با توجه به سوال های متعدد  تعدادی از دوستان در رابطه با فیلم های HDR و تفاوت آن با نسخه معمولی تصمیم به ارائه مطلبی جامع در این رابطه در سایت گرفتیم امیدواریم مورد استفاده شما همراهان عزیز قرار گیرد

با گذشت زمان، فناوری‌های مربوط به تلویزیون‌ها هم دچار دگرگونی می‌شوند. هم‌اکنون فناوری HDR در صدر خبرها است . فناوری HDR، کنتراست ضعیف و رنگ سیاه مایل به خاکستری تلویزیون‌های LED را از بین برده است.

در ادامه مطلب همراه ما باشید تا نگاهی دقیق به کیفیت HDR در فیلم ها و تفاوت آن با نسخه های معمولی فیلم و همچنین اشنایی با فناوری HDR در تلویزیون ها داشته باشیم

توصیف فناوری HDR

اساسا HDR تفاوت میان روشن‌ترین و تیره‌ترین نقاط یک تصویر بوده که به عنوان دامنه‌ی پویایی روشنایی یا روشنایی نسبی شناخته می‌شود. برخی بر این باور هستند که HDR به معنای اوج روشنایی نیست. تلویزیون‌های OLED به دلیل بهره‌مندی از رنگ‌های سیاه عمیق، نیازی به تولید زیاد میزان روشنایی بر حسب نیت به منظور تاثیرگذاری بیش‌تر ندارند. به همین دلیل تلویزیون‌های OLED در مقایسه با تلویزیون‌های LCD با نور پس‌زمینه‌ی LED و رنگ‌های سیاه متمایل به خاکستری آن‌ها، باشکوه و اشباع شده به نظر می‌رسند. هردو فناوری میزان روشنایی مشابهی را تولید می‌کنند اما OLED‌ها تقریبا رنگ سیاه و تیرگی خالصی دارند. برای مشاهده‌ی تاثیر فناوری HDR در تلویزیون‌های LED LCD، اوج روشنایی باید به میزان قابل توجهی افزایش داده شود.

احتمالا پیش از این، با قابلیت HDR در عکاسی آشنا هستید. به طوری که، امروزه یک گزینه‌ی HDR در بیش‌تر دوربین گوشی‌های هوشمند وجود دارد. عکس‌های HDR به وسیله‌ی ثبت دقیق یک عکس به تعداد مشخص با دامنه‌ای از ضریب f مختلف و سپس ترکیب آن‌ها به وجود می‌آیند. ضریب f نشان دهنده‌ی گشودگی دریچه‌ی دیافراگم بوده و هرچه این ضریب بزرگ‌تر باشد، دریچه‌ی دیافراگم کوچک‌تر و بسته‌تر خواهد بود. ویدیوهای HDR هم تقریبا به همین شکل ایجاد می‌شوند. تنها تفاوت موجود، پیچیده بودن و سختی ایجاد چنین ویدیوهایی است؛ زیرا ثبت دامنه‌ی وسیعی از روشنایی به صورت پیوسته و بلادرنگ، نیازمند میزان نسبتا زیادی از توانایی پردازش یا دوربین دوگانه است. اما ساخت انیمیشن‌های HDR یا اعمال افکت‌های دیجیتال HDR به سادگی حرکت یک لغزنده در نرم‌افزارهای گرافیکی و جلوه‌های ویژه مانند ۳D MAX وAdobe Premiere  است.

برای درک بهتر تفاوت به کارگیری فناوری HDR و عدم به کارگیری آن، در این مقاله چندین تصویر مقایسه‌ای HDR و غیر HDR در کنار هم قرار داده شده که به وسیله‌ی فناوری Dolby تهیه شده است. اگر در حال تماشای این تصاویر در نمایشگرهای (WLED (White LED که ارزان قیمت‌ترین صفحه نمایش موجود است هستید، تاثیر کاملی از فناوری HDR را درک نخواهید کرد؛ اما باز هم می‌توانید تفاوت را احساس کنید. به دلیل قرار گرفتن لامپ‌های LED در لبه‌های کناری WLED‌، این نمایشگرها دارای کنتراست و شفافیت کم‌تری نسبت به تلویزیون‌های با نور پس‌زمینه‌ی یکنواخت LED هستند. در حقیقت هردوی این نمایشگرها دارای نور پس‌زمینه‌ی LED هستند اما نحوه‌ی قرارگیری آن‌ها با هم متفاوت است. اغلب تصاویر HDR واقعیت‌ها را به صورت اغراق‌آمیزی نمایش می‌دهند.

