Tecnologia

HDR e pontos quânticos em busca da TV perfeita

A melhor TV do mundo é aquela cuja imagem salta aos olhos de quem vê. E é por isso que os comerciantes tratam de exibir as telas uma ao lado da outra, calibradas com o modo “loja”, realizado previamente pelo fabricante.

Em casa, porém, a situação é outra. Logo na instalação, o usuário tem que abandonar o modo “loja”, porque em ambientes onde a iluminação é completamente diferente, a imagem parecerá distorcida.

A solução pode ser deixar que os modos pré-calibrados na fábrica sejam escolhidos, de acordo com o gosto visual de cada um, ou então partir para calibrar a TV. Como dificilmente alguém lança mão de um sistema de medidas, o jeito é procurar entender cada ajuste, de modo a conseguir a imagem mais próxima do ideal.

A tarefa é inglória, e muitas vezes frustrante. Os fabricantes inventam nomes de fantasia, que não elucidam o que os ajustes fazem. Os manuais são frequentemente crípticos, como se o usuário não experimentado fosse capaz de ser adivinho ou cartomante.

Quando uma tecnologia nova aparece, a situação complica porque sem conhecê-la de antemão o usuário comprador poderá estar levando para casa gato por lebre!

Nos modelos 2015 e 2016, a ideia da imagem HDR parece pressupor o uso de pontos quânticos na tecnologia das TVs, de modo a ser obtido o melhor resultado. Só que são duas tecnologias que não são necessariamente excludentes ou entrelaçadas.

O HDR

A base na qual o HDR foi desenvolvido envolve o aumento da faixa dinâmica que vai do preto até o branco, passando por valores intermediários mais resolvidos ou detalhados. Teoricamente, uma imagem HDR exibirá maior quantidade de detalhes nas chamadas zonas de sombra.

O conceito de HDR fica mais claro em fotografia estática, alternando-se diferentes níveis de exposição da mesma imagem e combinando-se depois os mesmos em uma única foto. Trata-se, portanto, de um compósito obtido por três ou mais níveis de exposição da cena, como, por exemplo, -1, 0 e +1. O resultado final na imagem fotográfica convencional, se relevante, é bem mais fácil de observar.

Teoricamente, o aumento da faixa dinâmica de luz (diferença entre níveis de preto e branco) não poderia produzir uma imagem lavada, sem contraste ou com cor esmaecida. Se assim o for, alguma coisa está errada!

Mas, infelizmente é exatamente isso que acontece em alguns tipos de streaming, como por exemplo, no seriado Marco Polo, muito bem em 4K, mas decepcionante em 4K-HDR.

Se o leitor se aventurou na aquisição de uma TV 4K-HDR e não tem certeza de que ela atende às especificações publicadas, eu sugiro baixar os clipes desta página, coloca-los em um drive, e reproduzi-los para observar a relação correta, ou pelo menos mais próxima do ideal, do que deveria ser uma imagem HDR em movimento:

A imagem acima, capturada de um desses clipes e depois trabalhada em um programa editor, serve apenas para fins ilustrativos. Em uma TV capaz de reproduzir HDR ela pode ser visualizada com uma enorme diferença em contraste e impacto.

O que se vê nas imagens HDR fotográficas não é o mesmo que se se observa nas telas de TV. Nessas últimas, a impressão inicial é de uma cena com maior contraste do que o habitual, em alguns momentos com cores exibindo uma saturação e brilhos bem distintos da imagem convencional.

Uma imagem HDR que nos mostre algo de útil na manufatura de uma tela de TV deverá apresentar cores vibrantes, mas não artificialmente saturadas. Os níveis de preto não podem estar esmaecidos, mas sim sólidos e convincentes. E, é claro, mostrando as zonas de sombra com generoso número de detalhes.

O leitor poderá questionar, e com toda a razão, se o mesmo tipo de imagem não poderia ser obtida em uma TV convencional. Sem dúvida, mas nos detalhes não são a mesma coisa, e só o tempo de observação poderá evidenciar tal diferença, quando ela existir, o que nem sempre é o caso. Isto porque, até agora, na prática a imagem HDR em vídeo nada mais é do que o resultado de um contraste extremado, com cores mais saturadas, sem ambas serem necessariamente o espelho da realidade.

