Speciale High Dynamic Range

HDR

HDR, oltre il concetto di qualità

Si scrive HDR, si legge High Dynamic Range. Un acronimo, una sigla destinata ad entrare nel lessico comune, come è stato in passato per altri termini legati all'ambito imaging e dell'elettronica di consumo: da Full HD a Ultra HD, fino a 4K, senza dimenticare la meteora del 3D. Una tecnica che permette di estendere la gamma dinamica delle immagini, applicata inizialmente alla fotografia, poi arrivata a interessare anche prodotti come i televisori.

Acquistare un pannello con supporto all'HDR significa poter guardare film e video con una qualità maggiore rispetto a quella offerta dalle TV e dai monitor tradizionali. È però bene non fare confusione tra standard, compatibilità e formati.

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High Dinamic Range, acronimo HDR: lo si vede su molte televisioni di nuova generazione, ma il concetto non è sempre chiaro. Soprattutto, non è sempre facile capire il rapporto tra le varie sigle e quale peso dare alle singole specifiche. Arrivati all’era del 4K, il concetto di HDR diventa il passo in avanti decisivo per la costruzione di una immagine di qualità superiore: un procedimento che parte dal montaggio e che arriva all’utente attraverso fotogrammi più ricchi di informazioni, sviluppati a partire da un’elaborazione estremamente complessa.

In passato c’è stato un momento storico in cui le TV a colori hanno sostituito quelle in bianco e nero, offrendo una visione più reale e vivida delle trasmissioni. Sono poi arrivati, a decenni di distanza, i televisori a schermo piatto, che grazie all’impiego di pannelli LCD e plasma hanno ridotto in maniera considerevole le dimensioni degli apparecchi. È stata poi la volta dell’alta definizione, prima con l’avvento dei modelli HD Ready (720p), poi con quelli Full HD (1080p) e più di recente con il 4K (o Ultra HD). Tutto questo senza dimenticare la parentesi del 3D, una tecnologia che nonostante gli sforzi dei produttori non è mai riuscita a conquistare l’ambito domestico. Ancora LED, OLED e affini. Ora si inizia a sentir parlare con insistenza di HDR, ma di cosa si tratta?

HDR, ossia High Dynamic Range

HDR è l’acronimo di High Dynamic Range, che in italiano si potrebbe tradurre come “Ampia Gamma Dinamica“. La tecnica è utile per estendere l’intervallo dinamico di un’immagine (sia essa una fotografia oppure il fotogramma di un video), ovvero aggiungendo informazioni al divario che intercorre tra le aree più chiare e quelle più scure. Il risultato è un frame che riproduce la luce di un’inquadratura in maniera più realistica e verosimile rispetto a quanto avviene solitamente con i sensori delle fotocamere e delle videocamere tradizionali, avvicinandosi a quanto può fare l’occhio umano.

Si pensi ad esempio a quando si osserva un ambiente buio illuminato dalla fiamma di una candela. L’apparato visivo dell’uomo è in grado di distinguere sia i dettagli più vicini al fuoco (molto chiari) che quelli della stanza circostante (molto scuri), mentre se si provasse a fotografare la scena si otterrebbe probabilmente una corretta esposizione solo sull’una o sull’altra parte dell’inquadratura. Per meglio capire di cosa si sta parlando è possibile fare riferimento all’esempio di seguito: il risultato consistere nel bruciare le alte luci (+4 stop) oppure nel generare ombre troppo chiuse o addirittura porzioni completamente nere (-4 stop).

Un esempio: sopra gli scatti effettuati a diverse esposizioni, sotto il risultato ottenuto con due diversi metodi di montaggio HDR

Un esempio: sopra gli scatti effettuati a diverse esposizioni, sotto il risultato ottenuto con due diversi metodi di montaggio HDR (immagine: Wikipedia).

I due scatti sotto, invece, sono ottenuti con la tecnica del montaggio HDR combinando quelli soprastanti: non è difficile capire come offrano un risultato migliore e più gradevole alla vista. Lo stesso approccio vale anche per i video e, di conseguenza, per i televisori.

HDR e TV

Parlando di HDR in relazione alle TV, va subito precisato che il termine non ha nulla a che vedere con la risoluzione di un pannello. Non è importante che il televisore sia HD, Full HD oppure Ultra HD per offrire la compatibilità all’High Dynamic Range anche se, trattandosi di una tecnologia di ultima generazione, è presente quasi ed esclusivamente sui modelli 4K. È bene però chiarire che si tratta di due caratteristiche del tutto differenti: mentre il formato di uno schermo definisce il numero di pixel in esso contenuti, l’HDR si occupa del comportamento che i singoli punti assumono nel mostrare un’immagine. In un certo senso, della loro profondità.

