تعداد تلویزیون‌های با وضوح صفحه نمایش 4K افزایش یافته است و دلیل خوبی هم دارد. چه کسی تصویر تلویزیونی دقیق تر نمی خواهد؟
Ultra HD: بیش از وضوح 4K
استاندارد رزولوشن 4K بخشی از چیزی است که اکنون Ultra HD نامیده می شود. علاوه بر افزایش وضوح، روشنایی و سطوح نوردهی مناسب عوامل مهمی هستند که کیفیت تصویر را به دلیل افزایش خروجی نور در ارتباط با سیستم پردازش ویدیویی به نام HDR بهبود می‌بخشند.
HDR چیست؟
HDR مخفف High Dynamic Range است.
در طول فرآیند ایجاد محتوای انتخابی که برای نمایش ویدیوی نمایشی یا خانگی است، تمام روشنایی و کنتراست داده های گرفته شده در طول فرآیند فیلمبرداری در سیگنال ویدیویی کدگذاری می شود. وقتی محتوا به یک جریان، پخش یا روی یک دیسک رندر می‌شود، آن سیگنال به تلویزیون دارای HDR ارسال می‌شود.
اطلاعات رمزگشایی می شوند و اطلاعات محدوده دینامیکی بالا بر اساس قابلیت روشنایی و کنتراست تلویزیون نمایش داده می شود. اگر تلویزیون HDR فعال نباشد (به آن تلویزیون با محدوده دینامیکی استاندارد گفته می شود)، تصاویر را بدون اطلاعات محدوده دینامیکی بالا نمایش می دهد.
به رزولوشن 4K و طیف رنگی گسترده اضافه شده است، یک تلویزیون دارای HDR، همراه با محتوای کدگذاری شده مناسب، می تواند سطوح روشنایی و کنتراست را نزدیک به آنچه در دنیای واقعی می بینید نمایش دهد. این بدان معنی است که سفیدهای روشن بدون شکوفه دادن یا خشک شدن، و سیاه های عمیق بدون گل آلود شدن یا له شدن.
برای مثال، اگر صحنه ای دارای عناصر روشن و عناصر تیره تر در یک کادر باشد، مانند غروب خورشید، هم نور روشن خورشید و هم قسمت های تاریک بقیه تصویر را با وضوح یکسان می بینید. همراه با تمام سطوح روشنایی در بین.
از آنجایی که طیف وسیعی از سفید تا سیاه وجود دارد، جزئیاتی که معمولاً در هر دو قسمت روشن و تاریک تصویر تلویزیون استاندارد قابل مشاهده نیستند، در تلویزیون‌های دارای HDR به راحتی قابل مشاهده هستند، که تجربه تماشای رضایت‌بخش‌تری را ارائه می‌دهد.
چگونه اجرای HDR بر مصرف کنندگان تأثیر می گذارد
HDR یک گام تکاملی در بهبود تجربه تماشای تلویزیون است. با این حال، مصرف‌کنندگان با چهار فرمت اصلی HDR روبرو هستند که بر تلویزیون‌ها، اجزای جانبی مرتبط و محتوایی که باید بخرند تأثیر می‌گذارد. این چهار فرمت عبارتند از:
- HDR10
- Dolby Vision
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- Technicolor HDR
هر قالب ویژگی های خاص خود را دارد.
HDR10 و HDR10+
HDR10 یک استاندارد باز و بدون حق امتیاز است که در همه تلویزیون‌های سازگار با HDR، گیرنده‌های سینمای خانگی، پخش‌کننده‌های Ultra HD Blu-ray و پخش‌کننده‌های رسانه انتخابی گنجانده شده است.
HDR10 عمومی تر در نظر گرفته می شود، زیرا پارامترهای آن به طور مساوی در یک قطعه خاص از محتوا اعمال می شود. برای مثال، یک محدوده روشنایی متوسط در کل یک فیلم تعیین می‌شود.
در طول فرآیند ایجاد، روشن ترین نقطه و تاریک ترین نقطه در یک فیلم مشخص می شود. وقتی محتوای HDR پخش می‌شود، تمام سطوح روشنایی دیگر در آن نقاط نمایه می‌شوند.
اما، در سال 2017، سامسونگ یک رویکرد صحنه به صحنه به HDR به نام HDR10+ را نشان داد (با HDR+ اشتباه نشود، که در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت). درست مانند HDR10، HDR10+ بدون حق امتیاز است، اما برخی هزینه‌های پذیرش اولیه وجود دارد.
