Existem duas maneiras básicas de se abordar o aperfeiçoamento das imagens exibidas em uma tela LCD: investir na melhoria da luz de fundo (backlight) e modificar a maneira como a imagem é formada.

Existe atualmente uma pesquisa em andamento, que visa aumentar o “realismo” da imagem capturada, com base na observação da diferença de luz (ou brilho, se quiserem) capturada pelas câmeras. O assunto não é novidade para os fotógrafos profissionais e entusiastas, mas em telas de TV a aplicação deste estudo é bem mais recente.

A diferença na dinâmica de luz de uma imagem se refere ao contraste entre a área mais clara e a área mais escura. Na prática da imagem convencional, é preciso haver limites: quando o contaste é excessivo se perde informações nas áreas de sombra. Esta realidade é a mesma tanto na captura quanto na reprodução.

No lado da captura, isto ocorre porque os sensores de captação de imagens têm diferenças quanto à sensibilidade de detecção de luz, quando os diversos tipos de abertura (“F-stops”) são usados.

Os fotógrafos experimentados aprendem a lidar com isso, e conseguem balancear a diferença de luz (brilho) fazendo múltiplas exposições da mesma cena. São necessárias pelo menos três exposições com intensidade de luz diferentes (uma clara, uma escura e outra normal), para combiná-las segundo a melhor quantidade de luz para as zonas claras e escuras individualmente.

O método de combinação acima descrito, feito por software, resulta em uma imagem de alto contraste, porém com maior brilho nas cores e aumento da nitidez, e que se convencionou chamar de imagem HDR (High Dynamic Range).

A ideia de se levar imagens HDR para as telas de TV é fascinante, mas exigirá mudanças quanto ao método de captura e quanto ao processamento e exibição. Tudo faz crer que os atuais equipamentos não serão capazes de fazê-los. E uma das soluções já propostas e que provavelmente será seguida será a codificação das imagens HDR como uma extensão dos atuais codecs, não só de HDTV (VC1, H.264) quanto de UHD (HEVC/H.265). Sendo feito desta maneira, equipamentos HDR lerão e reproduzirão somente imagens convencionais (sem HDR), quando ligados a equipamentos convencionais, garantindo assim total retro compatibilidade de formatos.

 Dolby Vision

Projetado como um complemento de imagem ao codec de som Dolby Atmos, o Dolby Vision é a proposta HDR, na forma de uma extensão dos codecs de vídeo atuais. Esta proposta abrange uma série de mudanças tanto do lado da câmera (captura) quanto da reprodução.

Antes de seguir adiante, para tentar explicar o Dolby Vision é preciso definir alguns conceitos:

Só é possível ver ou capturar uma imagem quando a luz que incide sobre ela é refletida de volta em direção ao observador ou em direção à câmera. E quando se fala em cor, o que se observa é a incidência da luz branca (soma de todos os comprimentos de onda) em um objeto da cena, a absorção de todos os comprimentos de onda, menos um, que é refletido na direção do observador e produz a cor correspondente.

A quantidade de luz (luminância) que incide no olho humano ou no sensor das câmeras pode ser medida. E a unidade desta medição é estipulada no sistema internacional (SI) como 1 nit, que equivale a 1 candela por metro quadrado.

Na documentação (“white paper”) sobre o Dolby Vision, é exibida uma ilustração, destacando a diferença de percepção de uma imagem, segundo a luminância (ou brilho) em nits.

O raciocínio aqui é que é possível encontrar (e medir) na natureza imagens com uma variação de luminância muito acima do que uma tela de TV é capaz de exibir. Enquanto as telas de uma TV moderna ficam entre 100 a 120 nits, a variação real está em uma escala que abrange milhares de nits. E como a cor depende da intensidade de luz emitida, ela também sofre as consequências de ser reproduzida em uma tela incapaz de alcançar o mesmo número de nits.

A ideia por trás do Dolby Vision é aumentar a faixa de luminância até valores entre 4 000 a 6 000 nits. Teoricamente, a percepção da imagem típica da tela de TV mudaria para uma imagem mais real, como mostra a simulação do fenômeno, na ilustração a seguir:

Para chegar a uma melhoria no grau de luminância da imagem o formato Dolby Vision precisa começar na formação (câmera ou pós-produção) da imagem propriamente dita, e depois contar com a fabricação de telas de TV com emissão de luz cerca de 40 vezes à da tela convencional. A empresa garante que já tem adesões em Hollywood e de alguns fabricantes de TV. O formato ainda exige um maior número de pixels, o que na prática impede o uso em telas abaixo de 4K.

 Comentários

O Dolby Vision terá que enfrentar concorrentes, como por exemplo, a Technicolor, que está desenvolvendo um formato HDR proprietário. Além disso, os fabricantes de TV estarão desenvolvendo novos tipos de backlight, aumentando a dinâmica de iluminação e dispensando assim o uso de HDR codificado no sinal de fonte.

O assunto traz também à baila uma antiga discussão sobre a diferença de captura entre película e sensor digital. Os que são a favor da primeira argumentam, e com razão, de que o alcance de qualidade alcançado pela película ainda não tem paralelo na imagem digital, não só no aspecto do brilho como principalmente na cor obtida.

E a prova disso é a reaproximação, por vários cineastas, de formatos de filmagem em película e projeção anteriormente considerados obsoletos, como por exemplo, o filme em 70 mm ou até IMAX, mas em 70 mm também.

A adoção da imagem HDR irá trazer consigo uma mudança de conceitos sobre a calibração de contraste e brilho. Taxas de contraste elevado, que é o que, em última análise, se quer conseguir com o HDR, costuma omitir a exposição de detalhes nas zonas de sombra, o que significa dizer que os proponentes desse novo formato terão que provar ao consumidor mais exigente que a imagem HDR consegue manter intactas as informações nas zonas de sombra, sem alterar a profundidade do nível de preto, ao mesmo tempo em que preservam a integridade das cores claras e escuras.

Eu creio que, salvo melhor juízo, o avanço para imagens HDR é positivo. Mas, parece impossível prever a sua aceitação pelo consumidor, não por causa da qualidade obtida, mas pelo aspecto da relação custo/benefício. E eu sou um que não ficaria surpreso se a imagem HDR ficar relegada a um nicho. [Webinsider]

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Paulo Roberto Elias

Paulo Roberto Elias é professor e pesquisador em ciências da saúde, Mestre em Ciência (M.Sc.) pelo Departamento de Bioquímica, do Instituto de Química da UFRJ, e Ph.D. em Bioquímica, pela Cardiff University, no Reino Unido.