مقایسه تلویزیون های HDR

وجود طیف رنگ بیش‌تر

روشنایی نسبی بیش‌تر، تنها چیزی نیست که نیازمند به کارگیری فناوری HDR است. همچنین، برای جلوگیری از ایجاد اثر مصنوعی تصاویر مانند عدم پیوستگی رنگ‌ها یا ارائه‌ی رنگ‌های اشتباه مربوط به گرافیک رایانه‌ای (Color banding) در محتوای HDR، به منظور داشتن تغییر حالت ملایم، باید طیف بسیار گسترده‌تری از رنگ‌ها موجود بوده و جزئیات بیش‌تری در محیط‌های بسیار روشن و تیره فراهم شود. در حال حاضر این حالت به عنوان محدوده‌ی رنگ وسیع (wide color gamut) شناخته شده و به معنی عمق رنگ ۱۰ تا ۱۲ بیتی به ازای هر رنگ است که تقریبا ۱ میلیارد یا ۴ میلیارد رنگ می‌شود. در ادامه می‌توانید یک تصویر اصل (Original) با عمق رنگ ۸ بیت و در زیر آن همان تصویر را که عمق رنگ آن به ۴ بیت تقلیل پیدا کرده است، مشاهده کنید. این دو تصویر دارای وضوح پیکسلی یکسانی هستند.

مقایسه تلویزیون های HDR

مقایسه تلویزیون های HDR

توجه داشته باشید که در تصویر دوم، حذف اطلاعات و وضوح رنگ باعث ایجاد چنین اثر مصنوعی شده است. در واقع، تفاوت میان عمق رنگ ۸ بیت، ۱۰ بیت و ۱۲ بیت به برجستگی آنچه که در تصاویر بالا مشاهده می‌کنید نیست؛ اما قابل توجه است.

دقیق بودن رنگ هم مهم است؛ اما اهمیت آن به اندازه‌ی محدوده‌ی رنگ وسیع نیست. با وجود این که محدوده‌ی رنگ وسیع و دقت رنگ به طور اکید برای HDR مورد نیاز نیست، اما هردو مورد یاد شده، بخشی از تلاش بی‌پایان برای تولید محتوای رسانه‌ای که می‌تواند زندگی واقعی را به طور دقیق به تصویر بکشد هستند. همچنین با وجود این دو مورد می‌توان اقدام به تولید جلوه‌های ویژه‌ی چشمگیری که برتر از نمونه‌ی موجود در دنیای واقعی است، کرد.

برخی از تلویزیون‌های LED LCD برتر به علاوه‌ی تلویزیون‌های OLED چند سال اخیر، دارای فناوری نمایشگری برای رندر کردن محتوای HDR به منظور داشتن نتیجه‌ی مناسب و معقول هستند. اما بیش‌تر تلویزیون‌های امسال دارای مدل‌هایی هستند که قابلیت HDR را به طور گسترده‌ای تبلیغ می‌کنند. این تلویزیون‌ها شامل سری SUHD شرکت سامسونگ، مدل‌های X800 و X900 سری D شرکت سونی، جدیدترین تلویزیون‌های LED و OLED شرکت ال‌جی و سریP شرکت Vizio است.

همچنین ممکن است با تلویزیون‌هایی مواجه شوید که همراه با عبارت‌هایی مانند HDR enabled و HDR compatible یا مواردی از این دست تبلیغ می‌شوند. مفهوم عبارت‌های یاد شده این است که تلویزیون مورد نظر فقط قادر به شناسایی و پردازش محتوای HDR است. این قابلیت حداقل مبنایی برای HDR است که جایگزین صنعت فعلی شده است. عبارت‌های یاد شده، به معنی برخورداری از اشباع رنگ، دقت رنگ، روشنایی یا کنتراست بالا برای درک بهتر محتوای HDR نبوده و فقط برای بازاریابی استفاده می‌شود.

با وجود این که فناوری HDR هنوز کاملا آماده نیست اما یک استاندارد و گواهی برای تلویزیون‌های HDR به وسیله‌ی اتحادیه (UHD (Ultra High Definition توسعه داده شده است. اتحادیه UHD تقریبا شامل همه‌ی پخش کننده‌های عمده در صنعت تلویزیون است. پیش از این یک استاندارد برای پخش کننده‌های Ultra Blu-ray وجود داشته است اما فقط از یکی از استانداردهای یاد شده در این مقاله پشتیبانی می‌کند. هنگامی که HDR واقعی را مشاهده کنید، چیزی را که پدیدار شده است به هیچ عنوان فراموش نخواهید کرد.

