¿Qué es HDR? La Nueva Tecnología en Imágenes

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Full HD, 3D, 4K… Estamos acostumbrados a las nomenclaturas que nos impone la industria de la electrónica de consumo, así que vete preparando para la nueva oleada de TV´s, monitores y proyectores que no tardan en aparecer en escena. En breve, lo más vanguardista llevará el sufijo HDR.

Seguramente has notado que algunas cámaras de fotografía digital ya usan HDR, las imágenes se crean desde fotos de la misma escena tomadas bajo diferentes niveles de exposición (normalmente tres), internamente el procesador “fusiona” en microsegundos las tres tomas (una que destaca las sombras y detalles negros, en otra sobresale las áreas blancas o muy iluminadas y una más hace un promedio) y genera una sola imagen yuxtapuesta con lo mejor de cada toma. Así se logran estupendas imágenes incluso desde un iPhone por poner un ejemplo.

Pero,  ¿Qué es HDR? High Dynamic Range es una tecnología de imagen que inicialmente hace su aparición como herramienta para ámbitos profesionales (realidad virtual, post producción, hotelería, seguridad, gobierno, digital signage, etcétera) y científicos (biomedicina, geología, astronomía, educación, etcétera).

El objetivo de un sistema HDR es crear una imagen electrónica que empate exactamente con el alto rango dinámico de la vista humana (sistema visual humano o HVS por sus siglas en inglés) y que pueda duplicar en términos de brillo, una escena de la vida real.

La manera más efectiva de hacerlo es emplear un display LCD que use arreglos de LED´s blancos de alta potencia como fuente de retroiluminación. La idea es iluminar cada zona -por más pequeña que sea- de la imagen desplegada por el LCD. En un sistema HDR el control específico de la intensidad luminosa es lo más crítico y entre más pequeña sea la zona de la cual se tenga control, mucho mejor.

Esto significa que si una escena tiene detalles en “negro”, deben de apagarse por completos los LED´s que se encuentran por debajo del panel en esa zona, esto para lograr “negros absolutos”, mientras que en una escena con alta intensidad luminosa, los LED´s debe encenderse a la máxima potencia. Las áreas con escala de grises se obtienen al modular los niveles intermedios de la intensidad de los LED´s, para ello se usa un poderoso procesador de imagen HDR.

Dolby HDR Demo

 

Mientras que una señal nativa HDR de manera separada contiene los streams de imagen y mapping de tonos, al usar una señal estándar Full HDTV 1080p en uno de los nuevos displays HDR, el algoritmo del HDR procesa la señal y expande el rango dinámico acorde a la teoría de HDR (Inverse Tone Mapping) y el resultado es una señal ampliada que se divide en dos streams que componen una imagen HDR:

  • El primero es una imagen RGB que alimenta al LCD
  • El segundo es una imagen de “luminancia” que alimenta a los LED´s del sistema de retroiluminación.

 

El efecto HDR se obtiene con la combinación de los 8 bits por color de los niveles de gris en los pixeles LCD y de los 8 bits de luminancia de los niveles de gris en cada LED (de manera individual). El resultado genera un rango de contraste extremadamente alto, con “blancos” de muy alta intensidad y “negros” absolutos.

Sólo las nuevas televisiones o displays de nueva generación podrán desplegar imágenes HDR pues se requiere un procesador de imagen extremadamente poderoso -e inicialmente costoso- que opere en 16 bits (como ejemplo, la imagen de un Blu-ray es de 8 bits).

En 2016 veremos las primeras televisiones y proyectores para uso residencial que puedan desplegar imágenes HDR.

 

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