HDR: scopriamo perché ogni TV adatta i contenuti in modo diverso

L’avvento dell’HDR è stata una delle più rilevanti novità occorse nel mercato video, pari se non superiore, secondo molti addetti ai lavori, all’introduzione dell’alta definizione. L’elevata gamma dinamica è un concetto che abbiamo già trattato, nel suo funzionamento di base, in articoli come questo. Conoscere le tecnologie di base non esaurisce però tutto quello che c’è da sapere sull’argomento. Il motivo è semplice: esiste un processo di adattamento che si verifica ogni volta che un contenuto viene riprodotto sui dispositivi, siano essi TV, proiettori, monitor o altre tipologie di schermi.

Questo processo prende il nome di “tone mapping” o “mappatura dei toni” e viene eseguito in modo diverso da ogni prodotto. Si può quindi capire quanto può impattare sul risultato: anche con basi di partenza simili si può arrivare ad ottenere immagini piuttosto diverse, frutto di approcci o scelte che privilegiano alcuni aspetti e ne penalizzano invece altri. In questo articolo andremo a spiegare cos’è il tone mapping e come funziona.

Cos’è il tone mapping

Come abbiamo scritto sopra, il tone mapping o mappatura dei toni è quell’elaborazione compiuta da ogni schermo o proiettore per adattare i contenuti alle capacità di ciascun prodotto. Perché esiste questo adattamento e in cosa consiste l’elaborazione? Il tone mapping serve per far rientrare la gamma dinamica dei contenuti realizzati in HDR all’interno dell’intervallo che ogni dispositivo è effettivamente in grado di coprire. La gamma dinamica è il rapporto tra le porzioni più chiare e quelle più scure all’interno di una stessa immagine.

TV OLED LG C4 compatibile con HDR

In pratica parliamo delle parti più buie e di quelle più luminose, inclusi i picchi più elevati che rappresentano per molti versi l’essenza di HDR. In questo novero vanno considerate anche tutte le informazioni relative ai colori: ogni colore è infatti caratterizzato non solo da tinta e saturazione ma anche da una specifica luminosità. La mappatura dei toni adatta quindi le parti più scure, i picchi di luminosità e i colori per offrire la miglior rappresentazione possibile dei contenuti in HDR.

Questo è vero specialmente per il materiale lavorato ad alti livelli di luminosità: non esiste infatti un unico livello uniforme ma vari tetti che solitamente si fanno corrispondere a tre macro-gruppi. Il primo nonché il più numeroso è formato dai contenuti realizzati con picchi fino a 1.000 nit, il secondo arriva fino a 4.000 nit mentre il terzo (molto poco usato) si spinge fino a 10.000 nit. Ovviamente più si sale più aumenta la necessità di effettuare un tone mapping adeguato.

1.000 nit è un tetto che ormai tanti prodotti arrivano a coprire integralmente o quasi, ne consegue che l’elaborazione a carico dei prodotti è spesso di poco conto. I livelli successivi sono invece diversi: richiedono quasi sempre (o sempre) un adattamento che è anche più complesso, dato che la gamma dinamica di partenza è decisamente più alta.

Perché i prodotti adattano i contenuti in modo diverso

Abbiamo quindi chiarito cos’è il tone mapping e perché tutti i prodotti sul mercato ne fanno uso. C’è però un altro aspetto da prendere in considerazione: come viene eseguito questo adattamento. HDR impone una serie di parametri che definiscono gli standard in uso. Tra questi non rientra però il tone mapping: in altre parole non c’è uno standard che stabilisca come si effettua l’adattamento di cui abbiamo parlato. In pratica ogni marchio decide autonomamente come effettuare l’elaborazione.

Tone mapping statico (sinistra) e tone mapping dinamico (destra)

Se restringiamo il discorso all’ambito TV, che è quello su cui ci vogliamo focalizzare in questo articolo, la differenza nel modo in cui viene effettuato l’adattamento può essere tanto rilevante da vederla senza difficoltà a occhio. Non parliamo perciò di rilevazioni con strumenti ma di semplice osservazione. Alcuni produttori preferiscono preservare la massima luminosità possibile e scelgono pertanto di sacrificare i dettagli presenti nelle parti più luminose dell’immagine. Altri fanno il contrario: conservano tutti i particolari ma abbassano la luminosità.

Altre differenze si possono notare nei colori, che possono risultare più o meno saturi e anche nelle parti scure, che sono del resto l’estremo opposto dei picchi di luminosità e determinano la gamma dinamica che il TV è in grado di rappresentare. Si tratta in definitiva di approcci diversi, nessuno è veramente giusto o sbagliato e spesso il trattamento applicato sui prodotti è più adatto a certe scene e meno ad altre. La qualità del tone mapping è fondamentale soprattutto sui televisori meno luminosi e cioè quelli più economici.

La gamma dinamica dei pannelli è sensibilmente più bassa, motivo per cui l’adattamento richiede un’elaborazione più complessa. Parliamo in pratica di prodotti come il Samsung Q60D, il TCL P655 o l’Hisense E7N. In questa fascia qualche compromesso è sempre presente. Non c’è invece molto da preoccuparsi se si pesca tra i prodotti presenti all’estremo opposto: un Sony Bravia 7, un Panasonic Z90A, un Philips OLED819 o altri modelli di pari fascia riescono a svolgere il proprio compito con ottimi risultati.

Il tone mapping dinamico

La mappatura dei toni si può effettuare con due modalità differenti: statica o dinamica. La modalità statica è quella che troviamo su qualsiasi TV che supporta HDR: viene fatta una media valida per tutto il contenuto, indipendentemente da come variano le immagini al suo interno. La mappatura dei toni dinamica o tone mapping dinamico agisce invece in modo molto più sofisticato: l’elettronica analizza le immagini in tempo reale e le adatta alle capacità del pannello variando le impostazioni scena per scena.

Tone mapping statico (sinistra) e tone mapping dinamico (destra)

Si tratta in pratica dello stesso approccio usato per i formati dinamici di HDR, Dolby Vision e HDR10+. La differenza è che le due tecnologie menzionate operano in fase di produzione dei contenuti, cioè a monte, mentre l’adattamento dinamico compiuto dall’elettronica viene effettuato a valle, su qualsiasi tipologia di contenuto HDR. Trattandosi di elaborazioni a carico dei televisori, la qualità offerta varia da modello a modello: ci sono prodotti molto validi come ad esempio gli OLED LG come la serie C4, mentre su altri modelli il risultato può essere molto diverso e in alcuni casi così poco soddisfacente da far preferire la disattivazione di questa funzione.