حداقل مبنا برای HDR که در این مقاله به آن اشاره کردیم، SMPTE ST-2084 و SMPTE ST-2086 است که محدوده‌ی رنگی و پروتکل‌های پایه‌ای را برای ارسال اطلاعات HDR به تلویزیون، پوشش می‌دهد. کلمه‌ی SMPTE کوتاه شده‌ی عبارت Society for Motion Picture and Television Engineers و به معنی انجمن مهندسان تصاویر متحرک و تلویزیون است. همچنین استاندارد دیگری تحت عنوان CTA-681 که استانداردی برای پوشش دهی انتقال به وسیله‌ی HDMI 2.0a است هم به عنوان حداقل مبنا برای بهره‌مندی از HDR لازم است. CTA هم سرنام عبارت Consumer Technology Association و به معنی انجمن فناوری مصرف کننده است. گاهی اوقات این استاندارد به صورت CEA-681 هم مطرح می‌شود. ترکیب موارد یاد شده باعث به وجود آمدن فرمتی تحت عنوان HDR 10 شده است. در ادامه می‌توانید تصویری از تلویزیون SUHD سامسونگ را که از HDR 10 پشتیبانی می‌کند، مشاهده کنید.

مقایسه تلویزیون های HDR

توجه داشته باشید که وجود حرف“a” در HDMI 2.0 حتما لازم است. بسیاری از تلویزیون‌های موجود که دارای درگاه HDMI 2.0 هستند، می‌توانند با دریافت بروزرسانی و ارتقا فریم‌ور (firmware) از HDMI 2.0a بهره‌مند شوند. اما همان‌طور که اشاره شد، تلویزیون مربوطه در این حالت فقط قادر به رندر و پخش HDR 10 خواهد بود. بنابراین تصاویر نهایی دارای کیفیت بسیار چشم‌گیری نخواهد بود.

اگر عبارت HDR 1000 را به جای HDR-10 در تبلیغات مشاهده کردید، اصلا تعجب نکنید. هر دو عبارت مفهوم یکسانی دارند؛ به طوری که HDR 10 تقریبا یک استاندارد محسوب شده و HDR 1000 عبارتی است که شرکت‌های سونی و سامسونگ آن را ساخته است. در واقع شرکت‌های یاد شده با استفاده از عبارت HDR 1000 قصد تبلیغ ارائه‌ی طیف روشنایی نسبی به میزان ۱۰۰۰ نیت (nit) در تلویزیون‌های HDR را دارند. میزان تقریب یاد شده بستگی به تلویزیون دارد. دنیای تلویزیون، صنعتی است که با اعداد و ارقام زیادی بازی کرده و به طور مداوم آن‌ها را جایگزین یکدیگر می‌کند.

مشکل استاندارد HDR 10 این است که افراد بسیار اندکی مخصوصا کاربرانی که دستی بر تولید محتوا داشته و دارای وسواس فکری و عملی هستند، از آن رضایت دارند. Dolby Vision هم نوع دیگری از HDR است که بدون شک تبلیغ آن را مشاهده کرده‌اید. Dolby Vision هم از حداقل مبنای یاد شده استفاده می‌کند اما در چندین مورد فراتر از HDR 10 است.

مقایسه‌ی فرمت Dolby Vision با HDR-10

اولین تفاوت عمده بین Dolby Vision و HDR 10، بهره‌مندی Dolby Vision از عمق رنگ ۱۲ بیتی به ازای هر رنگ (قرمز، سبز، آبی) و استفاده از عمق رنگ ۱۰ بیت به ازای هر رنگ در HDR 10 است. عدد ۱۰ موجود در نام فرمت HDR 10، اشاره به همین موضوع داشته و مطابق با آن می‌توان HDR 12 را هم جایگزین Dolby Vision کرد. درحالی که عمق رنگ ۲ بیت اضافی به ازای هر رنگ نسبت به HDR 10 زیاد مهم نیست اما همان‌طور که در تصویر مربوط به کودکان نشان داده شد، وجود این ۲ بیت نمایش جزئیات دقیق و حذف کامل اثرات مصنوعی مانند آسیب رنگ محیط مرئی را از بین می‌برد که می‌تواند در برخی شرایط در عمق رنگ ۱۰ بیتی ظاهر شود. این اثرات نامحسوس هستند اما حداقل در محتوای مبتنی‌بر Dolby قابل تشخیص است.

