[opendtv] Re: Sparkle

  • From: Craig Birkmaier <brewmastercraig@xxxxxxxxxx>
  • To: opendtv@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Fri, 02 Dec 2016 07:18:40 -0500

On Dec 1, 2016, at 10:43 PM, Manfredi, Albert E 
<albert.e.manfredi@xxxxxxxxxx> wrote:

Good for you, Craig. But it proves nothing. I will explain below what it 
takes to claim you have an HDR display. You stated that smartphones and 
tablets are available with HDR displays. All you have to do is support your 
claim. Or just say ooops, my bad. Should be simple enough.

Ooops, my bad...

There, does that make you feel better Bert?

The reality is that displays are moving beyond the old 8 bit definition of 
luminance and color optimized for CRT displays. Do they meet the new 
definitions of what an LCD or OLED HDR display should offer?

NO.

Did every NTSC display fully support the capabilities of NTSC? Does every HD 
display fully support the capabilities of HD (pick a definition as there are 
several)?

We are in a transitional period. There are several existing/proposed standards 
for HDR; and several for WCG. There are many sets being sold today as HDR 
capable that do not meet all of these specs. All one needs to do is look at LCD 
and an OLED displays that claim to offer HDR side by side to understand that 
there will be a range of products offering varying levels of performance. And 
then there is the minor matter that it may not matter based on the viewing 
conditions where the display is installed.

I wrote:

What you are missing is that there is a continuum between
today's 8 bit luminance representations and the specifications
that Mark was citing for HDR.

Except that there are specific definitions at play now. This first, very 
recent article, only tells half the story, but it's a start.

Yup. And there are specific products being sold that claim to offer HDR that 
are very different. 

http://www.digitaltrends.com/home-theater/hdr-for-tvs-explained/

It states that SDR displays, at their brightest, provide 300 to 500 nits. 
Compare that to the displays of smartphones and tablets, to see if they are 
meaningfully better. It also states:

A meaningless definition. There are SDR displays for outdoor use that have more 
than 8500 nits of brightness.

Clearly modern mobile devices have displays with HD or better pixel 
resolutions. Some support improved color gamuts; some offer more than 500 nits 
brightness. You cannot say what a display is today based on definitions. What 
you can say is that displays now have the ability to conform to multiple 
standards.

"In April, the UHD Alliance - an inter-industry group made up of companies 
like Samsung, LG, Sony, Panasonic, Dolby, and many others - announced the 
Ultra HD Premium certification for UHD Blu-ray players. This benchmark sets 
some baseline goals for HDR, like the ability to display up to 1,000 nits of 
brightness and feature a minimum of 10-bit color depth. Both HDR10 and Dolby 
Vision meet the standards set by the certification, but how they go about it 
varies greatly between the two."

Sounds like a bunch of technophiles arguing about the future. Oh wait!

That's what's happening. Maybe I'll come up with a spec for HDR.

They should also have provided an idea of the dimmest possible content, but 
at least you have the 1000 nits parameter to work with. The wider color gamut 
might be associated, but you can have WCG without HDR, in principle. Getting 
the super bright output from your small hand held devices is a much harder 
nut to crack.

But that nut is being cracked. The nits requirement is related to the display 
technology, and is heavily influenced by the amount of ambient light where the 
display is used. Here's one clue that may help Bert over this misunderstanding:

Why is the peak brightness for OLED based HDR only 500 nits, while for LCD it 
is more than 1000?

I guess it is not related to the actual screen brightness or the requirements 
of the human visual system. If 0 to 500 nits is good enough for HDR on an OLED 
display, why do we need twice as much peak brightness for LCD?

Explain this Bert?

This article is better. It quantifies the range of brightness needed for HDR:

https://pro.sony.com/bbsccms/assets/files/cat/hdr/latest/MK20109V1_1_HDR.pdf

It says that SDR covers a range of nits of 3 orders of magnitude, whereas HDR 
provides 5 orders of magnitude. So, something like 0.3 to 300 nits is SDR. To 
qualify as HDR, you would need to be able to display a range 0.01 to 1000 
nits, for example, or 0.005 to 500 nits. This is what I'm talking about. Now 
you have the information needed to prove whether smartphone and tablet 
displays can achieve this range, rather than just barely meet the same specs 
as SDR displays.

The Sony article is informative in that it places all of this in the context of 
what the human visual system can perceive under various ambient conditions. The 
nits requirements above are related to delivering HDR with various display 
technologies under various ambient conditions.

There is no single point stand here Bert; there is a continuum that is related 
to source, emission coding, and display. 

What is abundantly clear is that you need at least 10 bit luminance to deliver 
the dynamic range needed for HDR. The FACT that this visual information can be 
displayed at varying light levels based on the display technology is what you 
should be focused on. 

A mobile device that is capable of displaying 10 bit luminance and color - I'm 
talking about the internal processing paths and standards supported by the 
device, not the display - can deliver an improved viewing experience. The     
quality of that experience will depend on the display technology, the 
calibration of that display, and the ambient lighting conditions.

The same is true for any TV.

I wrote:

I would note that there is little difference between "real" HDR image
acquisition and the three exposure technique used in many smartphone
cameras - both acquire the HDR information.

This is what convinces me you have yet to understand what HDR display is. 
Funny thing is, I have never noticed any confusion on dynamic range when it 
comes to audio.

I'm not talking about HDR display Bert. I'm talking about capturing an image 
then optimizing it for any display. Take another look at that Sony article 
Bert. It does an excellent job of explaining (with pictures too!) how we 
process images captured with High Dynamic Range, then map them into limited 
representations for emission. As I said, there is little difference between 
what a video camera and a smartphone camera do in the real world. In both cases 
we can acquire more dynamic range than a device with an 8 bit display can 
deliver. In both cases a human or an algorithm determine how the higher dynamic 
range data is mapped into a more limited "display space."

In principle, if you play the little game of taking three images on an SDR 
camera, IN PRINCIPLE (I repeat), you can process the images to send to HDR 
displays. But that is **not** what these hand held appliances are doing. The 
fact that you don't see the difference is truly weird, because the processing 
these devices *are doing* is exactly the opposite of what it takes to send 
images to HDR displays.

Correct. It is more closely related to what a processing system that starts 
with HDR data does with this data in order to display it on a display with 8 
bit luminance. 

Let me repeat this: HDR mode in a smartphone camera is used to capture high 
dynamic range in a *scene*, and then compress that high dynamic range so it 
can better be displayed on an SDR display. The bright parts are dimmed, the 
dim parts are brightened. There is no way you can pretend this is HDR display.

Yup. Just like EVERYTHING we watch on our fancy HDTVs Bert. You are showing 
your ignorance of how imaging systems are used to create an optimal product for 
use across a range of displays with varying capabilities. 

This is a very complex subject with MANY, MANY variables. You cannot neatly fit 
this into a box and say "this is what it takes to be HDR."

Clearly display technology has evolved and improved. And it will keep 
improving. What is really in play here is how do we deliver better quality 
images with HDR and WCG. And how do we do this in a manner that is compatible 
with billions of screens with varying capabilities.

Regards
Craig
 
 
----------------------------------------------------------------------
You can UNSUBSCRIBE from the OpenDTV list in two ways:

- Using the UNSUBSCRIBE command in your user configuration settings at 
FreeLists.org 

- By sending a message to: opendtv-request@xxxxxxxxxxxxx with the word 
unsubscribe in the subject line.

Other related posts:

  1. Home
  2. opendtv
  3. Archive
  4. 12-2016