HIGH DYNAMIC RANGE (PARTE III/III)

 2017-03-04 

Texto: Carlos A Henriques

 

Introdução

Dando continuidade à segunda parte de três peças sobre a sigla da moda, a HDR (High Dynamic Range), vamos fazer um pequeno tour sobre a implicação da mesma nos vários estágios do processamento da imagem após a sua captação e armazenamento.

Pós-Produção

As novas resoluções de imagem estão cada vez mais a transferir para a fase de Pós-Produção decisões que num passado recente tinham que ser tomadas no acto de captação caso contrário jamais seriam recuperáveis.

Com a introdução da HDR esta fase reforça a importância que já dispunha, pois é nela que o produto final adquire o seu real esplendor, com a acção do Colorista na primeira linha das necessárias transformações a conferir às imagens.

DAVINCI (Foto:Blackmagic Design)

Para além de softwares adaptados a esta nova realidade torna-se obrigatório o recurso a equipamento para visionamento de altíssima qualidade, comparável ao mais exigente do lado da exibição, caso contrário fica-se numa incerteza perturbante do modo como vai ser avaliado o trabalho executado.

Distribuição

O arranque da disponibilização de filmes 4K e de programas com a resolução UHD-1  fez-se numa fase em que a HDR ainda não fazia parte da proposta final, daí a preocupação dos canais de distribuição ser fundamentalmente no campo do aumento de capacidade dos suportes utilizados, isto no Cinema, ou no da largura de banda e bit rate em Televisão, nomeadamente no Satélite, Cabo, Internet ou TDT.

Com a inclusão da HDR nas imagens tudo se irá complicar, contudo os Operadores envolvidos têm dado o seu melhor, que o mesmo é dizer, estão devidamente preparados para o bom encaminhamento das novas e espectaculares imagens.

Exibição

Para que se possa retirar da HDR o seu máximo potencial é condição a existência de equipamentos compatíveis com esta nova norma, havendo, contudo, necessidade de definição de alguns parâmetros, nomeadamente o conceito de NIT presente tanto nos ecrãs das salas de Cinema assim como nos displays de Televisão.

Os projectores e os televisores entraram numa nova era, obrigando os tradicionais fabricantes a desenvolvimentos jamais imaginados, recorrendo, todos, a tecnologias que estão ainda no campo da experimentação, prevendo-se para 2019 a fase de estabilização.

Projector digital HDR (Foto:Barco)

NITs

Na definição da resposta dos novos displays, no que respeita ao brilho ou luminância, entra em jogo uma nova palavra, ou seja, o nit, o qual corresponde, na ciência e arte da iluminação, à intensidade luminosa equivalente a uma candela por metro quadrado (Cd/m²) quando nos estamos a referir a uma determinada fonte luminosa e à consequente quantidade de luz emitida.

Em termos globais o nit é uma unidade relativamente pequena quando referida a brilho de um dado display ou zona de imagem a captar, apresentando um painel típico de matrix activa LCD um nível de brilho entre 200 e 350 nits, isto para uso doméstico. Para um monitor de vídeo do mesmo tipo a ser usado no exterior, para efeitos publicitários, o mínimo de luminância deverá rondar os 700 nits, podendo ser necessário alcançar os 5.000 nits considerando um dia em que o Sol se apresenta com elevada intensidade luminosa.

Brilhos múltiplos

Na captação de uma imagem ao fazer-se a análise das várias zonas que a constituem verifica-se a existência de diferenças significativas nos valores dos brilhos  em presença, tendo que haver tanto da parte da câmara como do ecrã do televisor/monitor/ecrã sala de Cinema a resposta mais adequada aos vários níveis apresentados, que o mesmo é dizer, a obtenção de 50 ou 100 nits em Cinema e 300 e 500 nits em Televisão SD e HD, havendo já televisores com 1.000 a 4.000 nits em UHD-1, isto para picos de branco, para um mínimo de nível de pretos de 0,0005 nits. Em telemóveis e tablets é comum os ecrãs apresentarem entre 500 e 700 nits na gama superior de brancos.

Displays

Os ecrãs dos televisores, de inicio baseados em CRT/TRC (Cathod Ray Tube-Tubo Raios Catódicos) tiveram sempre uma das grande dificuldades na reprodução correcta das imagens captadas pelas câmaras, por mais sofisticadas que estas fossem, apesar de apresentarem, relativamente aos do tipo PLASMA, LCD (Liquid-Crystal Display) ou LED (Light Emitting Diode), uma resposta muito boa no que respeita à escala de cinzentos, com especial ênfase na zona dos pretos acentuados.

