Что такое BT.2020 Color Spaces?

Приобретая современный телевизор, монитор, проектор, видео технику или HDMI оборудование, в описании можно встретить упоминание о поддержке BT.2020 (или Rec.2020). Что это? Давайте узнаем!

Цветовое пространство BT.2020, или Rec. 2020 (Recommendation ITU-R BT.2020), — это стандарт, разработанный Международным союзом электросвязи (ITU) для определения параметров цветовых пространств и разрешений для форматов UHDTV (4K и 8K) и широкого динамического диапазона (HDR) в телевидении и видеоконтенте.

Для простого обывателя, который не хочет углубляться в эту тему, можно сказать коротко: BT.2020 – это современный стандарт, поддержка которого говорит о том, что изображение будет более живым и ярким. Тому же, кто хочет узнать об этом подробнее, рекомендуем уделить время прочтению материала целиком.

Сравнение цветовых пространств DCI-P3, Rec.709 и Rec.2020 (BT.2020) относительно возможностей восприятия цвета человеческим глазом

Посмотрим на полное цветовое пространство, доступное человеческому глазу (вся цветная область на заднем плане). Сравним диапазоны, которые доступны для стандартов Rec.709, DCI-P3 и Rec.2020. Наглядно можно видеть, какую часть видимого спектра покрывают эти стандарты. Да, все они не достигают полного спектра, который может видеть человеческий глаз, однако Rec.2020 охватывает гораздо больший диапазон цветов.

Сравнение восприятия цветового пространства: Человеческий глаза, BT.709, DCI-P3 и BT.2020

На изображении представлено сравнение цветовых пространств BT.2020, DCI-P3 и Rec.709:

Слева — диаграмма цветового охвата в системе CIE 1931, где показаны три цветовых пространства:

• BT.2020 (красный контур) — самое широкое из трёх, разработанное для UHD и HDR-контента.
• DCI-P3 (синий контур) — цветовое пространство, применяемое в цифровом кино и современных дисплеях, таких как многие дисплеи Apple.
• Rec.709 (зелёный контур) — традиционное цветовое пространство для HD-видео, охватывающее меньший диапазон цветов.

Справа — три изображения с цветами, отображёнными в каждом из этих цветовых пространств (BT.2020, DCI-P3 и Rec.709). Это иллюстрирует разницу в цветопередаче: BT.2020 показывает самые насыщенные и разнообразные оттенки, DCI-P3 — чуть более ограниченные, а Rec.709 — наименее насыщенные. Это наглядно демонстрирует, как расширение цветового охвата позволяет отображать более реалистичные и насыщенные цвета.

Основные особенности BT.2020:

Широкий цветовой охват: Цветовое пространство BT.2020 включает более насыщенные и яркие цвета по сравнению с традиционными стандартами, такими как BT.709. Оно охватывает практически 75,8% цветового пространства CIE 1931, что делает его идеальным для высококачественного видео. Таки образом, видеоконтент, снятый и обработанный с учетом BT.2020, позволяет более точно передавать оригинальные цвета, делая сцены естественнее и ближе к реальности.

Глубина цвета: Поддерживает 10-битные и 12-битные глубины цвета, что значительно повышает количество возможных оттенков (до 1,07 миллиарда для 10-битной и 68,7 миллиарда для 12-битной глубины), обеспечивая плавные переходы без эффекта полос.

Поддержка высокой разрешающей способности: Стандарт создан для форматов UHD (4K - 3840x2160 и 8K - 7680x4320), что делает его подходящим для дисплеев с высоким разрешением, и, что самое главное в бурно развивающейся индустрии, перспективным.

Гамма и HDR: BT.2020 используется в стандартах HDR, таких как HDR10, HDR10+ и Dolby Vision, где часто применяется гамма-кривая PQ (Perceptual Quantizer). Она позволяет адаптировать яркость и контраст в зависимости от возможностей экрана и условий освещения, что делает просмотр более комфортным для глаз. Для телевизионного вещания и живого видео также используется HLG (Hybrid Log-Gamma), которая совместима с SDR-дисплеями и не требует дополнительного метаданных.

Первичные цвета: BT.2020 использует другой набор координат для основных цветов (красного, зеленого и синего) в цветовом пространстве CIE, что позволяет достичь более широкого диапазона цветовых оттенков, чем BT.709.

Цветовое пространство BT.2020 устанавливает новые стандарты для передачи и отображения видеоконтента, особенно когда речь идет о точной передаче цветов, яркости и высокой разрешающей способности.

Где можно встретить упоминание о поддержки BT.2020?

