang.

For at løse dette problem blev HDR (High Dynamic Range) udviklet. Det udvider det dynamiske område, så video kan gengive et meget bredere spektrum af lysstyrkeniveauer og dermed forbedre billedkvaliteten. HDR er ikke blot en funktion i selve tv’et. Videoen skal også optages ved hjælp af en bestemt metode og indeholde metadata, det vil sige yderligere oplysninger om det billede, der skal vises.

Sådan skabes et HDR-billede

Det primære formål med HDR er at bevare detaljer i både de mørkeste og de lyseste områder af et billede. Der findes to hovedmetoder.

Eksponeringsbracketing. Der optages flere billeder med forskellige eksponeringsniveauer. Ét billede gøres lysere for at indfange detaljer i skyggerne, mens et andet gøres mørkere for at bevare højlysene. Billederne kombineres derefter ved at bruge de områder fra hvert billede, der har den mest passende eksponering. Dette kan gøres samtidigt med flere kameraer eller med ét kamera, der optager billederne efter hinanden. Den sidste metode er mindre velegnet til dynamiske scener, fordi objekter kan bevæge sig mellem eksponeringerne og dermed skabe spøgelsesbilleder og andre artefakter.

En sensor med et stort dynamisk område. Moderne kameraer kan indfange et bredt spektrum af lysstyrkeniveauer i ét enkelt billede uden at kombinere flere eksponeringer. Med andre ord optager kameraet flere billeder, som dets processor analyserer for at skabe ét endeligt billede.

Resultatet er et billede med velbevarede detaljer og glidende farveovergange.

Sådan overføres og vises HDR

Det er ikke nok at optage HDR-video. Den skal også kodes og overføres, så skærmen kan vise den korrekt. Metadata overføres sammen med videostrømmen. De indeholder tekniske oplysninger om lysstyrke, kontrast og farver, som fortæller tv’et, hvordan billedet skal vises. Derfor skal tv’et understøtte den relevante standard. Ellers vises billedet i det almindelige SDR-format.

Der findes to metoder til at overføre disse oplysninger.

• Statiske metadata. De defineres én gang for hele videoen.
• Dynamiske metadata. De ændres fra scene til scene eller endda fra billede til billede.

Oversigt over HDR-standarder

HDR10

Det grundlæggende åbne HDR-format, som blev standardiseret af Consumer Technology Association (CTA) i 2015. Det er obligatorisk for 4K Blu-ray-diske og fungerer som grundlag for HDR10+ og mange Dolby Vision-profiler. Det bruger 10-bit farvedybde og farverummet Rec. 2020, selvom skærme normalt kun dækker en del af dette farveområde.

De statiske metadata defineres én gang for hele filmen og beskriver den skærm, der blev brugt til mastering, den maksimale lysstyrke i billederne og den gennemsnitlige lysstyrke. Tv’et bestemmer selv, hvordan lysstyrkeniveauerne skal tilpasses dets visningsmuligheder. Derfor kan billedet se markant forskelligt ud på forskellige tv-modeller, og nogle detaljer kan gå tabt i mørke scener. Formatet kan bruges frit og understøttes af stort set alt HDR-udstyr.

HDR10+

En videreudvikling af HDR10, som blev annonceret af Samsung og Amazon i 2017. Formatet blev senere standardiseret af HDR10+-konsortiet, der blev grundlagt af Samsung, Panasonic og 20th Century Fox. HDR10+ tilføjer dynamiske metadata baseret på standarden SMPTE ST 2094-40 til den grundlæggende HDR10-strøm. Disse metadata overføres billede for billede, hvilket gør det muligt for tv’et at justere lysstyrke og kontrast mere præcist for hvert øjeblik i videoen i overensstemmelse med skærmpanelets egenskaber.

Enheder, der ikke understøtter HDR10+, viser indholdet som almindelig HDR10. Farvedybden forbliver 10 bit. Standarden er royaltyfri, men understøttes ikke af alt udstyr.

