La guerra de los nits: Las grandes marcas luchan por la smart TV más brillante de 2023

Hace un tiempo, teníamos la batalla de los píxeles y la resolución: más píxeles, más resolución, HD, 1440p, 2k, 2160p, 4K, 8K etc. Al final llegamos a la conclusión de que no necesitamos más píxeles si no mejores píxeles. Pues bien, viendo lo anunciado en el CES de Las Vegas hace unos días, está claro que ha nacido otra batalla: la de los nits. Y aquí va mi postura: no necesitamos muchos más nits, si no mejores nits. Ojalá un escenario común con 1080p en un entorno HDR 1000 nits con unas TV reproduciendo un volumen de color completo, por ejemplo en la TDT, ganaríamos todos.

En este reportaje vamos a analizar:

– Qué es la luminosidad HDR y qué son los nits.
– Qué es el nivel de negro y qué es el rango dinámico disponible de un televisor.
– Repasaremos el ‘blooming‘ o irradiación de luz
– Insistiremos en el concepto de volumen de color HDR: ¿tú TV es un cono o cilindro? Y responderemos porqué queremos que nuestras TV sean cilindros en este concepto de volumen, ¡creedme!

Todo empezó con el HDR

HDR significa alto rango dinámico. En música, hablamos de rango dinámico como la diferencia (el rango) de las partes más suaves de la canción y las partes más fuertes de volumen de la canción (la dinámica). Este es exactamente el mismo concepto para video, excepto que en lugar de sonoridad, hablamos de brillo. Entonces, el rango dinámico del video es la diferencia en el brillo desde el negro más oscuro hasta el blanco más brillante. Si ese rango dinámico es particularmente grande, decimos que su rango dinámico es alto, por lo que obtenemos el término «Alto rango dinámico», o HDR para abreviar.

Entonces, ¿de cuánto rango dinámico estamos hablando aquí? Bueno, eso depende de dos cosas: qué tan oscuro es el negro y qué tan brillante es el blanco.

Para discutir el brillo, necesitamos una unidad de brillo. Hay muchas unidades de brillo, como el foot-lambert (fl, tan de moda con el 3D de Avatar 2), lúmenes, candelas, lux y más. Pero hoy estamos pensando en términos de nits. Cuantos más nits, más brillante es una imagen

En el blanco es donde suceden los grandes cambios. En televisores y monitores más antiguos, el blanco puro es de 100 nits. En los monitores HDR, ese número cambia. A menudo, los videos HDR se masterizan para 1.000 nits, 4.000 nits o incluso 10.000 nits (eso no quiere decir que cualquier luz brillante presente en una película se vaya a esas cifras en concreto, ni mucho menos). Sin embargo, la mayoría de los televisores y dispositivos no pueden ser tan brillantes. Como no pueden, se vuelven lo más brillantes que pueden, rebajan los nits, lo llaman blanco y reducen el rango dinámico del contenido en consecuencia. Este es un proceso llamado ‘Tone Mapping’

Y ahora es cuando vienen las curvas: no hay que fijarse sólo en cuantos nits tiene mi proyector o mi TV. Si no que hay que relacionarlo con su nivel de negro y, en consecuencia, en su rango dinámico disponible. Más tarde hablaremos del ‘blooming‘, del filtro polarizador de una tv y del volumen de color del dispositivo.

Si nos fijamos en esta breve tabla de TVs, con su brillo en nits redondeado, su precio aproximado y su tecnología de visionado de vídeo, serán más fáciles de entender las siguientes ideas. Y, sobre todo, ¿por qué esa pantalla de Sony es tan increíblemente cara pero su brillo es ‘solo’ de 1000 nits?

Obviamente, en un televisor hay más factores que el HDR/brillo, como las conexiones, el sistema operativo, el sonido etc, Pero aún así, el brillo en HDR se correlaciona directamente con el precio, especialmente porque, como escribImos antes, es una de las cosas clave que define el rango dinámico de una pantalla.

