Dolby Vision vs HDR10 - różnice w obrazie na konkretnych przykładach

[misfit]

Do założenia tematu skłoniły mnie opinie co poniektórych ekspertów, m. in. też z polskiego podwórka, którzy z różnych powodów deprecjonują znaczenie formatu Dolby Vision (w skrócie - DV) i ograniczają jego działanie do kwestii dynamicznych metadanych - przy okazji twierdząc, że np. na telewizorach od ok. 1000 nitów nie ma znaczenia czy posiada on wsparcie dla DV, czy też nie.

Nie chcę tutaj za bardzo poruszać kwestii statycznych vs dynamicznych metadanych. Napomknę tylko, że kompletnie nie zgadzam się z takim stawianiem sprawy, że od 1000 nitów dynamiczne metadane są niepotrzebne, a poniżej już tak.
Po pierwsze jest wiele filmów masterowanych na monitorach 4000 nitów, a wśród nich zarówno takie, które w rzeczywistości mają jasność nieprzekraczającą ~200-300 nitów przez większość filmu, jak i prawdziwe armaty świetlne, w których najjaśniejsze obszary obrazu często osiągają jasność ~4-6 tys nitów, a bywa, że i więcej. W obu tych scenariuszach dynamiczne metadane mogą zrobić sporą różnicę vs HDR10. Mogą, ale nie muszą - i nie chodzi tyle o możliwości wyświetlacza co do jego jasności szczytowej, a w dużo większym stopniu o algorytm mapowania tonów zastosowany w wyświetlaczu przez danego producenta. Jeśli tenże algorytm mapowania jest nieefektywny, tak jak np. na telewizorach OLED u pewnego koreańskiego producenta zaczynającego się na literę S i przede wszystkim bierze on pod uwagę parametr MDL (Mastering Display Luminance), który w praktyce nic nie mówi o prawdziwej jasności filmu, to niewiele mu da wysoka jasność szczytowa wyświetlacza. W konsekwencji, na poszczególnych filmach potrafi dać on paradoksalnie znacząco ciemniejszy lub poprzepalany obraz względem nie tylko wzorca, ale też konkurencji mogącej się poszczycić na papierze niższymi parametrami jasności obrazu.

Jednak DV to nie tylko dynamiczne metadane i właśnie na tym aspekcie się skupię.
Dla mało zorientowanych napiszę, że DV na płytach UHD BD występuje w dwóch wariantach:
1. DV MEL (Minimum Enhancement Layer), którego dodatkowa warstwa wnosi wyłącznie dynamiczne metadane. W praktyce obraz jest wciąż w 10 bitowej głębi koloru, tak jak choćby HDR10, z tym, że "silnik" podbija go do 12 bitów. Poniżej skrawek raportu BDInfo z filmu z DV MEL:

Cytat:MPEG-H HEVC Video       48844 kbps          2160p / 23.976 fps / 16:9 / Main 10 Profile 5.1 High / 4:2:0 / 10 bits / HDR / BT.2020 /
* MPEG-H HEVC Video     66 kbps             1080p / 23.976 fps / 16:9 / Main 10 Profile 5.1 High / 4:2:0 / 10 bits / Dolby Vision / BT.2020 /

2. DV FEL (Full Enhancement Layer), w którym oprócz dynamicznych, otrzymujemy też natywny obraz o 12 bitowej głębi koloru. Poniżej skrawek raportu BDInfo z filmu z DV FEL:

Cytat:MPEG-H HEVC Video       55196 kbps          2160p / 23.976 fps / 16:9 / Main 10 @ Level 5.1 @ High / 10 bits / HDR10 / BT.2020
* MPEG-H HEVC Video     13877 kbps          1080p / 23.976 fps / 16:9 / Main 10 @ Level 5.1 @ High / 10 bits / Dolby Vision / BT.2020

Zauważcie różnice w przepływności dodatkowej warstwy pomiędzy jednym, a drugim wariantem - po tym właśnie najprościej można rozpoznać czy dany film został wydany w DV MEL, czy też DV FEL.

Dobrze, skoro mamy już to ogarnięte, to teraz co ta 12 bitowa głębia koloru w praktyce daje? Odpowiadam więc, że dzięki temu obraz może mieć, ale nie musi, lepsze przejścia tonalne w jakichś problematycznych scenach. Ktoś może mnie zagnie i napisze, że przecież konsumenckie wyświetlacze generalnie mają 10 bitowe panele (czy nawet 8 bitowe), więc co mi tutaj misfit wyskakujesz z jakimiś 12 bitami. Nie ma to większego znaczenia i np. tak jak na 8 bitowym wyświetlaczu mogą być zauważalne lepsze przejścia tonalne z filmów 10 bit, tak samo ma się sytuacja z filmami w 12 bitowej głębi koloru oglądanymi np. na TV z panelami 10 bit. W tym wypadku spore znaczenie ma też procesor i soft - innymi słowy na jakim poziomie prezentuje się obróbka obrazu w wyświetlaczu. Stąd też od jednego producenta różnice w przejściach tonalnych pomiędzy filmami w 8, 10 czy 12 bitowej głębi koloru mogą być mniejsze, a u innego większe.
Dla zobrazowania sytuacji, świetnym przykładem jest choćby film 1917 w wydaniu UK czy USA, gdzie w piątym rozdziale na moim LG OLED C7 w HDR10 co chwilę na niebie widoczne były problemy z przejściami tonalnymi, podczas gdy w DV (FEL) nic takiego nie miało miejsca. Ale już np. na LG OLED C2 (rok produkcji 2022) z włączoną opcją "smooth gradation" różnice pomiędzy HDR10, a DV są dużo mniejsze w tym aspekcie.

