Medan 2015 har sett 4K Ultra HD TV-lansering i det vanliga konsumentlandet, har de som gör innehållet fokuserat mer på framtida utrullning av HDR eller "high dynamic range".

Så vad menar vi med HDR? DR-biten eller det dynamiska området för en TV beskriver kontrastförhållandet som enheten kan visa - hur ljusa är de vita och (även viktigare) hur svarta är svarta.

Om HDR har blivit bra får vi en dramatiskt bättre bild än dagens TV - inte bara mycket ljusare men också med mycket tydligare detaljer.

För TV-verksamheten använder vi en genomsnittlig daglig tv för referens och kallar det SDR eller "standard dynamic range". Det här skulle vara en TV som kan visa något i området runt 200-300 nits.

"Nits" är stenografi för ljusstyrka uppmätt i "ljuskronor per kvadratmeter" och skannar också bättre än "cd / m2".

Den här referensskärmen kommer att ha ett kontrastförhållande ... som också beror på vem du frågar och hur de mättes ... men en bra uppskattning skulle vara något som 1000: 1.

Framtida HDR-tjänster ger dig en mycket ljusare skärm och ett väldigt bredare kontrastförhållande. Exakt vad dessa siffror kommer att vara är fortfarande ett hett ämne, men tidiga konsumenttester tyder på att - allting bra - allmänheten är ute efter en behandling. Vi ser en ökning av bildkvaliteten, vilket är betydligt mer imponerande än antingen flytten från standarddefinition till high-def eller high-def till 4K ...

I betraktarens öga

Det mänskliga visuella systemet (HVS) är väldigt komplext och är fortfarande inte helt förstått, men utvecklingen har drivit HVS för att få många viktiga visuella signaler från kontrast. Foder HVS ett bättre kontrastförhållande och det ökar betydelsen av att vara där ".

Nu kommer HDR sannolikt att komma fram samtidigt som en mycket bredare färgutrymme (WCG) och ett drag till 10 bit (1,024 snarare än nuvarande 256 provtagningssteg) leverans till hemmet. Dessa tre förbättringar (HDR, WCG och 10-bitars) kallas kollektivt som "HDR +".

Med dessa tre nya faktorer tillsammans har vi en helt ny nivå av TV-kvalitet som kommer.

Tillverkare kommer göra de mest otroliga påståenden när det gäller deras HDR-kapacitet. Som alltid, varning emptor. Men för att ge en uppfattning om vad vi, människorna bakom innehållet tycker HDR ska vara, låt oss ta en av de många konkurrerande idéerna för HDR TV - Dolby Vision. Det är ett proprietärt system som Dolby för närvarande trycker på. Den nya Star Wars-filmen, The Force Awakens, har faktiskt blivit tillkännagivad som den senaste Dolby Vision-kompatibla filmen.

Dolbys lab gjorde en supervätskekyld display som kunde visa tiotusentals nitar. Vid testning hävdar deras forskning att visa att tittarna är mest nöjda med en bildskärm som kan tjäna som 20.000 nits.

Som referens pumpar en 100 watt glödlampa runt 18 000 nitar. Tydligen skulle en fullständig bild vid sådan ljusstyrka vara allvarligt obekväm men kanske en spegelreflektion från kurvorna på en glänsande ny, kollisionsäker Aston Martin, skulle till exempel vara något att se.

För mycket makt

Dessa typer av ljusstyrka är dock inte praktiska, EU: s ekopolis skulle till exempel inte vara för glad över kraven på sådana anordningar. Så låt oss gå ut ur labbet och tillbaka till vardagen.

Baserat på en kombination av min egen erfarenhet, mina bekanta inom branschen och byggande i ekvationens energikonsumtion och realistiska tillverkningspotentialer, dras en icke-vetenskaplig uppfattning att för att kalla sig tillräckligt stark för HDR måste en skärm vara runt 1 500-2 500 nits.

En sådan bildskärm kommer att se bra ut och inte orsaka strömavbrott varje gång en populär levande händelse börjar. Det ser också ut som ett bra utbud av siffror för att kombinera med ett bredare färgområde.

Vissa tillverkare citerar runt 1000 nits i toppänden hittills. Så, fortfarande ett arbete pågår då.

Kontrastutsatta synpunkter

Då måste vi tänka på kontrastförhållandet. Det är bra och bra att ha massor av nits men bara att göra en bild ljusare är inte tillräckligt bra, vi behöver också djupa, mörka "sanna" svarta. Om du bara gör bilden ljusare slår du ut mycket av detaljerna, vilket förlorar den extra skärpa HDR kan erbjuda.

