[opendtv] Re: Sparkle

  • From: "Manfredi, Albert E" <albert.e.manfredi@xxxxxxxxxx>
  • To: "opendtv@xxxxxxxxxxxxx" <opendtv@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Wed, 7 Dec 2016 05:18:56 +0000

Craig Birkmaier wrote:

This paper does a good job of explaining the issues:

http://files.spectracal.com/Documents/White%20Papers/HDR_Demystified.pdf

Excellent source of real information. And quite a bit to digest, so many 
thanks, Craig.

Please read the section on HDR Transfer Function.

In my first read, it looks like the new SMPTE ST2084 quantizes luminance in an 
absolute way, not relative as in BT.709. So the maximum value does not map to 
the maximum brightness of any given display. Instead, whatever value must map 
to an absolute brightness level in each display.

This paper says that a 10-bit value of 691 maps to 500 nits. Assuming these 
numbers are integers, that would be

10-1011-0011

which leaves room for expansion. And then, any given display will have to 
process brightness levels outside its capabilities to best render the image.

So I give you this one, Craig. With ST2084 mapping, 10 bits are enough for HDR 
luminance. The important quotes are below.

Bert

"The SMPTE ST2084 EOTF curve is a 10 or 12-bit quantization of absolute 
brightness. It is an absolute luminance function, requiring the EOTF of the 
playback display to exactly match the EOTF of the mastering reference display. 
The ST2084 EOTF was designed with headroom for future expansion and covers a 
range of luminance from 0.00005 nits up to 10,000 nits (figure 3). ST2084 maps 
each video signal code word to the same absolute luminance and chromaticity in 
every display (i.e. 10-bit code word 691 always maps to 500 nits). This allows 
each playback display to exactly match the luminance and chromaticity of the 
mastering reference display."

"Since SMPTE ST2084 corresponds closely to the human perceptual model, it makes 
the most efficient use of signal bits throughout the entire luminance range. An 
ST2084 encoded signal can represent luminance levels up to 10,000 nits at the 
cost of relatively few extra code words (figure 3). A majority of the ST2084 
codes represent lower luminance levels, to complement the human visual system's 
greater contrast sensitivity at lower luminance levels and to minimize visible 
banding at those lower levels. Half of the HDR codes are in the SDR range, 
meaning that 10-bit HDR doubles the number of code values in the SDR range, 
compared to traditional 8-bit video."

"To optimize the images, an S-curve function is used to map scene light to 
display light. This Optical to Optical Transfer Function (OOTF - often referred 
to as rendering intent or system gamma) compresses/clips the extreme highlights 
and dark areas and contrast enhances the mid-range light levels with a gamma >1 
characteristic (typically 1.1 to 1.6). The SMPTE ST2084 PQ system, which is 
defined by its EOTF, was designed to have the OOTF applied in the camera or the 
production process (figure 4)."


 
 
----------------------------------------------------------------------
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: