¿Qué es la tecnología HDR?

13 de Enero de 2017 Sarte

Son unas siglas que se mencionan cada vez con más frecuencia en los catálogos y artículos sobre dispositivos de visualización de imágenes de última generación –y por tanto UHD/4K- y que prometen nada menos que el Santo Grial de la experiencia audiovisual doméstica gracias al concurso de soluciones tecnológicas procedentes directamente del ámbito profesional más exigente. HDR es el acrónimo de “High Dynamic Range”, que se puede traducir indistintamente como Alto Rango Dinámico o Alta Gama Dinámica, y ofrece poco menos que un salto cuántico en el visionado de imágenes animadas de alta calidad.

Pero todo en esta vida tiene un precio, un precio que en este caso no es tanto de tipo crematístico –que lo es- sino de exigencia en la cadena de creación-reproducción de contenidos, que debe ser completamente HDR para que podamos disfrutar de lo que nos ofrece esta tecnología. Intentaremos explicarlo de un modo sencillo para poder valorarlo adecuadamente a la hora de valorar sus aplicaciones prácticas.

 

Una tecnología bien conocida en el mundo de la fotografía

A nivel de concepto, la HDR es un proceso que permite aumentar la gama dinámica de una imagen y hacer que durante su visualización aparezca más contrastada. En su origen, el objetivo es poder explotar un mayor número de sutilezas tonales a nivel de luminosidad con el fin de ofrecer unas imágenes que muestren el mayor número de detalles posible tanto en los tonos luminosos como en los tonos oscuros. La idea puede parecer altamente innovadora , pero lo cierto es que no es nada reciente porque está ya muy bien implantada en el ámbito de la fotografía. El procedimiento es simple: la cámara captura la misma escena por lo menos dos veces con niveles de exposición diferentes para registrar las zonas de sombra y, a continuación, las zonas luminosas de una determinada imagen. Y lo hace de tal modo que allí donde una fotografía estándar debería elegir entre una y otra y mostrar o bien negros limitados y detalles en las zonas luminosas, o bien blancos quemados y zonas de sombra detalladas, nosotros podemos tener lo mejor de ambas opciones. Esté método está igualmente disponible en vídeo gracias a cámaras que capturan la imagen a lo largo de una gama dinámica mucho más amplia, lo que se consigue utilizando una codificación de color más potente. El resultado debe ser seguidamente tratado vía procesado de vídeo y puede, si así se desea, ser “convertido” en SDR, es decir “Standard Dynamic Range” o Gama Dinámica/Rango Dinámico Estándar, para que pueda ser visualizado con cualquier dispositivo ya existente, aunque solamente se conservarán los detalles de la imagen al perderse en la mencionada “conversión” la amplitud luminosa de la HDR. Por lo tanto, la idea con la que hay que quedarse ahora mismo cuando vemos las siglas HDR en el catálogo de un televisor, monitor o videoproyector es que lo que se busca es reproducir con una mayor fidelidad la captación de la imagen original.

 

La clave: incrementar la codificación de los colores primarios

Al igual que en el mundo del audio digital, donde para hablar de resolución utilizamos términos  como la frecuencia de muestreo y los bits de cuantificación, en el del vídeo digital también las frecuencias y los bits marcan la diferencia, aunque todo ello en el contexto de una complejidad técnica sustancialmente mayor, porque para cada n bits que se necesitan para codificar una información de audio se requieren n2 bits para hacer lo propio con una imagen. Dicho de otro modo, si en audio nos movemos en un espacio monodimensional (“1D”), en vídeo pasamos a uno bidimensional (“2D”). Si a ello se añade que las señales que se manejan en el mundo de la imagen tienen frecuencias superiores en varios órdenes de magnitud (léase miles de veces superiores) a las del sonido, resulta fácil darse cuenta de que conseguir una imagen perfecta es cosa seria porque los números que hay que manejar son descomunales.
Después de la anterior reflexión, volvamos de nuevo a lo que nos interesa, que se podría resumir en lo siguiente: los dispositivos de visualización de imágenes disponibles actualmente son limitados en términos de gradación… es como si “dulcificaran” las luminosidades, o, empleando un término habitual en audio, que les faltara “pegada”. Y es que la visualización de colores utilizada por la mayor parte de dispositivos al uso trabaja con una codificación de 8 bits, lo que nos lleva a un máximo de 255 “tonalidades” o “matices” para cada color primario (rojo, azul y verde). En la práctica, basta con visualizar en un televisor un degradado de tonalidades de un color para darse cuenta de la presencia de bandas. Con la codificación de 10 bits incorporada en los dispositivos HDR de última generación, pasamos a 1.023 tonalidades para cada color, lo que significa que los degradados son más precisos y armoniosos. De este modo, se consigue reproducir los detalles de una manera sustancialmente más precisa tanto en los tonos más oscuros como en los más luminosos. Se trata, por lo tanto, de un progreso considerable con respecto a lo ya existente, pero desde luego se está todavía lejos de la excelencia absoluta porque las cámaras HDR pueden trabajar incluso con ¡16 bits! por color, lo que nos lleva a un total de 65.536 tonalidades distintas para cada uno de ellos.