اگرچه همه دستگاه‌های دارای HDR از HDR10، تلویزیون‌ها و محتوای سامسونگ، پاناسونیک، و فاکس قرن بیستم به طور انحصاری از HDR10 و HDR10+ استفاده می‌کنند.
Dolby Vision
Dolby Vision فرمت HDR است که توسط Dolby Labs توسعه یافته و به بازار عرضه شده است که سخت افزار و ابرداده را در پیاده سازی خود ترکیب می کند. شرط اضافه شده این است که سازندگان محتوا، ارائه دهندگان و سازندگان دستگاه باید برای استفاده از Dolby هزینه مجوز بپردازند.
دالبی ویژن دقیق تر از HDR10 در نظر گرفته می شود. پارامترهای HDR آن را می توان صحنه به صحنه یا فریم به فریم کدگذاری کرد و بر اساس قابلیت های تلویزیون می توان آن را پخش کرد. به عبارت دیگر، پخش بر اساس سطوح روشنایی موجود در یک نقطه مرجع معین، مانند یک فریم یا صحنه است، نه اینکه به حداکثر سطح روشنایی کل فیلم محدود شود.
از سوی دیگر، همانطور که Dolby ساختار Dolby Vision را دارد، تمام تلویزیون‌های دارای مجوز و مجهز که از این فرمت پشتیبانی می‌کنند، می‌توانند سیگنال‌های HDR10 را رمزگشایی کنند، اگر سازنده تلویزیون این قابلیت را روشن کند. با این حال، تلویزیونی که فقط با HDR10 سازگار است، قادر به رمزگشایی سیگنال‌های Dolby Vision نیست.
به عبارت دیگر، یک تلویزیون Dolby Vision می تواند HDR10 را رمزگشایی کند و یک تلویزیون فقط HDR10 نمی تواند Dolby Vision را رمزگشایی کند. با این حال، بسیاری از ارائه‌دهندگان محتوا که از رمزگذاری Dolby Vision در محتوای خود استفاده می‌کنند، اغلب از کدگذاری HDR10 استفاده می‌کنند، مخصوصاً برای قرار دادن تلویزیون‌های دارای HDR که ممکن است با Dolby Vision سازگار نباشند.
وقتی منبع محتوا فقط شامل Dolby Vision است و تلویزیون فقط با HDR10 سازگار است، تلویزیون رمزگذاری Dolby Vision را نادیده می گیرد و تصویر را به عنوان یک تصویر محدوده دینامیکی استاندارد نمایش می دهد. به عبارت دیگر، در این صورت، از مزایای HDR بهره نخواهید برد.
برندهای تلویزیونیکه از Dolby Vision پشتیبانی می کنند شامل مدل های منتخبی از LG، Philips، Sony، TCL، و Vizio هستند. پخش کننده های Ultra HD Blu-ray که از Dolby Vision پشتیبانی می کنند شامل مدل های منتخبی از OPPO Digital، LG، Philips، Sony، Panasonic و Cambridge Audio می شوند. بسته به تاریخ ساخت دستگاه، سازگاری Dolby Vision ممکن است فقط پس از به‌روزرسانی میان‌افزار فعال شود.
در بخش محتوا، Dolby Vision از طریق پخش جریانی بر روی محتوای منتخب ارائه شده در Netflix، Amazon، و Vudu و همچنین تعداد محدودی فیلم در دیسک بلوری Ultra HD پشتیبانی می‌شود.
Samsung تنها برند اصلی تلویزیونی است که در ایالات متحده عرضه شده است که از Dolby Vision پشتیبانی نمی کند. تلویزیون‌های سامسونگ و پخش‌کننده‌های دیسک بلوری Ultra HD فقط از HDR10 پشتیبانی می‌کنند.
Hybrid Log Gamma (HLG)
Hybrid log gamma یک فرمت HDR است که برای پخش تلویزیون های کابلی، ماهواره ای و خارج از هوا طراحی شده است. این برنامه توسط NHK ژاپن و سیستم‌های پخش بی‌بی‌سی توسعه داده شد، اما بدون مجوز است.
مزیت اصلی HLG برای پخش‌کنندگان و دارندگان تلویزیون این است که با نسخه‌های قبلی سازگار است. به عبارت دیگر، از آنجایی که فضای پهنای باند برای پخش‌کننده‌های تلویزیون ممتاز است، استفاده از فرمت HDR مانند HDR10 یا Dolby Vision به دارندگان تلویزیون‌های غیر HDR (از جمله تلویزیون‌های غیر HD) اجازه نمی‌دهد محتوای کدگذاری شده با HDR را مشاهده کنند.
