آنچه شما باید در مورد فرمت های HDR بدانید
تعدادی از رزولوشن صفحه نمایش 4K با کیفیت تلویزیون منفجر شده است، و به دلایلی که نمی خواهد تلویزیون تصویری دقیق تر را بخواهد؟
Ultra HD - بیش از رزولوشن 4K
رزولوشن 4K تنها بخشی از آنچه اکنون در حال حاضر به عنوان فوق العاده HD اشاره دارد. علاوه بر افزایش رزولوشن، برای ایجاد تصویر بهتر است - رنگ بهبود یافته یک عامل اضافی است که در بسیاری از مجموعه ها اجرا شده است، اما عامل دیگری که کیفیت تصویر را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد، روشنایی مناسب و سطح قرار گرفتن در معرض نور در نتیجه افزایش نور خروجی است اتصال با یک سیستم پردازش تصویر به نام HDR.
HDR چیست؟
HDR مخفف High Dynamic Range است .
روش HDR کار این است که در فرایند تسلط برای محتویات انتخاب شده برای ارائه نمایش تئاتر و یا صفحه خانگی، داده های تمام روشنایی / کنتراست ضبط شده در فرایند تصویربرداری / تصویربرداری در سیگنال ویدئوی کدگذاری می شوند.
هنگامی که در یک جریان، پخش یا روی یک دیسک رمزگذاری می شود، سیگنال به یک تلویزیون فعال HDR ارسال می شود، اطلاعات رمزگشایی می شود و اطلاعات محدوده دینامیکی بالا بر اساس قابلیت روشنایی / کنتراست تلویزیون نمایش داده می شود. اگر یک تلویزیون HDR فعال نیست (به عنوان یک SDR - تلویزیون دیافراگم استاندارد نامیده می شود)، به راحتی تصاویر را بدون اطلاعات Range Dynamic Range نمایش می دهد.
تلویزیون با پشتیبانی از HDR (همراه با محتوای صحیح کد شده) به رزولوشن 4K و گستره رنگی اضافه شده است، می تواند روشنایی و سطوح کنتراست نزدیک به شما را در دنیای واقعی نشان دهد. این به معنی سفیدپوستان روشن بدون شکوفایی یا شستشو و سیاه پوستان عمیق و بدون خرد شدن یا خرد کردن است.
برای مثال، اگر شما یک صحنه داشته باشید که دارای عناصر بسیار روشن و عناصر تیره تر در همان قاب، مانند غروب آفتاب، شما هر دو نور روشن خورشید و بخش های تیره تر از بقیه تصویر را با وضوح برابر خواهید دید با تمام سطوح روشنایی در میان.
از آنجایی که طیف گسترده ای از سفید تا سیاه وجود دارد، اطلاعاتی که معمولا در هر دو ناحیه روشن و تاریک یک تصویر تلویزیون استاندارد قابل مشاهده نیست، به راحتی بر روی تلویزیون های HDR قابل مشاهده است، که تجربه ای جذاب تر را برای مشاهده فراهم می کند.
چگونگی اجرای HDR بر مصرف کنندگان تاثیر می گذارد
HDR قطعا یک گام تکاملی در بهبود تجربه مشاهده تلویزیون است، اما تقریبا مصرف کنندگان با چهار فرمت اصلی HDR مواجه می شوند که بر روی تلویزیون و اجزای محتوا و محتوا مربوط به آن تاثیر می گذارد. این چهار فرمت عبارتند از:
- HDR10
- دیدنی دالبی
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- Technicolor HDR
در اینجا خلاصه ای از هر فرمت است.
HDR10
HDR10 یک استاندارد بدون مجوز باز است که در همه تلویزیون های سازگار با HDR، گیرنده های صفحه اصلی، پخش کننده های Ultra HD Blu-ray و پخش کننده های رسانه ای انتخاب شده است.
HDR10 به عنوان عمومی تر به نظر می رسد، زیرا پارامترهای آن به طور یکسان در طول یک قطعه خاص از محتوا استفاده می شود. به عبارت دیگر، محدوده روشنایی متوسط در کل محتوای محتوا اعمال می شود.