Te dodatkowe 10%, 20% czy 30% przepływności w DV FEL potrafi też znacząco poprawić sytuację w ujęciach, które w HDR10 zostały zbytnio skompresowane. Pewnie niewiele osób o tym wie, ale obraz w DV może też otrzymać znacznie wyższą jasność szczytową niż odpowiednik HDR10 znajdujący się na tej samej płycie. Przejdźmy jednak do konkretnych przypadków...

---

Szeregowiec Ryan (dystrybutor - Paramount Pictures)
DV w dużym stopniu redukuje widoczność problemów z chromą, czyli tzw. kolorowymi blokami obrazu, które raz po raz pojawiają się w strumieniu HDR10. Poniżej link z kilkoma przypadkami:
https://slow.pics/c/vqqWqs3Z

Aby być jednak sprawiedliwym, przyznam, że w tym wypadku, problemy z chromą nie są łatwe do zauważenia w ruchu, a to z powodu tego, że te przebarwienia zwykle pojawiają się w danym ujęciu tylko przez kilka klatek. Także to w jaki sposób film został nakręcony, sprawia, że niedoskonałości obrazu mogą umknąć uwadze.
W HDR10 zdarzają się też ogólne problemy z kompresją obrazu, które przykładowo w piątej minucie filmu są kilka razy zauważalne na niebie w obu moich OLED LG, a w DV pod tym względem jest znacząca poprawa. Na statycznych screenach niespecjalnie jednak widać te różnice, więc musicie mi uwierzyć na słowo.

Kolejna sprawa - różnice w jasności. Strumień HDR10 ma parametr MDL 1000 nitów, podczas gdy DV - 4000 nitów. W filmach od Paramount jest to często spotykana przypadłość - nie pytajcie mnie dlaczego. Poniżej kilka przykładowych kadrów ukazujących, że nie ma tutaj mowy o różnicach tylko na "papierze".

Po lewej heatmapy ze strumienia bazowego, tj. HDR10, a po prawej DV FEL:






Na koniec całościowy wykres jasności strumienia DV:

---

A w następnym odcinku zajmę się The Fog (1980) od Studio Canal

[Mierzwiak]

Różnice w jasności strumienia DV w stosunku do HDR10 zauważyłem na przykładzie Blade Runnera 2049 - wersja Dolby Vision na itunes jest ewidentnie jaśniejsza, bardziej kontrastowa, do tego ma delikatnie inną kolorystykę w niektórych scenach.

[erytho]

naprodukowales sie a mozna bylo napisac ze dolby vision ma po prostu bardziej soczyste kolory
prawda natomiast jest ze ludzie nie maja takich telewizorow by to dostrzec

[Mierzwiak]

(06-07-2023, 05:57)erytho napisał(a):  naprodukowales sie a mozna bylo napisac ze dolby vision ma po prostu bardziej soczyste kolory

Przeczytałeś w ogóle co napisał misfit?

Cytat:prawda natomiast jest ze ludzie nie maja takich telewizorow by to dostrzec

Co?

[erytho]

obejrzalem tylko obrazki flir i zdekodowalem w mojej glowie

[prodarek]

Fajnie... ja osobiście nie mam "głowy" do tego ale wątek ten przypomniał mi o kanale telegram https://t.me/dmdreviewchat i youtube https://www.youtube.com/@dmdreview/videos, może @misfit spojrzysz tam kiedyś i coś ciekawego wyciągniesz o czym warto byłoby napisać.

[sebas]

(06-07-2023, 07:50)erytho napisał(a):  obejrzalem tylko obrazki flir i zdekodowalem w mojej glowie

Znak naszych czasów. "Nie znam się, nie interesuję się, ale się wypowiem..."

