HDR: un futuro luminoso

03-Art_Hdr_293Nel corso della loro evoluzione, il cinema e la Tv hanno sempre migliorato la qualità  delle immagini mostrate, per rendere via via più convincente l’illusione, per gli spettatori, di trovarsi davanti a una scena reale, non a uno schermo piatto su cui sono proiettate o generate le inquadrature. Proprio a questo scopo sono serviti l’introduzione del colore, l’incremento di risoluzione, l’aumento della cadenza dei fotogrammi, la stereoscopia. Quello che è sempre mancato, però, è una resa realistica dei diversi livelli di luminosità  come noi li percepiamo quando guardiamo l’ambiente che ci circonda, da una notte illuminata solo dalle stelle a un mezzogiorno con un sole infuocato allo zenit.

di Nicola Martello

ICON_EDICOLAPoiché queste situazioni ci sono familiari fin dalla nascita, ci viene naturale trovare veritiere variazioni di luminosità  così elevate, mentre, al contrario, ciò che vediamo sullo schermo di una Tv o di una sala cinematografica non ci appare mai come veramente realistico, a causa della luminosità  e del contrasto troppo limitati. Che i nostri occhi siano attirati da scene molto luminose e contrastate non è una novità : i venditori lo sanno bene e per questo espongono le Tv accese in modalità  Dinamica. A confronto, le scene generate con i preset Standard, Naturale, sRgb e simili appaiono miseramente smorte e slavate (sebbene siano molto più corrette come bilanciamento cromatico). Con la tecnologia Hdr (High Dynamic Range) si cerca proprio di ridurre la differenza tra le immagini riprodotte e la realtà  per quanto riguarda la luminosità  e il contrasto, grazie a un netto aumento di questi due fattori. Da notare che non è un caso che l’Hdr sia giunto alla ribalta proprio ora: solo i recenti progressi tecnologici dei led e dei laser permettono di ottenere luminosità  elevate, inoltre l’Hdr è considerato come un potente rinforzo all’Ultra Hd, che finora non ha avuto il successo sperato.

Questo perché non solo mancano i contenuti ma è anche fisicamente impossibile vedere il guadagno in risoluzione se si sta a due metri di distanza da una Tv grande 55 pollici. Solo chi appartiene alla ristrettissima cerchia di persone con un’acuità  visiva di 20/10 potrebbe apprezzare l’Ultra Hd in queste condizioni. Chi invece deve accontentarsi di una vista normale (10/10) dovrebbe disporre di un televisore da 100 pollici o stare a un solo metro di distanza. Intendiamoci, l’Hdr è totalmente indipendente dalla risoluzione e funziona benissimo anche con il Full Hd, ma quest’ultimo standard è ormai considerato vecchio, obsoleto. Per tutti il futuro è l’Ultra Hd/4K e non si torna indietro, con buona pace dei detrattori di questa risoluzione. L’Hdr, quindi, permette di produrre immagini molto luminose e contrastate, belle a vedersi anche con Tv piccole, a prescindere dalla distanza di visione.

Hdr, ricreare la realtà 

Come abbiamo detto, lo scopo dell’Hdr è di avvicinare l’aspetto delle scene visualizzate a quello che vediamo intorno a noi nella realtà , come un panorama in una giornata soleggiata o in una notte con le stelle. Nel primo caso la luce fornita dal sole a mezzogiorno è pari a circa 1,6 miliardi di candele al metro quadro (cd/m2 o nit), mentre la luminosità  (più correttamente luminanza) fornita da una volta stellata senza luna né nubi precipita a 0,0001 cd/m2. Senza arrivare a questi estremi, persino il riflesso del sole sulla carrozzeria lucida di un’automobile è centinaia di volte più intenso della luce diffusa dal metallo verniciato. Il nostro occhio riesce a vedere in tutte queste situazioni grazie alla sua adattabilità  dovuta a due meccanismi diversi. Il primo è la variazione del diametro della pupilla dovuto al restringersi e all’allargarsi dell’iride (più stretta quando c’è molta luce, più larga quando ce n’è poca). Il secondo è il passaggio della visione tra il regime fotopico (sono attivi solo i coni, che lavorano con molta luce e che distinguono i colori) e quello scotopico (lavorano solo i bastoncelli, monocromatici ma sensibili anche a poca luce).

La variazione di dimensione dell’iride richiede una frazione di secondo, mentre il cambio di regime di visione necessita di diversi secondi (ecco perché dobbiamo aspettare un po’ di tempo prima di vedere bene in una stanza semibuia dopo essere stati all’aperto sotto la luce del sole). L’occhio vanta un rapporto di contrasto dinamico di ben 1.000.000:1, che però in un dato istante si riduce a 10.000:1 (rapporto di contrasto statico). Quest’ultimo valore è comunque nettamente più grande di quelli tipici dei sistemi di visualizzazione odierni. Una moderna Tv Lcd ha un contrasto statico reale di circa 1.000:1 mentre un buon proiettore cinematografico può arrivare a 3.000:1. In realtà  quest’ultimo valore scende a circa 2.000:1 o anche a 1.000:1 nella sala di un cinema a causa delle luci di segnalazione delle uscite di sicurezza, dei gradini e dei passaggi tra le poltrone, luci che devono rimanere sempre accese. (…)

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