ویدئو با محدوده دینامیکی بالا (HDR) یکی از بزرگترین ویژگی های تلویزیون 4K است. میتواند محتوای ویدیویی را از محدودیتهای (که اکنون منسوخ شدهاند) که استانداردهای پخش رسانهها و یا سخت افزار ایجاد می کند، عبور دهد. دیدن آن در تلویزیونهایی که میتوانند از عهده آن برآیند، قابل توجه است. اما به لطف چندین مسعله که هر کدام با تفاوتهایی که به خوبی تعریف نشدهاند، میتواند یک ویژگی فنی گیجکننده باشد.
HDR در تلویزیون
کنتراست
کنتراست تلویزیون تفاوت بین میزان تاریکی و روشنایی تصویر است. محدوده دینامیکی افراط در این تفاوت را توصیف می کند. اینکه چقدر جزئیات را می توان در این بین نشان داد. اساساً، محدوده پویا کنتراست در نمایشگر است و HDR نشان دهنده گسترش آن کنتراست است. با این حال، تنها گسترش محدوده بین روشن و تاریکی برای بهبود جزئیات تصویر کافی نیست. اگر یک پنل بتواند به 200 نیت (نسبتا کم نور) یا 2000 نیت (بسیار روشن) برسد یا چه سطح سیاه آن 0.1cd/m^2 (شسته شده، تقریباً خاکستری) باشد یا 0 (کاملا تاریک)، در نهایت فقط می تواند اطلاعات زیادی را بر اساس سیگنالی که دریافت می کند نشان می دهد.
قالب ویدیویی
بسیاری از قالبهای ویدیویی محبوب، از جمله پخش تلویزیون و دیسکهای Blu-ray، با استانداردهایی که پیرامون مرزهای فیزیکی ارائه شده توسط فناوریهای قدیمیتر، محدود شدهاند. رنگ مشکی فقط تا این حد مشکی تنظیم شده است، زیرا همانطور که کریستوفر گست به شیوایی نوشت، نمی تواند “دیگر سیاه” شود. به طور مشابه، رنگ سفید تنها در محدوده محدودیت های فناوری نمایشگر می تواند بسیار روشن شود. اکنون، با LED ارگانیک (OLED) و سیستمهای نور پسزمینه LED کمنور محلی در پنلهای LCD جدیدتر، این محدوده در حال افزایش است. اما فرمتهای ویدیویی نمیتوانند از آن استفاده کنند. فقط اطلاعات زیادی در سیگنال ارائه می شود و تلویزیونی که قادر به رسیدن به فراتر از این محدودیت ها باشد، فقط می تواند با اطلاعات موجود کار کند.
HDR چیست
روش کار
اینجاست که ویدیوی HDR وارد میشود. محدودیتهای ارائهشده توسط سیگنالهای ویدیویی قدیمیتر را حذف میکند و اطلاعاتی در مورد روشنایی و رنگ در طیف وسیعتری ارائه میدهد. نمایشگرهای با قابلیت HDR می توانند این اطلاعات را بخوانند و تصویری را که از طیف وسیع تری از رنگ و روشنایی ساخته شده است را نشان دهند. ویدیوی HDR به سادگی حاوی داده های بیشتری است تا مراحل بیشتری را در میان افراط توصیف کند. این بدان معنی است که اشیاء روشن و اشیاء تیره در یک صفحه نمایش را می توان با درجات بالایی از روشنایی و تاریکی نشان داد. در صورتی که نمایشگر از آن پشتیبانی کند.
به بیان سادهتر، محتوای HDR در تلویزیونهای سازگار با HDR میتواند روشنتر، تیرهتر شود و سایههای خاکستری بیشتری را در بین آنها نسبت به محتوای غیر HDR نشان دهد. البته این در بین تلویزیون ها متفاوت است. برخی از آنها می توانند به اندازه کافی روشن و تاریک شوند تا سیگنال HDR را به درستی انجام دهند. در حالی که برخی دیگر اینطور نیستند. به طور مشابه، تلویزیونهای سازگار با HDR میتوانند رنگهای قرمز، سبز و آبی عمیقتر و واضحتر تولید کنند و تنوع رنگ بیشتری را در این بین نشان دهند.
پشتیبانی از HDR
HDR به داده ها و زمان بسیار بیشتری نیاز دارد و همه رسانه ها نمی توانند در حال حاضر، آن را مدیریت کنند. به عنوان مثال، دیسک های استاندارد Blu-ray نمی توانند HDR را پشتیبانی کنند. خوشبختانه، Ultra HD Blu-ray (که با وجود نامش از Blu-ray متمایز است) می تواند داده های بیشتری را در خود جای دهد و به گونه ای ساخته شده است که حاوی ویدیوی 4K، ویدیوی HDR و حتی صدای فراگیر مبتنی بر شی مانند Dolby Atmos باشد. با این حال، بلوریهای Ultra HD برای اجرای به پخشکنندههای بلوری Ultra HD یا کنسولهای بازی نسبتاً جدید نیاز دارند.
پلتفرم ها
برخی از سرویس های پخش آنلاین نیز محتوای HDR را ارائه می دهند. اما برای دریافت آن به یک اتصال سریع و قابل اعتماد نیاز دارید. خوشبختانه، اگر پهنای باند شما به اندازه کافی برای ویدئوهای 4K بالا باشد، می تواند HDR را نیز دریافت کند. Amazon Prime Video و Netflix سرعت اتصال به ترتیب 15 و 25 مگابیت در ثانیه را برای محتوای 4K بدون توجه به HDR بودن یا نبودن آن محتوا توصیه می کنند.
محدوده رنگ چیست؟
وسعت رنگ گسترده
اینجاست که HDR کمی گیج کننده تر می شود. وسعت رنگ گسترده یکی دیگر از ویژگی هایی است که تلویزیون های سطح بالا دارند و حتی از HDR نیز تعریف کمتری دارد. همچنین به HDR متصل است، اما نه مستقیم. HDR به میزان نور یا روشنایی تلویزیون می پردازد. محدوده و مقدار رنگ جدا از نور تعریف می شود. آنها دو مقدار مجزا هستند که به طرق مختلف با یکدیگر تعامل دارند. اما هنوز متمایز هستند.
از نظر فنی، HDR به طور خاص فقط به روشنایی می پردازد. زیرا محدوده دینامیکی این است (تفاوت بین روشنایی و تاریکی در صفحه نمایش). رنگ یک مقدار کاملا مجزا بر اساس سطوح قرمز، سبز و آبی مطلق بدون توجه به فرمت ویدیو است. با این حال، آنها با نحوه درک ما از نور به هم گره می خورند. و طیف بیشتر نور به این معنی است که ما طیف بیشتری از رنگ را درک خواهیم کرد. تلویزیونهای دارای HDR اغلب میتوانند چیزی را که «wide color gamut» نامیده میشود، یا طیف رنگی خارج از مقادیر رنگ استاندارد مورد استفاده در تلویزیون پخش (به نام Rec.709) نشان دهند.
این بدان معنا نیست که HDR طیف گستردهتری از رنگها را تضمین میکند یا اینکه با آن یکدست خواهند بود. به همین دلیل است که ما هر تلویزیون را از نظر کنتراست و رنگ تست می کنیم. تقریباً همه تلویزیونهای امروزی میتوانند به مقادیر Rec.709 برسند. اما هنوز فاصله زیادی بین رنگی که آن تلویزیونها تولید میکنند و آنچه که چشم واقعاً میتواند ببیند، باقی میگذارد. DCI-P3 یک فضای رنگی استاندارد برای سینمای دیجیتال است و بسیار گسترده تر است.
اکثر تلویزیونهای مدرن 4K HDR باید بتوانند به مقادیر DCI-P3 برسند. اگرچه بسیاری از آنها کاملاً به آن دسترسی ندارند. Rec.2020 فضای رنگی نهایی و ایدهآل برای تلویزیونهای 4K است و باز هم گستردهتر است. اما هنوز شاهد رسیدن هیچ صفحهنمایش مصرفکنندهای به این سطوح نبودهایم. نکته مهم اینجاست: Rec.2020 هم برای SDR (محدوده دینامیکی استاندارد) و هم برای HDR اعمال میشود، زیرا HDR مستقیماً سطوح رنگ را بررسی نمیکند.
نمودار بالا محدوده رنگی را که چشم انسان می تواند به صورت قوس تشخیص دهد و سه فضای رنگی که به عنوان مثلث نام بردیم را نشان می دهد. همانطور که می بینید، هر یک به طور قابل توجهی نسبت به قبلی گسترش می یابد.
همه اینها ممکن است گیج کننده به نظر برسد. اما به طور خلاصه می شود: HDR تضمین نمی کند که رنگ بیشتری دریافت کنید. بسیاری از تلویزیون های HDR دارای طیف رنگی گسترده هستند، اما نه همه آنها.
Dolby Vision
Dolby Vision فرمت HDR خود دالبی است. در حالی که Dolby برای اینکه بگوید با Dolby Vision سازگار است، نیاز به گواهینامه برای رسانه ها و صفحه نمایش ها دارد، اما به اندازه HDR10 خاص و مطلق نیست. محتوای Dolby Vision از ابرداده پویا استفاده می کند. فراداده ایستا سطوح خاصی از روشنایی را در هر محتوایی که تماشا می کنید حفظ می کند. ابرداده پویا آن سطوح را بر اساس هر صحنه یا حتی هر فریم تنظیم می کند و جزئیات بیشتری را بین صحنه هایی که بسیار روشن یا بسیار تاریک هستند حفظ می کند.
با بهینه سازی حداکثر و حداقل سطوح نوری که به تلویزیون گفته می شود در حین اجرا تولید می کند، همان مقدار داده ای که در طیف کامل نوری که یک فیلم یا نمایش استفاده می کند اختصاص می یابد، می تواند در یک مکان بسیار خاص و هدفمند تنظیم شود. صحنههای تیرهتر میتوانند جزئیات بیشتری را در سایهها حفظ کنند و صحنههای روشنتر میتوانند جزئیات بیشتری را در هایلایتها حفظ کنند.
Dolby Vision همچنین از ابردادههایی استفاده میکند که با قابلیتهای نمایشگر خاص شما تنظیم شدهاند. بهجای اینکه به مقادیر مطلق بر اساس نحوه تسلط بر ویدیو بپردازد. این بدان معناست که ویدیوی Dolby Vision به تلویزیون شما می گوید که بر اساس مقادیر تنظیم شده بین سازنده تلویزیون و Dolby که قابلیت های تلویزیون خاص شما را در نظر می گیرد، از چه سطح نور و رنگ استفاده کند.
به طور بالقوه می تواند به تلویزیون ها اجازه دهد جزئیات بیشتری نسبت به HDR10 نشان دهند. اما این در نهایت به نحوه تسلط بر محتوا و توانایی تلویزیون شما از نظر نور و رنگ بستگی دارد. این جنبه تسلط مهم است. زیرا Dolby Vision یک استاندارد مجاز است و نه یک استاندارد باز مانند HDR10. اگر Dolby Vision در ویدیوی پایانی موجود باشد، احتمالاً به این معنی است که گردشهای کاری Dolby در تمام طول مسیر استفاده شده است.
Dolby Vision پس از HDR10 بیشترین پشتیبانی را از فرمت HDR دارد، با محتوایی در Amazon Prime Video، Apple TV+، Disney+، HBO Max و Netflix.
HDR 10
HDR10 استانداردی است که توسط UHD Alliance ارائه شده است. این یک استاندارد فنی با محدوده ها و مشخصات تعریف شده است که باید رعایت شود تا محتوا و نمایشگرها واجد شرایط استفاده از آن باشند. HDR10 از فراداده ایستا استفاده می کند که در همه نمایشگرها سازگار است. این بدان معناست که ویدیوی HDR10 سطوح نور و رنگ را بدون توجه به صفحه نمایشی که در آن نشان داده می شود، در مقادیر مطلق تنظیم می کند. این یک استاندارد باز است. بنابراین هر تولید کننده یا توزیع کننده محتوا می تواند آزادانه از آن استفاده کند. هر سرویس با محتوای HDR از HDR10 پشتیبانی می کند. معمولاً همراه با Dolby Vision یا فرمت HDR دیگری.
+10 HDR
HDR10+ استانداردی است که توسط سامسونگ توسعه یافته است. با افزودن ابرداده پویا، مانند Dolby Vision، بر روی HDR10 ساخته میشود. از متادیتای جداگانه برای هر صفحه استفاده نمی کند. اما همچنان محدوده نوری را که به تلویزیون می گوید برای هر صحنه یا فریم نمایش می دهد، تنظیم می کند. این به طور بالقوه می تواند جزئیات بیشتری را نسبت به آنچه HDR10 نشان می دهد به تصویر شما اضافه کند. و مانند HDR10 یک استاندارد باز است که نیازی به مجوز با یک گردش کار تولید بسیار خاص ندارد.
در حال حاضر، HDR10+ توسط Hulu، Paramount+ و YouTube در حال استفاده است.
HDR ارزشش را دارد؟
اکنون 4K استاندارد موثر تلویزیون ها است و HDR یکی از مهم ترین ویژگی هایی است که هنگام خرید تلویزیون جدید باید در نظر گرفت. هنوز کاملاً جهانی نیست. اما HDR10 و Dolby Vision ثابت کردهاند که پیشرفتهای قانعکنندهای را در کنتراست و رنگ نسبت به کیفیت استاندارد ارائه میکنند. و محتوای زیادی برای تماشای هر دو وجود دارد. اگر به دنبال رفتن به 4K هستید و بودجه لازم برای آن را دارید، HDR یک ویژگی ضروری است.
شما می توانید بهترین برند های تلویزیون را در اینجا مطالعه کنید.
منبع: PCMAG