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HDR: tutto quello che dovete sapere

Cos’è l’HDR?

Per capire appieno il concetto di HDR (High Dynamic Range) bisogna avvalersi di piccoli concetti alla base della fisica dei colori. Il colore, così come lo si intende, è la derivazione dello spettro del visibile. Si parte dal rosso, la lunghezza d’onda più bassa percepibile dall’occhio, fino al violetto, che è la più alta. A differenza del nostro orecchio, che riesce a captare le varie frequenze sonore, il nostro occhio non riesce a distinguere le varie frequenze della luce. Nello specifico, ogni recettore presente nel nostro occhio riesce a vedere solo uno di 3 colori differenti: Rosso, Verde e Blu (RGB). Per esempio: se un recettore verde capta un segnale debole accanto a un ricettore rosso, che invece riceve un segnale forte, il cervello elabora le informazioni e capisce che sta guardando qualcosa di colore arancione scuro.

Ciò rende più semplice trasferire il colore allo schermo. Invece di produrre ogni frequenza d’onda del colore effettivo, i pannelli usano una combinazione di pixel rossi, verdi e blu. Gli schermi variano solamente la quantità di luce proveniente da ognuno di questi subpixel per riprodurre tutta la gamma cromatica possibile.

Colori Gamut per HDR

Adesso mettiamo in relazione le nozioni ripassate prima con la tecnologia SDR e HDR. Qui entrano in gioco i colori Gamut. Il gamut è l’intervallo di colori che si possono riprodurre con i subpixel verdi, rossi e blu. È possibile riprodurre i colori all’interno di questo intervallo. Uno dei concetti dell’HDR è quello di espandere la gamma dei colori del triangolo BT 709 (in giallo nella figura in alto), ossia la gamma cromatica degli schermi Full HD, fino ad aggiungere sempre più frequenze dello spettro del visibile. Il gamut BT 209 è anche detto SDR (Standard Dynamic Range). L’obiettivo è quello di arrivare a riprodurre la gamma cromatica BT 2020 (rappresentato dal triangolo viola nella figura in alto), ovvero la gamma cromatica dei pannelli 4k e 8k.

La scritta HDR in bella vista sulla scheda del pannello non garantisce al 100% la nitidezza di colori che il “vero” High Dynamic Range sá mostrare.

Invece, la maggior parte degli schermi HDR attualmente in commercio sfrutta il gamut DCI-P3 (triangolo nero) che, anche se più piccolo del gamut BT 2020, contiene più colori del BT 709. Ma per capire appieno cos’è l’HDR bisogna anche parlare di luminosità, oltre che di colori.

La luminosità è riferita all’intensità luminosa di uno schermo. L’occhio umano riesce a percepire una gamma dinamica (una scala tra il bianco e il nero) di 10 elevato alla 12. I dispositivi SDR sono in grado di riprodurre una gamma dinamica fino a 10 elevato 3, mentre l’HDR estende questo limite fino a 10 elevato 5, permettendo di avere una percezione della luce molto più simile a quella dell’occhio umano.

Tipi di HDR

Nonostante la tecnologia HDR sia per certi versi unica, è bene sapere che ne esistono 4 diversi tipi: HLG, HDR10, HDR10+ e Dolby Vision. Andiamo con ordine.

HLG

Lo standard HLG (Hybrid Log-Gamma) è il formato HDR sviluppato dall’emittente televisiva BBC. Si tratta dello standard preferito per le trasmissioni televisive live, per esempio le partite di calcio su Sky. Esso è compatibile sia con pannelli SDR sia con pannelli HDR. Quindi, con un solo segnale si riesce a trasmettere il contenuto sia in SDR sia in HDR, un vantaggio non da poco in termini di peso e banda necessaria.

HDR10

Probabilmente è lo standard più utilizzato in quanto open source: chiunque voglia creare contenuti in HDR10 non deve pagare alcun tipo di licenza. Al contrario dell’HLG necessita di un flusso video specifico, arricchito da metadati statici. Essi fanno in modo di adattare tutti i parametri del televisore (luminosità, colore, contrasto, etc.) una sola volta per tutta la durata del contenuto multimediale. Sicuramente un ottimo compromesso in termini di peso e qualità.

HDR10+

Fratello maggiore del sopracitato HDR10, fa uso di metadati dinamici, ossia informa il TV di modificare i parametri con ogni fotogramma che compone il contenuto multimediale. Pur utilizzando lo stesso pannello a 10 bit (fino a 1 miliardo di colori) dell’HDR10, l’HDR10+ presenta una luminanza migliorata, arrivando fino a 4.000 nits contro i 1.000 del fratello minore.

confronto tra hdr10 e hdr10+

Dolby Vision

Sviluppato da Dolby Las, e quindi soggetto a pagamento di licenza per il suo utilizzo, il Dolby Vision è il formato HDR più qualitativo al momento. Sfrutta metadati dinamici con un pannello a 12 bit (fino a 70 miliardi di colori). Attualmente è il miglior formato disponibile, ma non il preferito in quanto molto pesante e soprattutto sotto licenza.