Поддержка стандарта BT.2020 встречается в устройствах и форматах, предназначенных для передачи и отображения контента высокого качества с расширенным цветовым охватом и разрешением. В частности, BT.2020 можно встретить в следующих областях:

Телевизоры и мониторы с поддержкой 4K и 8K: Многие современные телевизоры UHD и дисплеи высокого разрешения, включая HDR-дисплеи, поддерживают BT.2020 для улучшенного цветопередачи. Обычно это модели среднего и высокого сегмента от таких брендов, как Sony, Samsung, LG и Panasonic.

HDR-контент и потоковые сервисы: BT.2020 является основой для HDR-стандартов, таких как HDR10 и Dolby Vision, которые также применяются на платформах потокового видео, включая Netflix, Amazon Prime Video и Disney+. Это обеспечивает широкую цветовую гамму и улучшенное отображение яркости для видео высокого качества.

Игровые консоли: Новейшие игровые консоли, такие как PlayStation 5 и Xbox Series X, поддерживают BT.2020 в сочетании с HDR, что позволяет более детализированно и живо отображать игровые сцены.

Видеокамеры и камеры для профессиональной съемки: Некоторые профессиональные и высококачественные камеры (например, от Sony и Panasonic) поддерживают запись видео с цветовым пространством BT.2020. Это позволяет получить насыщенные цвета и высокий уровень детализации для кинопроизводства и профессиональной видеосъемки.

Проекторы для домашних кинотеатров и кинотеатров: Проекторы высокого класса для домашних кинотеатров и коммерческих кинотеатров часто поддерживают BT.2020 для улучшенного качества изображения и HDR-поддержки, что делает просмотр более реалистичным.

Blu-ray-диски Ultra HD (4K UHD Blu-ray): Диски UHD Blu-ray с разрешением 4K часто используют BT.2020 для хранения видеоконтента с высокой детализацией и расширенной цветовой палитрой, что делает их совместимыми с соответствующими проигрывателями и дисплеями.

Видеоредакторы и софт для обработки видео: Программное обеспечение для редактирования видео, такое как Adobe Premiere Pro, DaVinci Resolve и Final Cut Pro, поддерживает BT.2020 для работы с видео высокого качества, что позволяет профессионалам редактировать и обрабатывать контент с расширенным цветовым охватом.

Как итог, BT.2020 стал важной частью экосистемы устройств и форматов, нацеленных на создание и потребление мультимедийного контента в высоком качестве, благодаря широкому цветовому диапазону, глубине цвета и возможностям HDR.

Какие интерфейсы поддерживают BT.2020?

BT.2020 обычно требует цифрового интерфейса высокой пропускной способности, поскольку он поддерживает разрешения 4K и выше, а также более высокий динамический диапазон и битовую глубину цвета.

HDMI: Начиная с версии HDMI 2.0, поддерживается цветовое пространство BT.2020. Это позволяет HDMI передавать видео с более широким охватом цветов, что важно для контента в HDR.

DisplayPort (DP): Поддержка BT.2020 была добавлена начиная с версии DisplayPort 1.4. Этот интерфейс также поддерживает передачу HDR-видео, включая стандарты HDR10 и Dolby Vision.

Thunderbolt: Thunderbolt 3 и 4 могут передавать видеосигнал через DisplayPort 1.4, что означает поддержку BT.2020, если устройства поддерживают эту функцию.

USB4: Стандарт USB4 включает поддержку DisplayPort 1.4 и выше, что позволяет передавать видео с цветовым охватом BT.2020 через совместимые устройства.

SDI (Serial Digital Interface): В профессиональной видеотехнике используется SDI, который поддерживает цветовое пространство BT.2020 в стандартах 6G-SDI, 12G-SDI и более высоких. SDI широко применяется в телерадиовещании и студийных установках для передачи видео в высоком разрешении.

MHL (Mobile High-Definition Link): Некоторые версии MHL (например, superMHL) также поддерживают BT.2020 и разрешение до 8K, что позволяет передавать HDR-видео с мобильных устройств на совместимые дисплеи.

DVI: Хотя DVI сам по себе не поддерживает BT.2020, в некоторых специализированных реализациях он может использоваться для передачи сигналов с более широким цветовым охватом, но это зависит от оборудования. Чаще всего DVI используется в ограниченных цветовых пространствах, таких как sRGB.

Таким образом, для поддержки BT.2020 важно, чтобы устройства и кабели соответствовали последним версиям этих интерфейсов и были сертифицированы для передачи видео с расширенным цветовым охватом.

Прогнозы и будущее BT.2020

Стандарт BT.2020 продолжает развиваться вместе с улучшением дисплейных технологий и ростом популярности HDR. В будущем возможны новые достижения в области OLED, MicroLED и квантовых точек, что позволит дисплеям более полно соответствовать требованиям BT.2020. С ростом доступности и развития контента в 4K и 8K и с расширением скоростей интернета, применение BT.2020 будет более широким как в домашних условиях, так и в профессиональном кинопроизводстве.