HDR10+ Adaptive

En ekstra HDR10+-funktion, der tager højde for belysningen i rummet. Tv’et måler det omgivende lys ved hjælp af en indbygget sensor og justerer lysstyrken i HDR-billedet. Billedet bliver lysere i et godt oplyst rum og mindre lyst i et mørkt rum. Samsung introducerede funktionen i sine tv’er fra 2021. Samtidig blev det annonceret, at HDR10-indhold på Prime Video ville blive vist i HDR10+ Adaptive-tilstand på kompatible Samsung-tv’er. HDR10+-webstedet beskriver funktionen som en del af HDR10+ Advanced-specifikationen, der blev introduceret i 2025.

HDR10+ Gaming

En version af HDR10+ til videospil, udviklet af HDR10+ Technologies. Ifølge Samsung kunne spil og skærme før introduktionen af dette format ikke identificere hinandens egenskaber. Derfor var HDR-indstillingerne enten generelle eller skulle vælges manuelt. Med HDR10+ Gaming udveksler spillets spilmotor og skærmenheden oplysninger direkte. Det gør det muligt for spillet at identificere skærmens egenskaber og generere et HDR-billede, der er optimeret til den pågældende skærm. Automatisk justering uden manuel kalibrering er en af de annoncerede funktioner. Ved introduktionen var formatet tilgængeligt på pc’er med understøttede NVIDIA-grafikkort samt på nyere Samsung-tv’er og -skærme.

HDR10+ Advanced

En nyere standard, der er udviklet til premium-tv’er med meget høj maksimal lysstyrke, kraftige processorer og store skærme. Prime Video lancerer formatet på Samsungs 2026-tv’er fra august 2026. De annoncerede funktioner omfatter følgende.

• Forbedret samlet lysstyrke. Metadata hjælper med at udnytte premium-tv’ers høje lysstyrke bedre.
• Intelligent bevægelsesudjævning. Systemet afgør automatisk, om bevægelsesudjævning er nødvendig.
• AI-baseret genreidentifikation til valg af billedbehandlingsindstillinger samt et bredere farveområde baseret på metadata fra indholdsskaberne.

Dolby Vision

En licensbaseret standard udviklet af Dolby og introduceret i 2014. Den bruger dynamiske metadata, som kan ændres fra scene til scene eller fra billede til billede. Ved streaming er billedet normalt i 10 bit, mens 12-bit video kun er mulig med bestemte profiler, eksempelvis dem, der bruges på 4K Blu-ray-diske. Dolby Vision har flere profiler. Nogle er designet til streaming, andre til diske, og nogle er kompatible med HDR10 på tv’er, der ikke understøtter Dolby Vision.

I 2025 annoncerede Dolby Dolby Vision 2. Ifølge virksomheden tilføjer denne version AI-baseret billedoptimering efter visningsforholdene samt styring af bevægelsesudjævning billede for billede. Ældre tv’er kan stadig afspille dette indhold, men de nye funktioner kræver understøttelse af Dolby Vision 2. Standarden kræver en betalt licens for producenterne. Samsung understøtter ikke Dolby Vision i sine tv’er og fokuserer i stedet på HDR10+.

HLG (Hybrid Log-Gamma)

Et format udviklet af BBC og NHK til tv-udsendelser og live-transmissioner. Det er inkluderet i anbefalingen ITU-R BT.2100. HLG bruger ikke metadata, fordi lysstyrkeoplysningerne er kodet direkte i formatets overføringsfunktion. Den nederste del af funktionen minder om den traditionelle SDR-gammakurve, mens den øverste del er logaritmisk og håndterer lyse områder.

Det gør det muligt at vise det samme signal på både HDR- og SDR-tv’er. På en HDR-skærm drager billedet fordel af et udvidet dynamisk område, mens det ser normalt ud på en SDR-skærm. Farverne kan dog virke en smule afdæmpede på ældre modeller uden understøttelse af et bredt farveområde. Formatet er royaltyfrit og bruger typisk 10-bit farvedybde. Det kan ikke justere hver scene lige så præcist som formater med dynamiske metadata, men det er enklere at bruge til tv-udsendelser og kræver ikke separate SDR- og HDR-strømme.

Sammenligning af HDR-standarder