Se o HDR irá contribuir para a linguagem do cinema ou não, eu por enquanto prefiro não ser incisivo. Porque, da mesma forma como o 3D, pode começar como um simples apelo de perfeição e realismo, e depois acaba sem ter contribuído em nada de útil na linguagem cinematográfica propriamente dita.

Para os seriados de TV, eu sinto que a situação é outra: este tipo de programa pesquisa uma forma de aumentar a atratividade da imagem, de modo a seduzir o espectador. Na maioria das vezes a elaboração da imagem perante o roteiro não tem a devida prevalência ou relevância.

Os pontos quânticos

Em algum momento do futuro é possível que os pontos quânticos sejam excitáveis diretamente por corrente elétrica, ao invés de serem usados LEDs de cor azul. Se e quando esta tecnologia chegar ao nível do consumidor, a fabricação de novas telas poderá mudar radicalmente, aproximando-as mais do nível das OLEDs, que no momento, apresentam uma imagem bem superior, principalmente nos níveis de preto e de cor.

Qualquer tipo de luz monocromática (aquela que emite cor em apenas um comprimento de onda fixo) exibe uma variação em torno do valor nominal de emissão de energia. Em análise orgânica, os instrumentos de medida são normalmente dotados dos chamados monocromadores, que otimizam a emissão da luz transmitida para valores muito precisos de comprimentos de onda.

Isso seria o mesmo efeito que, em última análise, se conseguiria com a ajuda das nano partículas usadas nos pontos quânticos, segundo dados dos seus principais proponentes. Quando o ponto quântico emite verde ou vermelho, ele o faz com o mínimo de dispersão do valor nominal dos respectivos comprimentos de onda. E assim, é teoricamente possível se conseguir RGB (Vermelho, Verde e Azul) para se iluminar uma tela de TV, na obtenção do branco mais “puro” possível. Sem falar na enorme vantagem sob o ponto de vista de consumo de energia e preço de fabricação e durabilidade, quando se compara a uma TV dotada de OLEDs.

No momento é preciso colocar um ponto de interrogação sobre a necessidade de se exigir recursos como os pontos quânticos na obtenção de uma imagem HDR. É possível fabricar uma tela com escala de cinza de 10 bits (bit depth), independente da presença de pontos quânticos no backlight.

Neste sentido, é teoricamente mais crítico conseguir HDR com telas iluminadas com LEDs nas bordas. Em tese, uma imagem HDR convincente seria melhor realizada com iluminação direct-lit (LEDs na traseira do painel, em clusters, e sem local dimming ou escurecimento local) ou, melhor ainda, full array, que ilumina a tela inteira.

Em ambos os arranjos com LEDs na parte traseira do painel (direct-lit e full array), a dependência de difusores para dispersão da luz emitida é mínima ou inexistente. Entretanto, algum tipo de guia de luz poderá contribuir significativamente na geração de imagens HDR a partir de telas com LEDs na borda (edge-lit) ou em grupos na traseira (direct-lit), o que permitiria o barateamento do custo de fabricação dos painéis, sem prejuízo da imagem final obtida.

Pontos quânticos, por seu turno, poderão justificar uma melhor saturação de cores, que poderão assim embelezar a imagem HDR. Se o resultado for superior ou essencial para uma boa TV com suporte ao vídeo de alto contraste somente o tempo dirá.

A busca de uma tela ideal será, salvo melhor juízo, o percurso de um longo caminho ainda a ser trilhado. Novos modelos, eu imagino, aparecerão em breve, com novas telas e novas soluções de encaminhamento de luz. Espera-se que contribuam para a apreciação de imagens de melhor qualidade. Entretanto, se o HDR achar um nicho, vai depender do interesse e da disponibilidade financeira do consumidor final, que no final pesa mais do que toda esta tecnologia reunida! [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.