در طول فرایند تسلط، روشن ترین نقطه در مقابل تاریک ترین نقطه در یک فیلم تعیین می شود، بنابراین هنگامی که محتوای HDR تمام سطوح روشنایی دیگر را پخش می کند، مهم نیست که چه برش یا صحنه در رابطه با آنچه که حداقل و حداکثر روشنایی کل فیلم
با این حال، در سال 2017، سامسونگ یک رویکرد صحنه به HDR را نشان می دهد که به عنوان HDR10 + اشاره می کند (نباید با HDR + اشتباه گرفته شود که بعدا در این مقاله مورد بحث قرار می گیرد). همانند HDR10، HDR10 + دارای مجوز رایگان است.
از سال 2017، اگر چه تمام دستگاه های فعال HDR از HDR10 استفاده می کنند، با سامسونگ، پاناسونیک و قرن 20 فاکس از HDR10 و HDR10 + استفاده می کنند.
دیدنی دالبی
Dolby Vision فرمت HDR است که توسط Dolby Labs توسعه داده شده و به بازار عرضه می شود که هر دو سختافزار و ابرداده را در پیاده سازی آن ترکیب می کند. نیاز افزوده این است که سازندگان محتوا، ارائه دهندگان و سازندگان دستگاه باید هزینه Dolby را برای استفاده از آن پرداخت کنند.
Dolby Vision دقیق تر از HDR10 در نظر گرفته می شود که پارامترهای HDR آن می تواند صحنه یا فریم بر اساس صحنه باشد و می تواند بر اساس قابلیت های تلویزیون پخش شود (بیشتر در این قسمت بعد). به عبارت دیگر، پخش براساس سطوح روشنایی موجود در یک نقطه مرجع معین (مانند یک قاب یا صحنه) است نه محدود به حداکثر سطح روشنایی برای کل فیلم.
از سوی دیگر، روش Dolby Dolby Vision ساختار، تلویزیون های مجهز به مجوز و مجهز به پشتیبانی از آن فرمت نیز توانایی رمزگشایی هر دو سیگنال Dolby Vision و HDR10 (در صورتی که این قابلیت "تبدیل" خرید سازنده خاص تلویزیون باشد) اما یک تلویزیون که فقط با HDR10 سازگار است، قادر به رمزگشایی سیگنال های Dolby Vision نیست.
به عبارت دیگر، تلویزیون Dolby Vision نیز توانایی رمزگشایی HDR10 را دارد، اما تلویزیون HDR10 تنها قادر به رمزگشایی Dolby Vision نیست. با این حال، بسیاری از ارائه دهندگان محتوا که رمزگذاری Dolby Vision را در محتویات خود ترکیب می کنند، اغلب شامل رمزگذاری HDR10 نیز هستند، مخصوصا برای جایگزینی تلویزیون های فعال HDR که ممکن است با Dolby Vision سازگار نباشد. از سوی دیگر، اگر منبع محتوا فقط Dolby Vision را شامل می شود و تلویزیون فقط HDR10 سازگار است، تلویزیون فقط رمزگذاری Dolby Vision را نادیده می گیرد و تصویر را به عنوان SDR (دامنه پویای استاندارد) نمایش می دهد. به عبارت دیگر، در این مورد، بیننده مزایای HDR را دریافت نخواهد کرد.
مارک های تلویزیونی که از Dolby Vision پشتیبانی می کنند شامل مدل هایی از LG، فیلیپس، سونی، TCL و Vizio می شوند. پخش کننده Ultra HD Blu-ray که از Dolby Vision پشتیبانی می کند، شامل مدل های OPPO Digital، LG، Philips و Cambridge Audio می باشد. با این حال، بسته به تاریخ تولید، ممکن است نیاز به سازگاری با Dolby Vision بعد از خرید از طریق یک به روز رسانی سیستم عامل اضافه شود.
در سمت محتوا، Dolby Vision از طریق جریان محتوای انتخاب شده ارائه شده در Netflix، آمازون و Vudu پشتیبانی می شود و همچنین تعداد محدودی از فیلم ها در دیسک Ultra HD Blu-ray پشتیبانی می شود.
سامسونگ تنها نام تجاری بزرگ تلویزیون است که در ایالات متحده به فروش می رسد که از Dolby Vision پشتیبانی نمی کند. تلویزیون های سامسونگ و پخش کننده های دیسک Ultra HD Blu-ray تنها HDR10 را پشتیبانی می کنند. اگر این وضعیت تغییر کند، این مقاله به روز خواهد شد.
HLG (Hybrid Log Gamma)
HLG (نام تکنسین کنار) یک فرمت HDR است که برای پخش کابلی، ماهواره ای و پخش تلویزیونی از طریق تلویزیون طراحی شده است. این برنامه توسط NHK ژاپن و سیستم های پخش بی بی سی توسعه داده شد اما مجوز رایگان است.