Hablemos ahora del nivel de negro

Aquí es donde las cosas se complican un poco. Seamos claros: la mayoría de las pantallas no pueden mostrar el negro verdadero o puro. De hecho, las pantallas OLED (y las antiguas de plasma) son las únicas pantallas que pueden mostrar una imagen negra real como realmente negra.

Supongo que todos hemos hecho la prueba de abrir un vídeo que tenga un fondo negro, como los créditos finales de una película por ejemplo, en cualquier pantalla LCD. En un televisor normal, un teléfono, tablet u otro dispositivo. Notarás que la pantalla todavía brilla un poco. No es negro puro. Si bien técnicamente, el verdadero negro siempre debe ser 0 nits, en el mundo real, rara vez lo es. Debido a esto, el rango dinámico es peor en aquellos televisores con un negro de mayor brillo.

¿Hay mucha diferencia entre el nivel de negro de diferentes televisores? Podríamos estar pensando que incluso si el nivel de negro en el peor televisor es, digamos, 2 nits, y en un OLED (o plasma para los nostálgicos), es 0, eso es solo una diferencia de 2 nits.  Entonces ¿por qué el nivel de negro realmente importa cuando es una diferencia tan pequeña? Llegaremos a ese punto en breve, pero ahora hagamos una pequeña pausa para entender mejor el rango dinámico de un televisor comparándolo con las videocámaras, esos ‘cacharros’ con los que se graban nuestras series y películas favoritas. Va a ser muy interesante.

Las cámaras y su rango dinámico: un gran ejemplo a seguir por los televisores

La gente de la cámara no piensa en el rango dinámico como nits como lo hacen los fabricantes de televisores y monitores. En cambio, piensan en ello en términos de ‘stops’ o pasos de luz, según la escala del ‘número f’, todo un clásico de la exposición fotográfica. Una stop es una reducción a la mitad o el doble de la luz. Pensemos en una escena iluminada con dos bombillas y una es el doble de brillante que la otra, podría decir que la más brillante es «un stop más brillante» o la más tenue es «un stop más oscuro». Si las bombillas son 4 veces diferentes en brillo, en realidad solo están separadas por 2 pasos: la más oscura es el brillo de la más brillante cortada por la mitad y luego cortada por la mitad nuevamente. De ahi que sea dos stops más oscura.

Un último ejemplo: si la bombilla más brillante es 24 veces más brillante, sería 4,5 puntos más brillante que la más oscura. Esto se debe a que si la bombilla tenue es una unidad de brillo, podríamos duplicarla a dos unidades (eso es un stop) duplicarla nuevamente a cuatro unidades (eso son dos stops), duplicarla nuevamente a ocho unidades (eso son tres stops) dupliquemos de nuevo a 16 unidades (eso es cuatro pasos de luz) y luego tenemos que aumentarlo 1,5 veces para llegar a 24 unidades. Dado que ese último aumento fue solo un aumento del 50% y no un aumento del 100%, suma solo medio stop, lo que nos da un total de cuatro stops y medio de rango dinámico.

Esta es la forma útil y práctica de medir el rango dinámico porque está mucho más cerca de cómo funcionan nuestros ojos. No percibimos el brillo linealmente; lo percibimos logarítmicamente.

Las cámaras digitales, como los televisores y los monitores, tienen un rango dinámico fijo. Es decir, tienen un límite de lo más brillante que pueden capturar y lo más oscuro. Cualquier cosa más allá de ese límite se maximizará y se convertirá en blanco sólido o negro sólido y perderá todos sus detalles.

Normalmente alguien puede argumentar: “¡pero puedo cambiar el ISO de una cámara digital! ¡No puedes cambiar el ISO de un televisor! Eso hace que toda esta comparación no tenga ningún valor”. No, falso.
Para los que sepáis que es el ISO, podéis saltaros este párrafo, para el resto, adelante.