دومین و قانع کننده‌ترین تفاوت حداقل برای تولید کنندگان محتوا، در مورد متادیتا است. فراداده (metadata)، داده‌ای اضافی است که چگونگی نمایش محتوای HDR را تعیین کرده و در اختیار تلویزیون می‌گذارد. Dolby Vision از متادیتای پویا (dynamic) یا پیوسته برای تنظیم و تعدیل سطوح رنگ و روشنایی (brightness) در هر صحنه یا حتی به صورت فرِیم به فرِیم استفاده می‌کند. در حالی که HDR 10 که شرکت شارپ آن را Open HDR می‌نامد، از متادیتای ایستا (Static) که فقط یک‌بار در آغاز پخش ویدئو ارسال می‌شود، بهره‌مند است.

مورد یاد شده، در زندگی واقعی به این معنی است که Dolby Vision قادر به بهینه‌سازی منحصر به فرد صحنه‌های تاریکی شب، صحنه‌های روشنی روز و هر چیزی بین آن‌ها است؛ درحالی که HDR 10 فقط با همه‌ی مشخصات محتوای در حال پخش سازش می‌کند. در ادامه می‌توانید رندرینگ تامین شده به وسیله‌ی دالبی را که تاثیر فرمت Dolby Vision را نشان می‌دهد، ملاحظه کنید.

مقایسه تلویزیون های HDR

تفاوت دیگر میان فرمت Dolby Vision و HDR 10، نیاز نداشتن Dolby Vision به HDMI 2.0a است. به طوری که فراداده‌ی پویای Dolby Vision، به صورت پیوسته و به عنوان یک جریان کمکی از داخل گردش داده‌ای HDMI 2.0 موجود، ارسال می‌شود. با این حال، این هم نیازمند رمزگشایی (decoding) بوده و مطابق با نتایج ما نمی‌تواند به وسیله‌ی ارتقا فریم‌ور (firmware) به تلویزیون افزوده شود. آخرین تفاوت مربوط به فرمت‌های یاد شده در مورد میزان درخشندگی یا روشنایی آن‌ها برحسب واحد نیت است؛ به طوری که تلویزیون‌های دالبی ویژن از حداکثر روشنایی ۱۰۰۰۰ نیت و تلویزیون‌های HDR 10 حداکثر از ۱۰۰۰ نیت درخشندگی پشتیبانی می‌کنند.

خبر خوب برای مصرف کنندگان توانایی هم‌زیستی فرمت Dolby Vision با HDR 10 است. تلویزیون‌های Dolby Vision قادر به بهره‌برداری فراداده‌ی پویا بوده اما فناوری HDR 10 می‌تواند بدون بهره‌مندی از آن و به سادگی به وسیله‌ی تلویزیون دارای Dolby Vision پردازش شود. با وجود این که فرمت Dolby Vision برای هنرمندان، تولیدکنندگان محتوا، خانه‌های رمزگشایی، سازندگان فیلم و دیگران رایگان است اما سازندگان تلویزیون‌ها باید برای پیاده‌سازی آن هزینه کنند. همین عامل، اصلی‌ترین مانع موجود بر سر راه استفاده از فرمت Dolby Vision در تلویزیون‌ها محسوب می‌شود. در صورتی که تقاضای کافی از سوی انواع تولید کنندگان محتوا و کاربران مرتبط با گرافیک وجود داشته باشد، می‌توان در مورد ماندگاری فرمت Dolby Vision امیدوار بود.

توجه داشته باشید که انجمن SMPTE که شرکت دالبی هم عضو آن است، در نظر دارد چیزی شبیه به Dolby Vision را به واسطه‌ی استاندارد ST-2094 ارائه دهد. به علاوه، شرکت CTA در حال کار روی CEA-861-G (پروفایل تلویزیون دیجیتال برای استفاده در رابط‌های دیجیتال پرسرعت غیرفشرده) به منظور افرودن پشتیبانی از فراداده‌ی پویا به HDMI است.

اگرچه ما فقط درباره‌ی فرمت‌های شناخته شده‌ی Dolby Vision و HDR 10 صحبت کردیم، اما باید اظهار کنیم که علاوه‌بر فرمت‌های یاد شده، حداقل دو فرمت دیگر HDR که به وسیله‌ی شرکت‌های BBC، NHK ،Philips و Technicolor توسعه داده شده هم، وجود دارد.

.

منبع: زومیت

 

مطالب مرتبط