مزیت اصلی HLG برای پخش کنندگان و صاحبان تلویزیون این است که به عقب سازگار است. به عبارت دیگر، از آنجا که فضای پهنای باند در حق بیمه پخش تلویزیونی است، با استفاده از فرمت HDR مانند HDR10 یا Dolby Vision اجازه نمی دهد که صاحبان تلویزیونهای غیر HDR (از جمله تلویزیون های غیر HD) برای مشاهده محتوای HDR-کدگذاری شده، یا نیاز به یک کانال جداگانه فقط برای پخش محتوای HDR - که مقرون به صرفه نیست.
با این حال، رمزگذاری HLG فقط یک لایه سیگنال پخش است که حاوی اطلاعات روشنایی بدون نیاز به متادیت خاص است که می تواند در بالای سیگنال تلویزیون فعلی قرار گیرد. در نتیجه، تصاویر را می توان در هر تلویزیون مشاهده کرد. اگر شما یک تلویزیون HDR مبتنی بر HLG ندارید، فقط لایه افزوده HDR را تشخیص نخواهد داد، بنابراین شما مزایای پردازش اضافه را به دست نمی آورید، اما یک تصویر SDR استاندارد خواهید داشت.
با این حال، محدودیت این روش HDR این است که هر چند که راه را برای هر دو تلویزیون SDR و HDR برای سازگاری با سیگنال های پخش مشابه فراهم می کند، در صورتی که مشاهده محتوای مشابه با HDR10 یا Dolby Vision رمزگذاری .
سازگاری HLG در اکثر تلویزیون های 4K Ultra HDR HDR (به استثنای سامسونگ) و گیرنده های تئاتر خانگی با مدل سال 2017 آغاز می شود. با این حال، هیچ محتوای HLG کدگذاری شده در دسترس نیست - این مقاله با توجه به تغییر وضعیت تغییر خواهد کرد.
Technicolor HDR
از چهار فرمت اصلی HDR، Technicolor HDR کمترین شناخته شده است و تنها استفاده جزئی از آن را در اروپا می بیند. تکنیکولور HDR بدون نیاز به جزئیات فنی، احتمالا انعطاف پذیر ترین راه حل است، زیرا می توان آن را در هر دو ضبط شده (جریان و دیسک) و برنامه های تلویزیونی تلویزیون پخش کرد. همچنین می تواند با استفاده از نقاط مرجع فریم بر اساس کد گذاری شده باشد.
علاوه بر این، با تکنولوژی HLG مشابه، تکنیکولور HDR با تلویزیون های HDR و SDR سازگار است. البته، شما بهترین نتایج مشاهده را در تلویزیون HDR دریافت خواهید کرد، اما حتی تلویزیون های SDR می توانند از کیفیت افزایش یافته بر اساس رنگ، کنتراست و قابلیت های روشنایی بهره مند شوند.
حقیقت این است که سیگنال های تکنیکولور HDR را می توان در SDR مشاهده کرد و باعث می شود که آن بسیار مناسب برای سازندگان محتوا، ارائه دهندگان محتوا و بینندگان تلویزیون باشد. Technicolor HDR یک استاندارد باز است که برای هر ارائه دهندگان محتوا و سازندگان تلویزیون برای اجرای آن حق امتیاز دارد.
نقشه برداری
یکی از مشکلات در اجرای فرمت های مختلف HDR در تلویزیون این واقعیت است که همه تلویزیون ها دارای همان ویژگی های خروجی نور نیستند. به عنوان مثال، یک تلویزیون HDR بالا پایان ممکن است توانایی خروجی به اندازه 1000 نیت نور (مانند برخی از تلویزیون های LED / LCD با کیفیت بالا)، در حالی که دیگران ممکن است حداکثر 600 یا 700 نیت خروجی نور (OLED و تلویزیون های LED / LCD متوسط می باشد)، در حالی که برخی از تلویزیون های LED / LCD با HDR با قیمت پایین ممکن است فقط 500 نیت تولید کنند.