Certificazione VESA DisplayHDR

La certificazione VESA è uno standard creato appositamente per garantire una certa qualità di immagine. La Video Electronics Standard Association ha introdotto un sistema basato su livelli, che rende i monitor HDR facilmente distinguibili da quelli SDR.

DisplayHDR 400

Questo tipo di pannello rappresenta il modello di base per i monitor HDR. La certificazione VESA Display HDR 400 è per schermi che possono raggiungere la luminosità massima di 400 cd/m2 (candele per metro quadro), così come gli HDR 600 possono raggiungere una luminosità massima di 600 cd/m2 e così via. La luminosità massima è una caratteristica molto importante per un display HDR in quanto è necessario riprodurre immagini più luminose e realistiche per migliorare l’esperienza dell’utente. Però è altrettanto vero che saper rendere un’immagine luminosa è inutile se non puoi rendere più scure altre parti dello schermo. Infatti uno dei punti centrali dell’HDR è essere in grado di riprodurre una gamma dinamica migliore, ovvero un migliore rapporto di contrasto attivo.

Saper rendere un’immagine luminosa è inutile se non puoi rendere più scure altre parti dello schermo, un picco di luminosità più alto non vuol dire necessariamente una qualità di HDR migliore.

Alcuni utenti potrebbero considerare la luminosità di picco di 1000 cd/m2 come punto di riferimento, siccome è diventato piuttosto comune nell’ambito televisivo. Altri invece sostengono che per certe attività, come il gaming per esempio, un picco di luminosità così alto sia eccessivo e dannoso per la vista. Per questo essi sono più orientati verso qualcosa di un po’ più modesto come 600 cd/m2. La preferenza può dipendere da molti altri fattori, come l’illuminazione ambientale della stanza e il tipo di contenuto che si visualizza.

 

È bene specificare che un picco di luminosità più alto non vuol dire necessariamente una qualità di HDR migliore. È più importante considerare un buon rapporto di contrasto attivo. Per avere ciò, è fondamentale avere un qualche tipo di metodo di oscuramento locale della retroilluminazione.

Maggiore è il numero di zone di oscuramento locale e migliore è la qualità dell’HDR, perché è ciò che effettivamente crea i miglioramenti nel rapporto di contrasto e nella gamma dinamica. Per esempio, sulle TV OLED questo viene fatto a livello di pixel. Perciò, al momento, i tipi OLED sono tra i preferiti per l’HDR.

Torniamo al modello base di DisplayHDR VESA. È bene specificare che la classe 400, ossia la entry level, è una certificazione tanto debole quanto fuorviante. Infatti, i consumatori saranno convinti di aver acquistato un monitor con HDR certificato, mentre invece il pannello in questione non offre prestazioni significative. Per questo bisogna fare chiarezza e saper distinguere anche le varie certificazioni VESA HDR.

Per ottenere il “badge” DisplayHDR 400 i requisiti sono molto generici e non sempre in linea con un’esperienza HDR significativa. Basta offrire un picco di luminosità di 400 cd/m2, che è poco di più della luminosità di uno schermo “normale”, che più o meno sta su 300/350 cd/m2. Bisogna mettere in chiaro che un monitor con certificazione HDR 400 non sempre è sintomo di bassa qualità del prodotto. È solo più difficile distinguere quelli di qualità rispetto agli altri, in quanto ormai moltissimi pannelli stanno avendo la certificazione grazie alle basse e generiche richieste che bisogna offrire.

Certificazioni DisplayHDR 500, 600, 1000

Fortunatamente, gli altri livelli di certificazione sono molto più validi e hanno modo di offrire un HDR più significativo. Il DisplayHDR 600, per esempio, deve avere un picco di luminosità di 600 cd/m2 e necessita di implementare il “Dimming Locale” e non più quello globale, richiesto dalla certificazione entry-level. Questo dovrebbe offrire rapporti di contrasto attivi migliori. La differenza tra globale e locale sta nel fatto che per la prima si ha un controllo sulla retroilluminazione totale e non per zona, come nel caso del tipo locale. In sostanza, le certificazioni VESA superiori al 400 sono standard più affidabili, perché definiscono almeno i requisiti di oscuramento locale, migliori colori e un buon contrasto attivo. Ciò comporta quindi un’esperienza HDR di un certo livello.

Se state pensando di acquistare un monitor con HDR, è sconsigliato valutare di prenderne uno con certificazione VESA 400, poiché, come detto poco fa, non apporta così tante modifiche all’immagine di monitor Standard. Varrebbe di più la pena puntare su uno con un picco di luminosità pari a 600 cd/m2. In questo modo godereste anche di colori migliori e di un rapporto di contrasto buono grazie alla retroilluminazione locale che li caratterizza.

La scritta HDR in bella vista sulla scheda del pannello non garantisce al 100% la nitidezza di colori che il “vero” High Dynamic Range sá mostrare. Piuttosto, informatevi bene sul prodotto prima di effettuarne l’acquisto, controllate la certificazione, il tipo di HDR, il picco di luminosità e così via. Solo in questo modo sarete in grado di individuare perfettamente il display che fa per voi, senza rimanere delusi.

Inoltre consultate anche la nostra guida su come scegliere un monitor, perché l’HDR è importante ma non è l’unico fattore che conta.

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