 

Excelencia significa exigencia

Puesto que los dispositivos de visualización de imágenes de última generación ya pueden mostrar más tonalidades, se necesita un “plus” de luminosidad para que tal posibilidad se haga efectiva, perceptible. Esto hace que los principales fabricantes estén aprovechando la ocasión para proponer imágenes más luminosas con el objetivo de reproducir con una fidelidad mayor fuentes de luz tales como el sol, las lámparas o las velas, haciendo que a la vez sea posible visualizar los detalles presentes en el resto de la imagen. Pero proponer contenidos HDR no es cosa fácil porque se necesita una cadena de producción totalmente adaptada, empezando por la cámara de vídeo que los va a filmar. A continuación es necesario trabajar con componentes compatibles con la cuantificación a 10 bits para calibrar las imágenes y adaptarlas a los estándares HDR de los productos de consumo. Esto viene a cuento de lo que acabamos de comentar,
al ser la gama dinámica de las videocámaras más avanzadas muy superior a la de los mejores dispositivos de visualización disponibles en el mercado. Por otro lado, también en el caso de la televisión, las cadenas que emitan contenidos HDR deberán tenerlo en cuenta porque implica un parámetro extra en la codificación de la señal. En definitiva, el pleno disfrute del concepto HDR obliga a que todos los elementos presentes en la cadena de creación-reproducción lo satisfagan, lo que nos lleva a la realidad actual del mercado: sólo en condiciones muy concretas se puede explotar todo el potencial del HDR. Esta misma regla de tres nos lleva a un par de preguntas muy frecuentes entre los consumidores: ¿se puede actualizar un determinado equipo a HDR? ¿Es posible convertir vídeo con gama dinámica estándar/SDR a HDR? La respuesta es tajante: no absoluto a la primera pregunta y no con matices a la segunda. Lo de los “matices” viene a cuenta de ciertos desarrollos tecnológicos de muy alto nivel propuestos por marcas como Sony, cuyo procesador X1 Extreme –integrado en sus televisores y monitores de más alta gama- incorpora una función llamada “Object-based HDR remaster” (“remasterización HDR basada en objetos”), que permite expandir la gama dinámica de todo tipo de contenidos de modo que se acerque a la que ofrece la HDR. Pero, insistimos: no hay “escaladores a HDR” como los hay de “Full HD” a 4K.

 

A efectos prácticos

Resumiendo: ¿qué necesito para disfrutar de la tecnología HDR? De entrada, un dispositivo de visualización de imágenes compatible, caso, en lo que a nuestra empresa se refiere, de cualquier videoproyector o televisor/monitor Sony de última generación. A continuación, una fuente que nos permita disponer de contenidos en consonancia: poco hay en materia de televisión en abierto, aunque la televisión pública japonesa (NHK) y la británica (BBC) tienen proyectos muy avanzados (compatibilidad SDR incluida) al respecto que están a punto de ver la luz. Está luego Internet (Amazon, Netflix) y, lo más accesible ahora mismo, los discos Blu-ray 4K, con varios títulos disponibles ya en las tiendas y unos pocos reproductores: Panasonic, Smsung, OPPO y, en breve, Sony. En este sentido, la recientemente constituida UHD Alliance está desempeñando un papel fundamental, ya que al armonizar los intereses de los fabricantes de hardware más potentes y los productores de contenidos (cine, televisión) está empezando a acelerar la “democratización” del concepto HDR. Y, para finalizar, si queremos integrar nuestro dispositivo de visualización en un sistema de Cine en Casa, hay que asegurarse de que la electrónica que utilicemos (amplificador integrado, receptor o procesador de A/V) incorpore una sección de vídeo compatible HDR, como es el caso en todos los modelos de última generación de Marantz.
A modo de conclusión, podría decirse que el interés de la HDR en aplicaciones de gran consumo es múltiple, puesto que por un lado permite mostrar imágenes sin blancos quemados ni negros absolutamente opacos, y por otro disfrutar de una presentación más natural de la imagen, en especial de las fuentes de luz. Cierto que aún estamos muy lejos de la reproducción perfecta de lo que el ojo humano ve en la realidad, pero por otro lado no cabe la menor duda de que se trata de un gran paso hacia delante. Nuestra recomendación es, por lo tanto, inequívoca: la HDR merece la máxima atención.

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