با این حال، رمزگذاری HLG یکی دیگر از لایه های سیگنال پخش است که حاوی اطلاعات روشنایی اضافه شده بدون نیاز به ابرداده خاص است که می تواند در بالای سیگنال تلویزیون فعلی قرار گیرد. در نتیجه، تصاویر را می توان در هر تلویزیونی مشاهده کرد.
اگر تلویزیون HDR مجهز به HLG ندارید، لایه HDR اضافه شده را نمی شناسد، بنابراین از مزایای پردازش اضافه شده بهره نخواهید برد، اما یک تصویر SDR استاندارد دریافت خواهید کرد.
اگرچه HLG راهی برای سازگاری هر دو تلویزیون SDR و HDR با سیگنال‌های پخش یکسان فراهم می‌کند، اما در صورت مشاهده محتوای یکسان با کدگذاری HDR10 یا Dolby Vision، نتیجه HDR دقیقی را ارائه نمی‌کند، و به طور قابل توجهی HLG را محدود می‌کند. بالقوه.
سازگاری HLG در اکثر تلویزیون‌های 4K Ultra HD HDR (به جز مدل‌های سامسونگ) و گیرنده‌های سینمای خانگی که از سال مدل ۲۰۱۷ شروع می‌شود، گنجانده شده است. تا کنون، BBC و DirecTV برخی برنامه‌ها را با استفاده از HLG ارائه کرده‌اند.
Technicolor HDR
از میان چهار فرمت اصلی HDR، Technicolor HDR کمتر شناخته شده است و فقط در اروپا کاربرد جزئی دارد. بدون گرفتار شدن در جزئیات فنی، Technicolor HDR احتمالاً منعطف ترین راه حل است، زیرا می توان از آن در برنامه های ضبط شده (استریم و دیسک) و پخش تلویزیونی استفاده کرد. همچنین می‌توان آن را با استفاده از نقاط مرجع فریم به فریم کدگذاری کرد.
علاوه بر این، همانند HLG، Technicolor HDR با هر دو تلویزیون دارای HDR و SDR سازگار است. بهترین نتیجه مشاهده را در تلویزیون HDR دریافت می‌کنید، اما تلویزیون SDR بر اساس قابلیت‌های رنگ، کنتراست و روشنایی خود می‌تواند از کیفیت بالاتری بهره مند شود.
سیگنال های Technicolor HDR را می توان در SDR مشاهده کرد، که آن را برای سازندگان محتوا، ارائه دهندگان محتوا و بینندگان تلویزیون راحت می کند. Technicolor HDR یک استاندارد باز است که اجرای آن برای ارائه دهندگان محتوا و سازندگان تلویزیون بدون حق امتیاز است.
Tone Mapping
یکی از مشکلات پیاده سازی فرمت های مختلف HDR در تلویزیون ها این است که همه تلویزیون ها دارای ویژگی های خروجی نور یکسان نیستند. به عنوان مثال، یک تلویزیون رده بالای مجهز به HDR ممکن است 1000 نیت نور تولید کند (مانند برخی از تلویزیون های LED/LCD سطح بالا). برخی دیگر ممکن است حداکثر خروجی نور 600 یا 700 نیت (OLED و تلویزیون های LED/LCD میان رده) داشته باشند. و برخی از تلویزیون‌های LED/LCD دارای HDR با قیمت پایین‌تر ممکن است تنها حدود 500 نیت خروجی داشته باشند.
در نتیجه، تکنیکی به نام نگاشت تن برای رسیدگی به این واریانس استفاده می شود. اتفاقی که می افتد این است که ابرداده قرار داده شده در یک فیلم یا برنامه خاص به قابلیت های تلویزیون بازنگری می شود. محدوده روشنایی تلویزیون در نظر گرفته شده است. تنظیمات برای حداکثر روشنایی و تمام اطلاعات روشنایی متوسط، در ارتباط با جزئیات و رنگ موجود در ابرداده اصلی در رابطه با محدوده تلویزیون انجام می شود.در نتیجه، حداکثر روشنایی رمزگذاری‌شده در ابرداده، وقتی در تلویزیونی با قابلیت خروجی نور کمتر نشان داده می‌شود، از بین نمی‌رود.
ارتقاء مقیاس SDR به HDR
از آنجایی که در دسترس بودن محتوای رمزگذاری شده با HDR زیاد نیست، چندین تولیدکننده تلویزیون اطمینان حاصل می کنند که هزینه اضافی مصرف کنندگان برای تلویزیون دارای HDR با تبدیل SDR به HDR هدر نرود. سامسونگ سیستم خود را به عنوان HDR+ (نباید با HDR10+ که قبلاً در مورد آن صحبت شد اشتباه گرفت) و Technicolor سیستم خود را به عنوان مدیریت هوشمند صدا می‌نامد.
