Dell S2718D – Designad IPS-allroundskärm med USB Type-C och HDR

Utökat dynamiskt omfång, High Dynamic Range, HDR är ett begrepp vars förklaring kräver långt mer än ett enda avsnitt i ett test av skärmar. Detta blir därför ett väldigt snabbt skrap på HDR-ytan.

Poängen med HDR är att spegla det dynamiska omfång våra ögon och hjärnor är kapabla till. Befintlig teknik, SDR, Standard Dynamic Range, bygger i grund och botten på vad de första CRT-apparaterna kunde återge.

Färgstandarden du använder dagligen kallas ITU-R BT.709 eller bara ”Rec.709”, alternativt HDTV-standard och sRGB bygger i sin tur på denna standard. Rec.709 är en 90-talsstandard som fastslår ett digitalt format för vad 60-talets färg-TV klarar av. Här har det kanske inte helt oväntat hänt en del de senaste åren.

HDR är naturligtvis omöjligt att visa på en vanlig datorskärm eftersom den inte har HDR. Men det går att exemplifiera skillnader. Här en bild från den vanliga Blu-ray-utgåvan av filmen Pan.

Kameran kan inte fånga HDR-omfånget och din skärm kan inte återge HDR. Bilden har därför tappat nyanser nära svart. Men det tydliggör skillnaden i antalet nyanser och hur det täcks upp med HDR, särskilt detaljnivån i molnen.

Kameran kan inte fånga HDR-omfånget och din skärm kan inte återge HDR. Bilden har därför tappat nyanser nära svart. Men det tydliggör skillnaden i antalet nyanser och hur det täcks upp med HDR, särskilt detaljnivån i molnen.

HDR är naturligtvis omöjligt att visa på en vanlig datorskärm eftersom den inte har HDR. Men det går att exemplifiera skillnader. Här en bild från den vanliga Blu-ray-utgåvan av filmen Pan.

Det finns flera parallella HDR-standarder och den första och än så länge viktigaste är HDR10, inskriven i HDMI-specifikationen sedan version 2.0a från April 2015.

HDR-kapabla TV-apparater blev tillgängliga främst under 2016 och med 2017 har de allra flesta i mellanklassen och dyrare modeller någon form av HDR-funktion. Fast på datorskärmssidan har det med undantag för yrkesskärmar inte funnits mycket, särskilt inte i de prisklasser som gäller för allroundskärmar.

Dell S2718D hanterar HDR10-formatet

HDR10-formatet utmärkts av en ny tonkurva, EOTF, Electro-Optical Transfer function, vilken bygger på PQ-tonkurva, Perceptual Quantizer och tio bitars färgdjup.

Färgomfånget avgränsas till den rejält större BT.2020-färgrymden som beskriver betydligt fler av de för ögat synliga färgerna jämfört med Rec.709-standard. Oftast nämns 4K-upplösning men 4K är den minst viktiga komponenten i hela den förändring av färgstandarden som nu har påbörjats.

Transferfunktionen för HDR10:s PQ-tonkurva (röd) visar en större täckning av mängden nyanser och en annan fördelning av nyansomfånget jämför med SDR och traditionell ”gamma”.

Det som utmärker PQ-tonkurvan hos HDR10 (SMPTE ST 2084) är att du som innehållsskapare direkt kan adressera absolut fysikalisk ljusstyrka från svart hela vägen upp till 10 000 nits. Syftet är inte att blända betraktaren utan kunna skapa ett bildintryck som följer det mänskliga seendet. Med absoluta termer menas att en digital nivå, Code Value, i signalen direkt motsvaras av en absolut fysikalisk nivå av ljusstyrka.

Som synes ligger mer än halva omfånget i nyanser under 100 nits. Nyanser över 1 000 nits har ett begränsat omfång. Detta speglar just syftet med PQ-tonkurvan och hur ögat upplever nyansskillnader.

Sedan är det upp till panelen att lyckas leverera så här mycket ljus vilket väldigt få kan göra. Även om inte 4 000 nits är möjligt på någon konsumentskärm i dagsläget ska alla nyanser som täcker in dynamiken upp till exempelvis 4 000 nits på något sätt kunna representeras. Då måste skärmen kompromissa och använda så kallad tone mapping-teknik för att skapa de nyansskillnader som behövs.

HDR måste ses med egna ögon

Än så länge är det färskt, svårbemästrat och även svårgreppat innan man fått se HDR med egna ögon. För HDR måste upplevas. Det går förstås inte att visa HDR på en skärm som inte klarar HDR och därför blir det också rätt märkliga jämförelser som försöker illustrera skillnaderna.

Den här typen av jämförelser SDR mot HDR (källa: Nvidia) är väldigt vanlig och delvis missvisande eftersom det är fysikaliskt omöjligt att återge HDR på en SDR-skärm. En jpeg-bild kan inte få din skärm att lysa med 1 000 nits. Fast när enklare HDR-skärmar, likt Dell S2718D och många TV-apparater i budgetklass, saknar den faktiskt dynamik som krävs blir också jämförelsen mer relevant. Bra HDR måste verkligen upplevas. Mindre bra HDR blir ungefär som bilden ovan.

HDR-bild måste som sagt upplevas och då är det också värt att tänka på att det är skillnad på HDR och HDR. Ett realistiskt mål idag är 1 000 nits ljusstyrka och ett fåtal TV-apparater på marknaden når dessa nivåer. Det krävs också ett högt grundläggande dynamiskt omfång vilket på TV-apparater kan alstras av OLED-paneler och LCD-paneler av VA-typ med någon form av zonkontrollerad bakgrundsbelysning.

Idealet är över 1 000 nits och över 10 000:1

Klarar inte panelen detta med att skapa mörkt och ljust på samma gång riskerar HDR-bilden att upplevas som ganska mörk och kraftlös eller bara ljus och blaskig, vilket också utmärker HDR-bilden på många enklare TV-apparater.

Att på samma gång alstra svart och mycket ljus kräver en hel del tekniskt raffinemang. Att en TV eller datorskärm skyltar med HDR-kapacitet är inte samma sak som att det faktiskt är särskilt effektfull HDR.

Dell S2718D är som en typisk allroundskärm en produkt som definitivt hamnar i den senare kategorin. Den är kapabel till 800:1 i kontrastförhållande, har endast en global dynamisk justering av hela bakgrundsbelysningen och kan inte lokalt skapa högre kontrastförhållande.

Dell S2718D har inte en utökad färgrymd utan använder lysdioder vars energifördelning ger vanlig HDTV-färgrymd, ITU-R BT.709. Panelen är till och med specificerad som 8-bitars.

Skärmen kan som mest lysa med 280 nits. Långt ifrån de 600–700 nits som OLED-TV-modellerna når (med närmast total svärta) och ännu längre från de 1000+ nits som en bättre LCD-baserad HDR-TV klarar av.