Dijital video teknolojisi geliştikçe çözünürlük ve kare hızları arttı, ancak görüntü kalitesi uzun süre sınırlı kaldı. Standart video formatı olan SDR (Standard Dynamic Range), dar bir parlaklık aralığı için tasarlanmıştır ve bir karenin en karanlık ve en parlak alanları arasındaki fark sınırlıdır. SDR genellikle 8 bit renk derinliği ve Rec. 709 renk uzayını kullanır. Bu nedenle karanlık alanlardaki ayrıntılar kaybolabilir veya parlak alanlar aşırı pozlanabilir. Güçlü işlemciler ve görüntü işleme algoritmaları bile görüntü kalitesini yalnızca belirli ölçüde iyileştirebilir.
Bu sorunu çözmek için HDR (High Dynamic Range) geliştirildi. HDR, dinamik aralığı genişleterek videonun çok daha geniş bir parlaklık düzeyi yelpazesini yeniden üretmesini sağlar ve görüntü kalitesini iyileştirir. HDR yalnızca televizyonun kendisine ait bir özellik değildir. Videonun belirli bir yöntemle kaydedilmesi ve görüntülenen görüntü hakkında ek bilgiler içeren meta verilerle birlikte sunulması da gerekir.
HDR görüntü nasıl oluşturulur
HDR’nin temel amacı, bir karenin hem en karanlık hem de en parlak alanlarındaki ayrıntıları korumaktır. Bunun için iki temel yaklaşım vardır.
Poz basamaklama. Farklı pozlama düzeylerinde birden fazla kare çekilir. Gölgelerdeki ayrıntıları yakalamak için karelerden biri daha parlak, parlak alanlardaki ayrıntıları korumak için diğeri daha karanlık çekilir. Ardından kareler birleştirilir ve her birinden pozlamanın en uygun olduğu alanlar kullanılır. Bu işlem aynı anda birden fazla kamerayla veya tek bir kameranın art arda kareler çekmesiyle gerçekleştirilebilir. İkinci yöntem hareketli sahneler için pek uygun değildir; çünkü pozlamalar arasında nesneler hareket edebilir ve bu durum gölgelenme ile diğer görüntü bozulmalarına yol açabilir.
Geniş dinamik aralığa sahip sensör. Modern kameralar, birden fazla pozlamayı birleştirmeye gerek kalmadan tek bir karede geniş bir parlaklık düzeyi aralığını yakalayabilir. Başka bir deyişle kamera birden fazla görüntü yakalar ve işlemcisi bunları analiz ederek tek bir nihai kare oluşturur.
Sonuç, ayrıntıların iyi korunduğu ve renk geçişlerinin yumuşak olduğu bir görüntüdür.
HDR nasıl iletilir ve görüntülenir
HDR video çekmek tek başına yeterli değildir. Ekranın videoyu doğru görüntüleyebilmesi için video kodlanmalı ve iletilmelidir. Meta veriler video akışıyla birlikte gönderilir. Bu veriler parlaklık, kontrast ve renklerle ilgili teknik bilgiler içerir ve televizyona görüntüyü nasıl göstermesi gerektiğini bildirir. Bu nedenle televizyonun ilgili standardı desteklemesi gerekir. Aksi takdirde görüntü standart SDR formatında gösterilir.
Bu bilgileri iletmenin iki yöntemi vardır.
- Statik meta veriler tüm video için bir kez tanımlanır.
- Dinamik meta veriler sahneden sahneye, hatta kareden kareye değişir.
HDR standartlarına genel bakış
HDR10
Consumer Technology Association (CTA) tarafından 2015 yılında standartlaştırılan temel açık HDR formatıdır. 4K Blu-ray diskler için zorunludur ve HDR10+ ile birçok Dolby Vision profilinin temelini oluşturur. 10 bit renk derinliği ve Rec. 2020 renk uzayını kullanır; ancak gerçek ekranlar genellikle bu renk gamının yalnızca bir bölümünü kapsar.