[misfit]

Mgła (1980) w reżyserii Johna Carpentera to jedno z pierwszych wydań katalogowych na 4K UHD od Studio Canal, a zarazem jedno z najbardziej problematycznych w ofercie wspomnianego dystrybutora. I tak np. w HDR10 mamy w filmie kilka scen z dziwnymi zmianami jasności, a także kilkadziesiąt ujęć, w których bitrate obrazu z niezrozumiałych względów spada do wartości kilku Mb/s - większość z tych ujęć trwa nie więcej niż kilka sekund, ale nie zmienia to postaci rzeczy...
Spórzjcie na poniższy wykres bitrate obrazu ze strumienia HDR10:


Większość tych zjazdów do niemal zera Mb, szczególnie od ok. 57 minuty, to wbrew pozorom nie są jakieś czarne plansze, itd. lecz "normalny" obraz. Gdy mają miejsce rzeczone spadki bitrate, wtedy nieraz obraz swoim wyglądem przypomina czasy najgorszych vcd czy divxa. Mowa np. o ujęciach od 25:03, 1:03:20, 1:10:29, 1:22:34, 1:22:46 i wielu innych.
Na płycie UHD znajduje się także obraz w systemie DV FEL:

Kod:

MPEG-H HEVC Video       63188 kbps          2160p / 24 fps / 16:9 / Main 10 @ Level 5.1 @ High / 4:2:0 / 10 bits / 1000nits / HDR10 / BT.2020
* MPEG-H HEVC Video     11242 kbps (15.10%) 1080p / 24 fps / 16:9 / Main 10 @ Level 5.1 @ High / 4:2:0 / 10 bits / 1000nits / Dolby Vision FEL / BT.2020

Dodatkowe średnio 11 Mb w DV co prawda nie sprawia, że obraz w problematycznych ujęciach staje się idealny, ale jednak w więszkości jest znaczna poprawa do akceptowalnego poziomu, w którym możecie w ogóle nie zauważyć, że coś jest nie tak.
Poniżej link do kilku porównań HDR10 vs DV FEL - pamiętajcie jednak, że dopiero w ruchu unaocznia się prawdziwy poziom poprawy obrazu.
https://slow.pics/c/XXHhmjXM

A co z tymi zmianami jasności? W HDR10 wygląda to tak:
- ujęcie od 1:22:17 | to samo ujęcie dwie sekundy później | następne ujęcie od 1:22:21 | i sekunda później



Chyba żadnych heatmap nie muszę tworzyć i gołym okiem widać dramatyczną zmianę jasności w kadrach 2 i 3, na tle pozostałych.
A jak ma się sprawa w DV?



Podobnie sprawa ma się np. w ujęciu od 1:08:17, sekundę później jasność przesuwającej się mgły ulega obniżeniu, aby w 1:08:21 powrócić do wcześniejszego stanu.


Ponownie, nic takiego nie ma miejsca w DV:


Więc co mają począć osoby dysponujące wyświetlaczem/odtwarzaczem wyłącznie w HDR10? Pozostaje zakup edycji USA, która w trybie HDR10 pozbawiona jest powyższych mankamentów -> click. Przy okazji poprawiony jest też dźwięk, który w wydaniach od Studio Canal ma skopaną wysokość tonów.

[misfit]

Czas Apokalipsy w wydaniu US/UK (Lionsgate/Studio Canal) podaję jako kolejny przykład, w którym strumień HDR10 był masterowany pod 1000 nitów, podczas gdy DV - 4000 nit.
Poniżej kilka przykładowych kadrów z heatmapami (po lewej HDR10, po prawej DV):









I pełne wykresy jasności, dla lepszego zobrazowania różnic w tym względzie:

[misfit]

Kontynuując wątek różnic w jasności szczytowej pomiędzy HDR10, a Dolby Vision... W pierwszym poście napisałem, że królem pod tym względem są wydania od Paramount i nie inaczej sprawa przedstawia się w serii Mission Impossible.



W każdej z części strumień HDR10 był masterowany pod 1000 nitów, podczas gdy w DV jest to 4000 nitów.
W jedynce, dwójce i piątce (pierwsze 18 min.) metadane pokazują, że w DV są miejsca, w których najjaśniejsze obszary obrazu dochodzą do ok. 10 tys nitów, ale nie byłem w stanie ich zlokalizować na heatmapach - wniosek z tego taki, że muszą to być jakieś pojedyncze klatki filmu...
Z kolei w trójce i czwórce wbrew pozorom obraz jest ogólnie nieco jaśniejszy w HDR10, ze średnim MaxCLL wynoszącym odpowiednio 619 i 818 nitów, podczas gdy w DV jest to 537 i 706 nitów.

Poniżej podrzucam linki z wykresami jasności + po 10 przykładowych kadrów z heatmapami HDR10 vs DV dla każdej z części filmu.

Mission Impossible.

Mission Impossible II.

Mission Impossible III.

Mission Impossible - Ghost Protocol.

Mission Impossible - Rogue Nation.

Mission Impossible - Fallout.

W Fallout znajdują się ujęcia, w których jasność całej klatki filmu w DV osiąga 3000 nitów (kadr #3), a trafiłem też na niemalże biały ekran z 4000 nitami. To już jest IMO przeginka - tyle szczęścia, że mój OLED i tak to redukuje do niecałych 200 nitów