Det finns vissa tillverkare men hävdar en otrolig figur med ett kontrastförhållande på 1 000 000: 1. Det är svårt att precisera vilken mätteknik som har använts för att komma fram till den siffran så hellre än att försöka borra ner i dem en efter en, kanske är det bättre att förstå varför 1 000 000: 1 är ett sådant magiskt tal.

Att hålla siffrorna generellt är 10 000: 1 runt den mängd kontrast som kan uppfattas bekvämt vid en tidpunkt av det mänskliga visuella systemet.

I film termer motsvarar detta 13,3 f-stopp. Färgnegativ film fångar runt 14 f-stopp, och filmutskrifter projiceras i ett kontrastförhållande på cirka 6,5 ​​f-stopp eller 1000: 1. Den extra latituden i det negativa möjliggör därför mer kontrastdetalj för kreativerna att arbeta med före slående utskrifter.

Samtidigt bort från skärmarna och i det dagliga livet justerar ögat ständigt till olika ljusförhållanden och kan faktiskt ha ett totalt kontrastförhållande på cirka 1 000 000: 1 (20 f-stopp).

Det är därför 1.000.000: 1 är det magiska numret och filmindustrin har känt det här i årtionden.

Varför hänvisar jag till f-stop och film hela tiden? TV-industrin spelar fortfarande in på film när det gäller HDR. Att inte ha bestämt sig för en uppsättning standarder än är den enda och bästa referensen jag kan välja på årtionden av arbetet i filmbranschen för att bestämma vad HDR betyder.

Även med hjälp av f-stopp som referens Man kan se att kontrastförhållandena är baserade på en logaritmisk skala, vilket är samma sätt som både film och vår vision svarar mot ljuset.

Det bör också noteras att tillverkarnas påståenden om 1 000 000: 1 kontrastförhållanden kan baseras på någon form av godtycklig eller till och med linjär skala. Innan de kommer rena och berättar för sina mätmetoder borde vi vara skeptiska.

Om de inte, med något tekniskt mirakel, har utvecklat ett paradigmskifte i teknik och ingen annan i branschen vet om det ...

I verkligheten är ögat nöjd med cirka 10 000: 1 när det har anpassats till en viss belysningssituation. För att simulera hur ögat justerar i verkligheten behöver vi tillräckligt med dynamisk kontrast i vår TV-skärm för att klara av nattljus och ljusa dagsljus utan att justera uppsättningen.

Vi vill också ha en TV som kan leverera mer kontrast än färgnegativ film. En annan halmundersökning uppskattar att ett förhållande nära 100 000: 1 (16,6 f-stopp) skulle ge tillräcklig latitud för att göra det.

Låt oss alltså säga att en bra HDR-TV skulle ha ett bredare färgutrymme än idag och kunna leverera runt 1.500-2.500 nits med ett kontrastförhållande (oberoende uppmätt) på något nära 100 000: 1.

Just nu är våra favorit-TV-apparater inte kapabla till sådana nivåer av ljusstyrka. Samsungs SUHD JS9500 kan slå toppluminans på cirka 1000 nitar, medan de två bästa OLED-enheterna, från LG respektive Panasonic, slår runt 450 nits.

HDR är vad vi vill ha, inte 4K

Antalet 4K Ultra HD-pixlar i en normal visningsmiljö är inte nödvändigt (som jag har talat om tidigare). Det är pixelens kvalitet, inte kvantiteten av dem som är så viktiga.

I åratal har vi hittat vårt bästa innehåll på film. Anledningen till detta är filmens förmåga att samla in så mycket färg och kontrast som behövs för att producera seriöst vackra bilder. Digitala sensorer från det förflutna kunde bara inte matcha det.

Tiderna har ändrats och så har våra metoder för att visa innehållet. Samma önskan gäller dock: vi vill ha kvalitetsbilder och därmed kvalitetspixlar.

För att uppnå detta måste vi sträva efter att efterlikna färg- och kontrastfunktionerna hos det mänskliga visuella systemet. Bättre pixlar ger oss djupare och mer naturliga bilder. Mer kontrast ger oss en bra uppfattning om skärpa och upplösning och är mer uppmärksam när den används kreativt.

Och fördelarna med mer naturlig färg behöver ingen förklaring.

För närvarande håller man sig till HDR ensam, men det är främst accepterat bland professionella åsikter att HDR är en mycket mer spännande teknik än 4K numerisk förstärkning av pixelmängden.