Il numero di TV HDR in commercio è in costante aumento e come per ogni altra tecnologia esordiente in un primo momento i prezzi sono elevati, ma andranno inevitabilmente a diminuire per poi stabilizzarsi con il trascorrere del tempo.

Perché scegliere un televisore di questo tipo in fase di acquisto? Per potersi assicurare la possibilità di guardare film, episodi delle serie, fotografie e qualsiasi altro tipo di contenuto con un’ampiezza dinamica più vicina a quella dei colori presenti nel mondo reale (fino al 54% circa, in confronto al 35% dei modelli attuali). Una TV con supporto all’High Dynamic Range integra un pannello a 10-bit, in grado di riprodurre oltre un miliardo di sfumature, molte più rispetto a quelle degli schermi tradizionali che aderiscono allo standard Rec. 709. È però importante specificare che per sfruttare al meglio un televisore HDR è necessario disporre di un segnale video in output realizzato nativamente con questa tecnica, ad esempio attraverso videocamere con sensori ad hoc e collegando un player compatibile (lettore Blu-ray, console o altro).

HDR nella fotografia

Se per quanto riguarda TV e contenuti video l’utilizzo della tecnica HDR è una pratica piuttosto recente, in fotografia la si impiega ormai da molto tempo, soprattutto quando si tratta di immortalare paesaggi o architetture. L’obiettivo è quello di generare un’immagine in cui sia le zone in luce che quelle in ombra riescano a mostrare tutti i dettagli percepibili dall’occhio. Per farlo, solitamente, si effettuano più scatti in rapida successione a diverse esposizioni (0, +1 stop, -1 stop), mantenendo la fotocamera ferma su un cavalletto. Successivamente i file vengono combinati in modo tale da bilanciare le parti chiare e quelle scure, così da non avere porzioni oscurate o altre troppo luminose. Di seguito un esempio realizzato sulle montagne dell’Abruzzo.

Una fotografia realizzata con la tecnica HDR

Una foto realizzata con la tecnica HDR partendo da tre scatti realizzati in sequenza a esposizioni differenti (immagine: Cristiano Ghidotti).

Si può dunque comprendere come, richiedendo lo scatto in sequenza di più immagini, sia possibile realizzare immagini HDR con questo metodo solo per gli oggetti o i soggetti perfettamente immobili e statici. Diversamente, il movimento causerebbe un fastidioso effetto definito ghosting, comunque eliminabile in fase di post-produzione, tramite automatismi o intervenendo manualmente. Alcuni software consentono inoltre di simulare l’effetto HDR partendo da una sola immagine, ottimizzando il bilanciamento tra luci e ombre, ma in questi casi il risultato ottenuto è di solito meno convincente.

I contenuti

Una tecnologia indirizzata al settore dell’intrattenimento sarebbe del tutto priva di utilità se non adeguatamente supportata dai contenuti. Una regola alla quale nemmeno l’HDR può sottrarsi. È qui che entrano in campo le piattaforme online, i servizi di streaming e gli studi di produzione. YouTube, ad esempio, in qualità di principale realtà del Web dedicata allo sharing video, ha introdotto la compatibilità con questo formato in occasione del lancio del dongle Chromecast Ultra da connettere allo slot HDMI dei televisori, Netflix ha fatto altrettanto con film ed episodi delle serie TV e Infinity ha seguito a ruota.

Google ricorre al frame di un filmato girato a Venezia per spiegare i vantaggi della modalità HDR su YouTube

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HDR e videogiochi

Anche il mondo del gaming beneficia dell’HDR. Sony e Microsoft, attualmente i principali protagonisti dell’ambito console, hanno già dimostrato il loro interesse nei confronti di questa tecnologia, integrandola all’interno delle piattaforme PlayStation 4 Pro e Xbox One S con un apposito comparto hardware. Quest’ultima adotta lo standard HDR10. Un altro formato (proprietario) si chiama Dolby Vision ed è proposto da Dolby. Saranno il consorzio UHD Alliance e i singoli produttori a stabilire il successo dell’uno o dell’altro, un po’ come accaduto in passato, ad esempio, con il Blu-ray e con l’ormai defunto HD DVD.

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