Entretanto, com o aparecimento dos OLED (Organic LED) a situação alterou-se radicalmente, em especial nos monitores de vídeo profissionais, tendo estes ocupado o lugar dos CRT/TRC em locais onde a exigência de uma reprodução de imagem de excelência, como acontece no controlo de imagem, colorização ou na chamada sala de visionamento dos clientes, dado ser condição fundamental a análise subjectiva do produto final a obter.

Análise subjectiva qualidade imagem (Foto:Blackmagic)

A era dos displays SDR está a acabar, tendo-se entrado, definitivamente, na da HDR, havendo da parte dos fabricantes de monitores e televisores uma postura positiva no que diz respeito à necessária resposta exigida pelas novas características dos displays, tanto na área profissional como doméstica.

No Cinema os ventos de mudança também se fizeram sentir, tanto a nível da projecção, com na transferência do suporte película a favor do digital, tendo como consequência o abandono dos projectores analógicos e a adopção dos digitais, de inicio com a resolução 2K tendo, entretanto, esta dado lugar ao 4K, a que se seguirão outras resoluções, nomeadamente a 8K e superiores.

Compara��o de resolu��es

Dado que os novos projectores abandonaram as tradicionais lâmpadas Xénon como fonte de luz e optaram pelo LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), os ecrãs tiveram que acompanhar, também, esta profunda alteração no modo de apresentação em ecrã de imagens em movimento, socorrendo-se de novos materiais mais eficientes para o efeito.  

A chamada correcção gamma, fundamental no tempo da projecção analógica de Cinema e dos TRC/CRT em Televisão, foi agora “abandonada” a favor dos chamados metadados, através de uma fórmula matemática apelidada de EOTF (Electro-Optical Transfer Function).

O brilho das imagens apresentado pelos novos ecrãs de Cinema, na ordem dos 50 a 100 nits, em nada se comparam aos dos televisores, com 1.000 nits ou mais, dado não haver da parte destes tal necessidade uma vez o visionamento das imagens ser feito em quase perfeita obscuridade. Contudo, o seu valor é atenuado devido ao facto de o vestuário claro dos espectadores ou à má concepção da sala em termos de pintura das paredes e tecto, assim como da própria cor das cadeiras.

Na presente data começa a ouvir-se, com grande insistência, no recurso a ecrãs emissivos, nomeadamente os do tipo OLED, os quais poderão equipar as tradicionais salas de Cinema, assim como noutros ambientes como, por exemplo, a bordo de navios de cruzeiro ou cine-esplanadas ao ar livre durante o período de verão.

Compatibilidade Inversa

Uma das perguntas mais frequentes sobre a HDR tem a ver com a resposta, tanto do projector de Cinema como  do televisor, perante imagens com esta característica, caso os mesmos não apresentem a capacidade da sua reprodução.

Uma vez a informação relativamente à HDR estar contida nos metadados, tanto os codificadores como os descodificadores presentes em todo o processo pura e simplesmente ignoram os mesmos, implicando, à partida, que os sinais fornecidos tenham que apresentar-se com as duas características, ou seja, SDR e HDR.

Display HDR e SDR

A outra questão tem a ver com a oposta, que o mesmo é dizer, se o material a exibir apresentar apenas sinais SDR, como se comportam os sistemas de exibição HDR?

Neste caso o problema resolve-se através da inclusão de dois descodificadores, um para HDR e outro para SDR, onerando ligeiramente os equipamentos de exibição.

Para que num televisor haja a garantia de que o mesmo é do tipo UHD-1 com HDR, WCG, HFR e som Dolby Atmos, o mesmo deverá apresentar no local de compra o logo do Ultra HD PREMIUM.

Logo UHD PREMIUM

Conclusão

A entrada em jogo da HDR veio atrasar ligeiramente o calendário inicialmente previsto para a exploração em pleno da UHD-1 (Televisão) e do 4K (Cinema), dado haver ainda necessidade de especificações finais universalmente aceites, assim como  garantias por parte da indústria no que respeita ao cumprimento global do workflow previsto, entrando aqui também em consideração os problemas levantados pelo acréscimo dos custos envolvidos. Contudo, a HDR aí está a chegar e com ela vão ser apresentadas as mais belas imagens nos ecrãs das salas de Cinema assim como nos displays dos televisores domésticos, transformando a definição ultra em algo que não é apenas mais pixéis mas sim melhores pixéis.

 

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