Statik meta veriler tüm film için bir kez tanımlanır ve görüntünün ana kopyasının hazırlandığı monitörü, karelerin maksimum parlaklığını ve ortalama parlaklığı açıklar. Televizyon, parlaklık düzeylerini kendi ekranının özelliklerine nasıl eşleştireceğine kendisi karar verir. Bu nedenle görüntü farklı televizyon modellerinde belirgin biçimde farklı görünebilir ve karanlık sahnelerde bazı ayrıntılar kaybolabilir. Bu format ücretsiz olarak kullanılabilir ve neredeyse tüm HDR ekipmanları tarafından desteklenir.
HDR10+
Samsung ve Amazon tarafından 2017 yılında duyurulan HDR10’un geliştirilmiş sürümüdür. Format daha sonra Samsung, Panasonic ve 20th Century Fox tarafından kurulan HDR10+ konsorsiyumu tarafından standartlaştırılmıştır. HDR10+, temel HDR10 akışına SMPTE ST 2094-40 standardına dayalı dinamik meta veriler ekler. Bu meta veriler kare kare iletilir ve televizyonun, ekran panelinin özelliklerine göre videonun her anındaki parlaklığı ve kontrastı daha hassas biçimde ayarlamasını sağlar.
HDR10+ desteği olmayan cihazlar bu içeriği standart HDR10 olarak görüntüler. Renk derinliği 10 bit olarak kalır. Standart telif ücreti gerektirmez, ancak tüm ekipmanlar tarafından desteklenmez.
HDR10+ Adaptive
Ortam aydınlatmasını dikkate alan ek bir HDR10+ özelliğidir. Televizyon, yerleşik bir sensör aracılığıyla ortam ışığını ölçer ve HDR görüntüsünün parlaklığını ayarlar. İyi aydınlatılmış bir odada görüntüyü daha parlak, karanlık bir odada ise daha az parlak hale getirir. Samsung bu özelliği 2021 model televizyonlarında kullanıma sundu. Aynı dönemde, Prime Video’daki HDR10 içeriklerinin uyumlu Samsung televizyonlarda HDR10+ Adaptive modunda görüntüleneceği de duyuruldu. HDR10+ web sitesi bu özelliği, 2025 yılında tanıtılan HDR10+ Advanced spesifikasyonunun bir parçası olarak tanımlıyor.
HDR10+ Gaming
HDR10+ Technologies tarafından geliştirilen, oyunlara yönelik bir HDR10+ sürümüdür. Samsung’a göre bu format tanıtılmadan önce oyunlar ve ekranlar birbirlerinin özelliklerini tanıyamıyordu. Bu nedenle HDR ayarları ya genel olarak belirleniyor ya da kullanıcı tarafından manuel olarak seçiliyordu. HDR10+ Gaming ile oyun motoru ve görüntüleme cihazı doğrudan bilgi alışverişinde bulunur. Böylece oyun, ekranın özelliklerini tanıyabilir ve o ekrana göre optimize edilmiş bir HDR görüntüsü oluşturabilir. Manuel kalibrasyon gerektirmeden otomatik ayarlama da tanıtılan özelliklerden biridir. Format ilk duyurulduğunda, desteklenen NVIDIA grafik kartlarına sahip bilgisayarlarda ve daha yeni Samsung televizyonlar ile monitörlerde kullanılabiliyordu.
HDR10+ Advanced
Çok yüksek tepe parlaklığına, güçlü işlemcilere ve büyük ekranlara sahip amiral gemisi televizyonlar için tasarlanmış daha yeni bir standarttır. Prime Video, bu standardı Ağustos 2026’dan itibaren Samsung’un 2026 model televizyonlarında kullanıma sunuyor. Duyurulan özellikler şunları içeriyor.
- Geliştirilmiş genel parlaklık. Meta veriler, üst düzey televizyonların yüksek parlaklık kapasitesinden daha iyi yararlanılmasına yardımcı olur.