Vid konsumenttestning föredrar de flesta HD HDR-bilder i stället för 4K SDR. Det är bara mer visuellt tilltalande för ögat. Nu kan du naturligtvis kombinera HDR och 4K - men det är fortfarande HDR-delen som verkar vara den mest gripande förbättringen.

HDR är också bättre för leveransens verklighet.

Även om vissa hävdar att 4K kan levereras på cirka 15 Mbps över nätverket, kommer de flesta som bryr sig om kvalitetsbilder att föreslå mycket högre bandbreddskrav. Kanske krävs 25 Mbps + för 4K, speciellt för innehåll som sport.

Aj.

Det kommer att vara dyrt och (för vissa tjänsteleverantörer) extremt svårt att genomföra.

Fler nits behöver fler bitar

Då kommer den möjlighet vi berörde tidigare, något som de strömmande killarna verkligen känner igen - flyttningen till 10-bit.

Även om vårt nuvarande TV-innehåll också kommer att dra nytta av ljusare, djupare pixlar, kommer det extra kontrastförhållandet att markera det faktum att innehållet sänds för närvarande i 8-bitars. Om vi ​​bara har 256 luminansprover per pixel för att arbeta med ledningar till bandartefakter och så genom att flytta till 10 bitar (1.024 prov per pixel) eliminerar vi bandartefakter så mycket som praktiskt möjligt.

Återigen arbetade den digitala filmindustrin ut för ungefär 25 år sedan.

Illustration av "banding" på smala gradienter när man använder för få provtagningssteg.

Problemet är att sändningsbranschen inte är redo att leverera 10-bitars än. Industrin som helhet överensstämmer i hög grad med en uppsättning standarder som fastställts av Advanced Television Standards Committee (ATSC). Kroppen möter den här månaden för att prata om hur man levererar ATSC 3.0 som behövs för 10-bitars sändning.

Detta tyder på att det finns något arbete att göra, infrastruktur som ska utvecklas och så vidare. En tidskrävande process.

Det stoppar inte sändningar av nuvarande innehåll som nyts av personer med HDR-skärmar, men det drar inte fullt ut av möjligheten HDR presenterar.

Vägen att gå OTT

Strömmarna ("over the top" eller OTT) killar, som Netflix och Amazon, har inget sådant problem. De kan leverera vad de vill så länge det kan passa ner rören.

Att leverera en 10-bitars HD-HDR-ström över IP behöver förmodligen mycket lite, om det verkligen finns någon extra bandbredd jämfört med HD SDR vid 8-bitars.

Detta beror på att 8-bitar faktiskt är ganska svårt att koda och det innehåller många fel, medan 10-bit har färre artefakter för kodaren att hantera. Så i slutändan är 8-bit och 10-bit ungefär samma nyttolast.

Det är mycket praktisktare än att försöka klämma 4K Ultra HD SDR i samma rör.

Amazon strömmar redan på vissa shows i HDR

Lägg till det faktum att det mesta innehållet redan är gjort i 10-bitars (och det har varit en tid) då kan streamers också börja hävda den höga marken när det gäller kvalitetsleverans av nästan allt innehåll, inklusive remastered film. De kan även strömma live innehåll utan mycket extra ansträngning.

Inget behov av UHD

Sammanfattningsvis tror jag att vi verkligen inte behöver så mycket 4K som ska skickas till 4K TV: n i hemmet.

Vi kan fånga innehållet med en så hög upplösningskamera som möjligt så att det blir möjligt att skapa bättre kvalitet, delsamplerade bilder, men för det normala visningsförhållandet att Ultra HD-upplösning bara inte behövs.

Men vackert skarpa och skarpa kontrastdetaljer i form av HDR borde ge oss en riktig anledning att köpa en ny TV-apparat. Sedan ser vi fram emot, genom att lägga till WCG och 10-bitars, skapa HDR +, har vi en väldigt färgstark, skarp och ljus framtid framför oss.

Förhoppningsvis börjar innehålls streamersna att flytta snabbare på detta och väcka TV-tillverkarna upp till möjligheten också.

Ytterligare läsning: Ericssons vitbok - Förstå Ultra High Definition Television

Bill Scanlon är en erfaren film- och broadcast-professionell med en bakgrund som sträcker sig över 25 år i branschen. Han är stark förespråkare för "Quality Pixels" under film och broadcast. En branschrådgivare och en regelbunden panelist diskuterar sin bakgrund i 3D, CGI / Visual Effects och viktigast av allt nu nya teknologier som Ultra HD och hur det gör det möjligt att sammanfoga film- och sändningsdisciplinerna.

Han var också den verkställande producenten på den första live Ultra HD-internationella sändningen av en stor sportevenemang.