Cuantizador perceptual

Función de transferencia para pantallas HDR

El cuantificador perceptual ( PQ ), publicado por SMPTE como SMPTE ST 2084, ^[1] es una función de transferencia que permite la visualización HDR al reemplazar la curva gamma utilizada en SDR . ^{[2] [3] [4] [5]} Es capaz de representar el nivel de luminancia hasta 10000 cd/m2 ⁽ nits) y hasta 0,0001 nits. ^[2] Fue desarrollado por Dolby ^[6] y estandarizado en 2014 por SMPTE ^[1] y también en 2016 por la UIT en la Rec . 2100. ^{[7] [8]} La UIT especifica el uso de PQ o HLG como funciones de transferencia para HDR-TV. ^[7] PQ es la base de los formatos de vídeo HDR (como Dolby Vision , ^{[2] [9]} HDR10 ^[10] y HDR10+ ^[11] ) y también se utiliza para formatos de imágenes fijas HDR. ^{[12] [13]} PQ no es compatible con versiones anteriores de EOTF BT.1886 (es decir, la curva gamma de SDR ), mientras que HLG es compatible.

PQ es una función de transferencia no lineal basada en la percepción visual humana de las bandas y es capaz de no producir bandas visibles en 12 bits. ^[14] Una función de potencia (usada como EOTF en aplicaciones de rango dinámico estándar) extendida a 10000 cd/m2 ^habría requerido 15 bits. ^[14]

Detalles técnicos

La PQ EOTF ( función de transferencia electroóptica ) es la siguiente: ^{[7] [15]}

${\displaystyle F_{D}=EOTF[E']=10000\left({\frac {\max[(E'^{1/m_{2}}-c_{1}),0]}{c_{2}-c_{3}\cdot E'^{1/m_{2}}}}\right)^{1/m_{1}}}$

La EOTF inversa del PQ es la siguiente:

${\displaystyle E'=EOTF^{-1}[F_{D}]=\left({\frac {c_{1}+c_{2}\cdot Y^{m_{1}}}{1+c_{3}\cdot Y^{m_{1}}}}\right)^{m_{2}}}$

dónde

• ${\displaystyle E'}$es el valor de la señal no lineal, en el rango . ${\displaystyle \left[0,1\right]}$
• ${\displaystyle F_{D}}$es la luminancia mostrada en cd/ ^m2
• ${\displaystyle Y=F_{D}/10000}$es el valor lineal normalizado mostrado, en el rango [0:1] (que representa la luminancia máxima de 10000 cd/m ² ) ${\displaystyle Y=1}$
• ${\displaystyle m_{1}={\frac {2610}{16384}}={\frac {1305}{8192}}=0.1593017578125}$
• ${\displaystyle m_{2}=128{\frac {2523}{4096}}={\frac {2523}{32}}=78.84375}$

• ${\displaystyle c_{1}={\frac {3424}{4096}}={\frac {107}{128}}=0.8359375=c_{3}-c_{2}+1}$
• ${\displaystyle c_{2}=32{\frac {2413}{4096}}={\frac {2413}{128}}=18.8515625}$
• ${\displaystyle c_{3}=32{\frac {2392}{4096}}={\frac {2392}{128}}=18.6875}$

Véase también

• Funciones de transferencia en imágenes
• Televisión de alto rango dinámico

Referencias

1. "ST 2084:2014". IEEE Xplorar . doi :10.5594/SMPTE.ST2084.2014. ISBN 978-1-61482-829-7Archivado del original el 24 de julio de 2020 . Consultado el 24 de julio de 2020 .
2. Dolby Laboratories. «Dolby Vision Whitepaper» (PDF) . Archivado (PDF) del original el 4 de junio de 2016. Consultado el 24 de agosto de 2016 .
3. Eilertsen, Gabriel (2018). El proceso de obtención de imágenes de alto rango dinámico. Linköping University Electronic Press. pp. 30–31. ISBN 9789176853023Archivado del original el 23 de enero de 2021 . Consultado el 22 de agosto de 2020 .
4. Chris Tribbey (10 de julio de 2015). "Informe especial sobre HDR: Director de estándares SMPTE: No hay guerra de formatos HDR, todavía". MESA. Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2015. Consultado el 21 de septiembre de 2015 .
5. Bryant Frazer (9 de junio de 2015). «El colorista Stephen Nakamura habla sobre la gradación de Tomorrowland en HDR». studiodaily. Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2015. Consultado el 21 de septiembre de 2015 .
6. Dolby. "Libro blanco de Dolby Vision: una introducción a Dolby Vision" (PDF) . Consultado el 14 de febrero de 2021 .
7. «BT.2100: Valores de parámetros de imagen para televisión de alto rango dinámico para uso en producción e intercambio internacional de programas». Unión Internacional de Telecomunicaciones. 4 de julio de 2016. Archivado desde el original el 27 de abril de 2019. Consultado el 25 de enero de 2021 .
8. "La UIT anuncia el estándar de televisión HDR BT.2100". Rasmus Larsen. 5 de julio de 2016. Archivado desde el original el 10 de julio de 2016 . Consultado el 26 de julio de 2016 .
9. Dolby. «Dolby Vision Profiles and Levels Version 1.3.2 - Specification» (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 29 de septiembre de 2020. Consultado el 12 de febrero de 2021 .
10. Consumer Technology Association (27 de agosto de 2015). «CEA define las pantallas compatibles con HDR». Archivado desde el original el 11 de junio de 2019. Consultado el 12 de febrero de 2021 .
11. HDR10+ Technologies, LLC (4 de septiembre de 2019). "Informe técnico del sistema HDR10+" (PDF) . Consultado el 12 de febrero de 2021 .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
12. "Formato de archivo de imagen AV1 (AVIF)". aomediacodec.github.io . Consultado el 31 de enero de 2021 .
13. "Reseña de la Canon EOS-1D X Mark III". The-Digital-Picture.com . Consultado el 15 de febrero de 2021 .
14. Adam Wilt (20 de febrero de 2014). «HPA Tech Retreat 2014 – Day 4». DV Info Net. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2014. Consultado el 5 de noviembre de 2014 .
15. "BT.2124: Métrica objetiva para la evaluación de la visibilidad potencial de las diferencias de color en la televisión". www.itu.int . Consultado el 29 de abril de 2021 .