En realidad, no puedes cambiar el ISO de una cámara digital. El ISO del sensor de una cámara digital es fijo. Este valor ISO fijo se denomina ISO nativo. Cualquier cambio que realices en el ISO en la configuración de cámara es simplemente una estimación de cómo se vería ese ISO al iluminar u oscurecer artificialmente la imagen (como una ganancia positiva o negativa). Esto es análogo al procesamiento push o pull de una película fotoquímica. Puedes procesar película ISO 800 como 1600, pero eso no la convierte en película ISO 1600.

En resumen: el rango dinámico de la cámara es estático e invariable, como el de una pantalla. Solo puedes mover esos 14-15 stops de rango dinámico en bloque, tener más rango por sombras o altas luces, pero no en ambos a la vez. Por lo tanto, podemos pensar en una pantalla como una especie de cámara al revés: en lugar de absorber la luz, la emite. Esto significa que podemos usar esos ‘stops’ o pasos de luz para medir el rango dinámico de una pantalla como si fuera una cámara.

Bien, retomemos con esta lección aprendida pero aplicándolo a las principales tecnologías de televisores:

LED/LCD, W-OLED, QD-OLED y RGB OLED.

Las pantallas OLED pueden apagar píxeles individuales (un verdadero negro de 0 nit). Dado que cero por cero sigue siendo cero, debemos usar el brillo del tono más oscuro que la pantalla puede producir antes de apagarla por completo como punto de partida. Lo mismo ocurre con los televisores LED/LCD que usan atenuación local para producir un negro profundo.

Por simplificar, usaremos los números de nivel de negro establecidos por la UHD Alliance. De modo que los televisores LCD/LED alcanzan alrededor de 0,05 nits y los OLED pueden llegar a 0,0005 nits. Entonces, veamos la misma tabla de antes, con el nivel de negro estimado y el rango dinámico en ‘stops’:

Ahora podemos ver algunos patrones claros. Las pantallas OLED tienen un rango dinámico realmente alto, a pesar de su brillo máximo más bajo porque tienen un rendimiento muy bueno en el extremo negro. Todos los OLED están dentro de 1 stop entre sí (simplificando) y todos los LED están dentro de 2,5 stops entre sí (de nuevo, simplificando). También podemos ver que la pantalla con el mejor rango dinámico es el televisor que se usa en los estudios de masterización y corrección de color de todo el mundo: el Sony SONY BVM-X300 v2, con tecnología RGB OLED y un módico precio de 35.000€ aproximadamente (hay nuevos modelos que mejoran todavía más el rendimiento del X300…)

Su rango dinámico es impresionante con casi 21 stops. Pero lo realmente importante es el hecho de que es RGB OLED en lugar de WRGB OLED, como lo que se encuentra en los televisores OLED. Los televisores OLED a duras penas pueden reproducir ningún color en el extremo más brillante de la luz, solo tonos de blanquecinos y gris. No hay saturación de color en las altas luces de un WOLED. Cualquier calibrador experimentado os lo señalará como errores ‘delta’ o desviación sobre la referencia.

La W en WRGB significa Blanco (en inglés, white). RGB, significa rojo, verde y azul, los tres colores primarios de la luz. El rojo, el verde y el azul se pueden mezclar para crear cualquier color, incluido el blanco. Así que WRGB es como decir blanco + color. Utiliza el blanco para agregar a los otros colores más brillo sacrificando la fidelidad del color. El monitor OLED Sony BVM-x300, es RGB OLED y eso significa que está mezclando colores para crear todas sus imágenes súper brillantes, lo que indica a su vez, que puede mostrar colores saturados en zonas con mucho brillo donde los televisores LG WRGB simplemente no pueden. Eso es lo que se llama volumen de color fiel o tener un 100% del volumen de color disponible. Y eso tiene un precio.
Por último, simplemente como un ejercicio de comparación, continuemos ahora con una selección de las cámaras de cinematografía profesional más usadas en la industria de la filmación y su rango dinámico aproximado.