اما، درست مانند افزایش مقیاس وضوح و تبدیل 2 بعدی به 3 بعدی، تبدیل +HDR و SD به HDR به اندازه محتوای طبیعی HDR نتیجه دقیقی ارائه نمی دهد. برخی از محتواها ممکن است از صحنه ای به صحنه دیگر ناهموار یا ناهموار به نظر برسند، اما راه دیگری برای استفاده از قابلیت های روشنایی تلویزیون دارای HDR فراهم می کند. HDR+ و تبدیل SDR به HDR را می توان به دلخواه روشن یا خاموش کرد.به ارتقاء مقیاس SDR به HDR به عنوان نگاشت تون معکوس نیز گفته می شود.
علاوه بر ارتقاء مقیاس SD به HDR، ال‌جی سیستمی را که از آن به عنوان پردازش HDR فعال یاد می‌کند در تعدادی از تلویزیون‌های دارای HDR خود گنجانده است که تجزیه و تحلیل روشنایی صحنه به صحنه را به هر دو HDR10 اضافه می‌کند. و محتوای HLG، دقت این دو قالب را بهبود می بخشد.
HDR+Samsung نسبت روشنایی و کنتراست محتوای کدگذاری شده HDR10 را طوری تنظیم می کند که اشیا متمایزتر شوند.
خط آخر
افزودن HDR تجربه تماشای تلویزیون را افزایش می دهد. از آنجایی که تفاوت‌های قالب برطرف می‌شود و محتوا به طور گسترده در دیسک، جریان و منابع پخش در دسترس قرار می‌گیرد، مصرف‌کنندگان احتمالاً آن را همانطور که پیشرفت‌های قبلی داشتند، می‌پذیرند.
اگرچه HDR فقط در ترکیب با محتوای ۴K Ultra HD اعمال می شود، این فناوری مستقل از وضوح است. این بدان معناست که می‌توان آن را روی سایر سیگنال‌های ویدئویی با وضوح تصویر، چه 480p، 720p، 1080i یا 1080p اعمال کرد.این همچنین به این معنی است که داشتن یک تلویزیون 4K Ultra HD به طور خودکار به معنای سازگاری آن با HDR نیست. سازنده تلویزیون تصمیم قاطعانه ای برای گنجاندن آن می گیرد.
با این حال، تاکید سازندگان و ارائه دهندگان محتوا بر استفاده از قابلیت HDR در پلتفرم 4K Ultra HD بوده است. با کاهش در دسترس بودن تلویزیون‌های Ultra HD غیر 4K، DVD و پخش‌کننده‌های دیسک بلو-ری استاندارد، و با فراوانی تلویزیون‌های 4K Ultra HD و همچنین افزایش تعداد پخش‌کننده‌های Ultra HD Blu-ray در دسترس، همراه با نسخه‌های آینده اجرای پخش تلویزیونی ATSC 3.0، زمان و سرمایه گذاری مالی فناوری HDR برای به حداکثر رساندن ارزش محتوای 4K Ultra HD، دستگاه های منبع و تلویزیون ها مناسب است.
اگرچه در مرحله اجرای فعلی به نظر می رسد سردرگمی زیادی وجود دارد، اما در نهایت همه چیز حل خواهد شد. اگرچه تفاوت‌های کیفی ظریفی بین هر فرمت وجود دارد (دالبی ویژن دارای یک لبه جزئی در نظر گرفته می‌شود)، همه فرمت‌های HDR پیشرفت قابل‌توجهی در تجربه تماشای تلویزیون ایجاد می‌کنند.
سوالات متداول
HDR10 چه تفاوتی با HDR10+ دارد؟
HDR10 استاندارد قدیمی‌تری است و HDR10+ جانشین استاندارد HDR10 است. با این حال، تلویزیون خاص شما و اجرای HDR منحصربه‌فرد آن تعیین می‌کند که تجربه HDR شما چقدر خوب است.
داشتن HDR مهمتر است یا 4K؟
HDR و 4K فناوری‌های کاملاً متفاوتی هستند. HDR شامل روشنایی و کنتراست نمایشگر است، در حالی که 4K به وضوح نمایشگر اشاره دارد. وضوح بالاتر و HDR هر دو مزایای خاص خود را دارند.