- Akıllı hareket yumuşatma. Sistem, hareket yumuşatmanın gerekli olup olmadığını otomatik olarak belirler.
- Yapay zekâ destekli içerik türü algılama. Görüntü işleme ayarlarının seçilmesini sağlar. Ayrıca içerik oluşturucular tarafından sağlanan meta verilere dayalı olarak daha geniş bir renk aralığı sunar.
Dolby Vision
Dolby tarafından geliştirilen ve 2014 yılında tanıtılan, lisans gerektiren bir standarttır. Sahneden sahneye veya kareden kareye değişebilen dinamik meta veriler kullanır. Akış hizmetlerinde sunulan görüntüler genellikle 10 bittir. 12 bit video ise yalnızca 4K Blu-ray disklerde kullanılanlar gibi belirli profillerde mümkündür. Dolby Vision’ın birden fazla profili vardır. Bazıları akış hizmetleri, bazıları diskler için tasarlanmıştır. Bazı profiller ise Dolby Vision desteği olmayan televizyonlarda HDR10 ile uyumludur.
Dolby, 2025 yılında Dolby Vision 2’yi duyurdu. Şirkete göre bu sürüm, izleme koşullarına yönelik yapay zekâ tabanlı görüntü optimizasyonu ve kare kare hareket yumuşatma kontrolü ekliyor. Eski televizyonlar bu içeriği oynatmaya devam edebilir, ancak yeni özelliklerden yararlanmak için Dolby Vision 2 desteği gerekir. Üreticilerin bu standardı kullanmak için lisans ücreti ödemesi gerekir. Samsung, televizyonlarında Dolby Vision’ı desteklemiyor ve bunun yerine HDR10+’a odaklanıyor.
HLG (Hybrid Log-Gamma)
BBC ve NHK tarafından televizyon yayınları ve canlı yayınlar için geliştirilen bir formattır. ITU-R BT.2100 tavsiyesinde yer alır. HLG meta veri kullanmaz; çünkü parlaklık bilgileri doğrudan aktarım fonksiyonuna kodlanır. Bu fonksiyonun alt bölümü geleneksel SDR gama eğrisine benzerken üst bölümü logaritmik yapıdadır ve parlak alanları işler.
Bu sayede aynı sinyal hem HDR hem de SDR televizyonlarda görüntülenebilir. HDR ekranda görüntü, genişletilmiş dinamik aralıktan yararlanır. SDR ekranda ise normal görünür; ancak geniş renk gamını desteklemeyen eski modellerde renkler biraz soluk görünebilir. Bu format telif ücreti gerektirmez ve genellikle 10 bit renk derinliği kullanır. Dinamik meta veri kullanan formatlar kadar her sahneyi hassas biçimde ayarlayamaz, ancak yayıncılıkta kullanımı daha kolaydır ve ayrı SDR ve HDR akışları gerektirmez.
HDR standartlarının karşılaştırılması
| Standart | Meta veriler | Renk derinliği | Lisans | Yıl |
|---|---|---|---|---|
| HDR10 | Statik | 10 bit | Açık standart | 2015 |
| HDR10+ | Dinamik, kare kare | 10 bit | Telif ücreti gerektirmez | 2017 |
| HDR10+ Adaptive | Dinamik (HDR10+) ve ortam ışığı sensörüne dayalı ayarlamalar | 10 bit | Belirtilmemiş | 2021 |
| HDR10+ Gaming | Samsung’a göre HDR10’dan daha kapsamlı | 10 bit | Belirtilmemiş | 2022 |
| HDR10+ Advanced | Samsung’a göre genişletilmiş sahne meta verileri | 10 bit | Telif ücreti gerektirmez | 2025 |
| Dolby Vision | Dinamik | 10–12 bit | Ücretli lisans | 2014 |
| HLG | Kullanılmaz | 10 bit | Açık standart | 2015 |