¿Qué podemos aprender de esto? En primer lugar, podemos ver que las pantallas LCD/LED apenas alcanzan el rango dinámico que las cámaras que filman el contenido pueden capturar. En cambio, las pantallas OLED, sí que pueden.

Esto significa que los nits no cuentan toda la historia. El rango dinámico es la diferencia entre el negro más oscuro y el blanco más brillante, y para que ese valor sea significativo, debemos mirar ambos lados de la moneda. Después de todo, duplicar el brillo máximo es solo un aumento de 1 stop. Pero el nivel de negro tampoco lo es todo porque no deseamos que todo su contenido se encuentre en el rango casi negro donde es casi imposible verlo (aunque estamos viendo cada vez más polémicas a este respecto: Juego de Tronos etc). Idealmente, deseamos el mejor rendimiento en ambos extremos del espectro.

Pero nuevamente, quiero ser claro y rotundo: el rango dinámico tampoco lo es todo. Hay más en juego que solo el rango dinámico. ¿De qué me sirve tener un televisor con 18 stops de rango dinámico en HDR si genera blooming? Pues de muy poco. Si tengo un fondo negro y de pronto sale en escena un rótulo blanco que irradia su luminosidad a pixeles adyacentes que deberían estar en negro y ahora se ven blanquecinos, mal asunto. Muy malo.  Si necesitas un poco más de información sobre esto, este es tu link.

Y lo mismo si la superficie de nuestra pantalla es de un material excesivamente brillante o no le han metido un panel polarizador para evitar que reflejos de ventanas cercanas p.ej arruinen un gran panel OLED con un excelente rango dinámico si no estás exactamente de frente a él.

Entonces, en resumen, los nits solo son buenas para medir el brillo de algo, pero el brillo no se traduce en «buen HDR». Más bien, un buen HDR tiene que ver con la diferencia entre el negro más negro y el blanco más brillante, y la proporción entre ellos. Al comprender esto, podemos tener una idea mucho mejor de lo que es un monitor o televisor HDR realmente bueno, y al compararlos con lo que pueden hacer las cámaras de cine actuales, podemos realmente tener una idea clara de lo importante que es en el mundo real.

En resumen y tras lo visto en el CES 2023 hay que estar más pendiente que nunca de estas cuestiones:

– Más nits en una TV o que una TV llegue a los 2.000 nits p.ej, en si mismo, no es una información determinante
– Esa súper luminosidad ¿es en un modo calibrado o está en el modo salvaje-sacado-de-caja a.k.a. Vivid?
– ¿Aplica para el modelo de turno en su versión en la Unión Europea? Cuidado con el Índice de Eficiencia Energética
– Duplicar nits ‘solo’ implica que tiene 1 stop más de rango dinámico y además, en HDR, sabemos lo poco eficiente que es nuestro ojo a las altas luces.
– ¿Cual es el nivel de negro que ofrece una TV de 2.000 nits?
– ¿Sufre de ‘blooming‘? ¿Cómo de bien funciona el panel a los reflejos de la luz ambiente?
– ¿Qué tecnología usa para visualizar imágenes? W-OLED, QD-OLED etc.
– Pensemos en el concepto de volumen de color disponible: esa TV que nos hace ojitos, ¿es un cono piramidal que se va estrechando en colores conforme más brillante es la escena? ¿o más bien un cilindro un cilindro que tanto en la base como en la parte superior mantiene la proporción de color?

CONCLUSIÓN

Queremos que nuestros televisores sean cilindros perfectos de volumen de color de P3 a 1000 nits al 100% porque así se está masterizando en las salas de etalonaje de todo el mundo. Verás lo mismo que masterizó el creador. Y eso, amigos y amigas, es el objetivo de cualquier apasionado del home cinema. Y no perdamos de vista que el futuro apunta a un REC 2020 y unos 2-4000 nits.

Ah, y que en los reproductores y apps de contenido, por favor, podamos tener los subtítulos con graduación de brillo independiente de la imagen por favor. ¡No queremos ponernos gafas de sol para ver la una peli o una serie!