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Hai Davvero Ragione, caro Visivig!
ODLab
Da tempo immemore si cerca di ottenere una prova tangibile di ciò che si è visto, in un viaggio o in un'occasione quasiasi, che sia soprattutto una riproduzione fedele dei colori che la mente e il cuore ricordano. Nonostante molti tentativi i risultati ottenuti nei secoli sono stati poco soddisfacenti: come sempre, il nostro amico mago Visivig, aveva dei suggerimenti a questo proposito ma, per secoli, sono stati disattesi...
Ora che abbiamo conosciuto le curve, gli spazi colore, le gamme e altri concetti che prima erano un po' strani e criptici possiamo ascoltare un'altra storia del mago Visivig che narra di immagini con una gamma dinamica particolarmente elevata.
Visivig, che già allora conosceva i segreti dei colori e li mandava in sogno ai grandi pittori del Rinascimento affinché riuscissero a renderli correttamente nelle loro opere, parlava di un "motum rhoncus alto", senza che però né i suoi coetanei né chi lo ascoltava un po' rapito un po' stordito capisse davvero di che cosa si trattava. Nel tempo lui cercò di insistere dicendo che l'acronimo MRA sarebbe presto entrato nell'uso comune di chi avrebbe avuto a che fare con computer, monitor e sistemi di ripresa, fotografici o video. Certo anche questa uscita con tutti questi termini sconosciuti lasciò gli astanti molto perplessi e, se non fosse stata enorme la stima per l'eminente mago, in certi momenti avrebbe addirittura rischiato di essere condannato per stregoneria...
I tempi sono passati e l'idioma latino che un tempo rappresentava la lingua principale del mondo conosciuto ha lasciato il posto alla più agile e diffusa vulgata anglosassone e l'alta gamma dinamica si è trasformata in high dynamic range, per indicare una tecnica utilizzata nel mondo della grafica computerizzata, del video e in fotografia per ottenere delle immagini in cui l'intervallo dinamico, ovvero l'intervallo tra le aree visibili più chiare e quelle più scure, sia più ampio dei metodi usuali.
Le tecniche per la creazione di un'immagine HDR si basano su scatti multipli dello stesso soggetto ma a diverse esposizioni, così da compensare la perdita di dettagli nelle zone sottoesposte o sovraesposte di ogni singola immagine: la successiva elaborazione della serie di immagini consente di ottenere un'unica immagine con una corretta esposizione sia delle aree più scure che di quelle più chiare.
Le informazioni memorizzate in un'immagine HDR di solito corrispondono ai valori fisici della luminosità e della radianza che possono essere osservate a occhio nudo; in questo differiscono dalle informazioni memorizzate nelle normali immagini digitali che memorizzano solo i colori che andranno riprodotti sullo schermo.
L'HDR consente quindi di visualizzare una gamma più ricca di colori, con i bianchi più luminosi e i neri molto più profondi rispetto allo standard cosiddetto SDR (Standard Dynamic Range).
In questa immagine è possibile vedere con la tecnologia SDR le zone in ombre vengono spesso riprodotte con un livello di nero diffuso (foto a sinistra) mentre le zone chiare presentano tonalità del bianco molto slavate (foto al centro). Con la tecnologia HDR invece è possibile cogliere le differenze di luminosità di tutta la gamma così da ottenere un'immagine finale più ricca nei colori ma anche molto più bilanciata e piacevole da guardare, senza trascurare tutte le varie gradazioni nelle aree chiare e scure.
Oggi lo standard HDR si è già largamente imposto e diffuso come tecnologia capace di avvicinarsi alle immagini del mondo reale e molti contenuti HDR sono già disponibili per le nuove televisioni sia in formato Blu-Ray o sulle piattaforme satellitari o in streaming più evolute. È ovvio che per godere di questo tipo di contenuti il monitor o la televisione su cui visualizzarli devono essere compatibili con questo standard. O sarebbe meglio dire questi standard?
Sì perché nel frattempo le cose, come al solito, si complicano e questo o quel produttore decidono di creare una variazione dello standard accettato per proporne uno che, secondo loro, è ancora meglio.
Giusto per capirci diremo che lo standard per il formato televisivo ad alta definizione 4K/8K-UHD BT.2020 ha già definito parametri standardizzati per la risoluzione, lo spazio cromatico e il tasso dei fotogrammi (la cui implementazione come standard per le trasmissioni UHD è previsto per la fine del 2018. Lo standard attuale Full HD è definito standard BT.709). Soltanto il parametro della luminosità, come definito dallo standard BT.709 con 100 cd/mq, è rimasto invariato e non si è evoluto. Questo significa che nella produzione tuttora si rende necessaria una compressione delle percentuali di immagini ad alta luminosità che di conseguenza porta a risultati che si allontanano dall'immagine originale. Il costante miglioramento della qualità visiva degli ultimi anni ha comunque permesso un costante ampliamento del range dinamico e di conseguenza a una riproduzione sempre più realistica. Uno sviluppo che pone la tecnologia HDR in primo piano.
Nell'immagine seguente vediamo quali sono i cinque "ingredienti" fondamentali su cui si basa una buona qualità visiva:
Che si possono spiegare così:
La risoluzione definisce il numero di pixel, ovvero il numero di riquadri della matrice che un monitor è in grado di acquisire. La dimensione dello schermo influisce sulla risoluzione e precisamente: più è grande il numero di pixel, maggiore è l'accuratezza e il dettaglio che lo schermo è in grado di cogliere. La risoluzione 4K UHD è di 3840 x 2160 pixel, quattro volte superiore alla risoluzione Full HD.
La profondità di colore esprime il numero massimo di livelli di colori o di grigi che un pixel è in grado di assumere. Più grande è la profondità colore e più ampio sarà il numero di tonalità che il dispositivo è in grado di descrivere. A una rappresentazione a 8 bit RGB corrispondono 16,77 milioni di colori, 256 per canale. Una rappresentazione a 10 bit riproduce 1,07 miliardi di colori.
La frequenza dei fotogrammi si riferisce al numero di immagini riprodotte al secondo. La modalità di scansione video standard per il montaggio video digitale è di 24p (24 fotogrammi al secondo), mentre lo standard utilizzato in ambito televisivo è di 60i o 30 p (30 immagini per secondo).
Lo standard BT.2020 per trasmissioni a 8K comprende frequenze di fotogrammi di oltre 120p che garantiscono immagini in movimento di estrema fluidità e realismo.
Lo standard broadcast 4K/8K BT.2020 (Rec.2020) copre uno spazio cromatico molto più esteso dell'attuale standard Full HD BT.709 (Rec.709).
La luminosità si riferisce all'intensità luminosa del monitor. Il nostro occhio ha una buona capacità di adattamento e riesce a percepire una scala tra il bianco e il nero (gamma dinamica) di 1012. Finora dispositivi di visualizzazione erano in grado di raggiungere al massimo una gamma dinamica di 103. HDR estende la gamma dinamica tra il punto più luminoso e quello più scuro della scena a valori pari a 105 – quindi cento volte superiore ai dispositivi attuali – e permette quindi di ottenere una qualità coinvolgente con una percezione molto simile all'occhio umano.
Ancora una volta, caro Visivig, Hai Davvero Ragione con i tuoi suggerimenti!
Sempre grazie a Marco Olivotto e alle sue perle di saggezza; le immagini riportate nell'articolo sono ©EIZO.
Data di pubblicazione: settembre 2018
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