به عنوان یک نتیجه، یک تکنیک که به نام Tone Mapping شناخته می شود، برای پاسخ دادن به این واریانس استفاده می شود. چه اتفاقی می افتد این است که متادیتا در یک فیلم خاص یا برنامه قرار داده شده به قابلیت های تلویزیون منتقل شده است. این بدان معنی است که محدوده روشنایی تلویزیون مورد توجه قرار گرفته و تنظیمات مربوط به میزان روشنایی و تمام اطلاعات روشنایی متوسط در ارتباط با جزئیات و رنگ موجود در فراداده اصلی در ارتباط با محدوده تلویزیون ساخته می شود. به عنوان یک نتیجه، روشنایی بالا که در فراداده کد شده است هنگامی که در تلویزیون با قابلیت خروجی نور کمتر نشان داده شده است شسته نشده است.
بازپرداخت SDR به HDR
از آنجا که در دسترس بودن محتوای کد گذاری شده HDR هنوز زیاد نیست، مارک های چندین تلویزیون اطمینان حاصل می کنند که مصرف کنندگان اضافی پول را صرف استفاده از تلویزیون HDR می کنند، از طریق تبدیل SDR به HDR، از بین نمی رود. سامسونگ سیستم خود را به عنوان HDR + برچسب گذاری می کند (که با HDR10 + آشنا نمی شود و پیش از آن مورد بحث قرار گرفته است) و Technicolor سیستم خود را به عنوان مدیریت هوشمند Tone برچسب گذاری می کند.
با این حال، همانطور که با رزولوشن بالا و تبدیل 2D به 3D، تبدیل HDR + و SD به HDR نتایج دقیق به عنوان محتوای HDR بومی ارائه نمی شود. در حقیقت، برخی از محتویات ممکن است از صحنه به صحنه خیلی شسته و یا ناهموار باشند، اما راه دیگری برای استفاده از قابلیت های روشنایی تلویزیون های فعال HDR ارائه می دهد. تبدیل HDR + و SDR به HDR می تواند به صورت دلخواه روشن یا خاموش شود. Upscaling SDR-to-HDR همچنین به عنوان نقشه برداری معکوس نامیده می شود.
علاوه بر ارتقاء SD-to-HDR، LG دارای یک سیستم است که به عنوان پردازش Active HDR به تعدادی از تلویزیون های فعال HDR خود اشاره می کند که تجزیه و تحلیل روشنایی صحنه به صورت صحنه را به هر دو HDR10 و HLG اضافه می کند که بهبود می یابد دقت دو فرمت
خط پایین
علاوه بر این HDR قطعا تجربه مشاهده تلویزیون را افزایش می دهد و به عنوان تفاوت های فرمت ها مورد خطاب قرار می گیرد و محتوا به طور گسترده در سراسر دیسک پخش می شود، جریان و پخش منابع، مصرف کنندگان آن را قبول می کنند همانطور که برای پیشرفت های قبلی ( به استثنای 3D ممکن است ).
اگرچه HDR تنها در ترکیب با محتوای 4K Ultra HD کاربرد دارد، اما این فناوری در حقیقت مستقل از رزولوشن است. این به این معناست که از لحاظ فنی، می توان آن را به سایر سیگنال های ویدئویی رزولوشن نیز اعمال کرد، چه اینکه آن 480p، 720p، 1080i یا 1080p باشد. این بدان معنی است که داشتن 4K Ultra HD تلویزیون به طور خودکار به این معنا نیست که سازگار با HDR است - یک سازنده تلویزیون باید یک تصمیم محکم برای افزودن آن داشته باشد.
با این حال، تاکید توسط سازندگان و ارائه دهندگان محتوا، استفاده از قابلیت HDR در پلت فرم 4K Ultra HD است. با در دسترس بودن تلویزیون های غیر HDTV فوق العاده HD، دی وی دی و دیسک های بلو ری استاندارد دیسک، و با تعداد زیادی از تلویزیون های 4K Ultra HD و همچنین تعداد بیشتری از پخش کننده های Ultra HD Blu-ray در دسترس، همراه با اجرای آینده از پخش تلویزیونی ATSC 3.0 ، زمان و سرمایه گذاری فن آوری HDR برای به حداکثر رساندن مقدار 4K Ultra HD محتوا، دستگاه های منبع و تلویزیون مناسب است.
اگر چه در مرحله اجرایی فعلی آن، اغراق زیادی وجود دارد، نگران نباشید. اصلی ترین نکته در ذهن این است که هر چند که تفاوت های ظریف بین هر فرمت وجود دارد (Dolby Vision تا به حال لبه های کوچکی در نظر گرفته شده است)، تمام فرمت های HDR بهبود قابل توجهی در تجربه مشاهده تلویزیون دارند.