تکنولوژی HDR و SDR چه تفاوتی باهم دارند؟

تکنولوژی HDR و SDR چه تفاوتی باهم دارند؟

یکی از بزرگترین پیشرفت ‌های فناوری تلویزیون در سال‌ های اخیر، توسعه فرمت‌ های ویدیویی با محدوده دینامیکی بالا (HDR) است. کیفیت تصویر را در فیلم ‌ها و نمایش ‌ها با نمایش طیف وسیع ‌تری از رنگ ‌ها با نقاط برجسته ‌تر در مقایسه با محتوای محدوده دینامیکی استاندارد (SDR) افزایش می‌ دهد. با این حال، حتی اگر تلویزیون سیگنال HDR را بپذیرد، به این معنی نیست که محتوا به طور خودکار خوب به نظر می رسد، زیرا تلویزیون باید تصویر را به درستی نمایش دهد. در این مقاله، چند جنبه را بررسی خواهیم کرد که محتوای HDR را از SDR متفاوت می کند.

HDR چیست؟

HDR (High Dynamic Range)، همانطور که از نام آن پیداست، طیف وسیع تری از رنگ ها و سطوح روشنایی را در مقایسه با سیگنال های SDR (محدوده دینامیکی استاندارد) معرفی می کند. سیگنال‌ های HDR متادیتا را به تلویزیون شما ارسال می ‌کنند، که فهرستی از دستورالعمل ‌های تلویزیون برای نمایش صحیح محتوا است. منبع به تلویزیون می گوید که دقیقاً چه رنگی را در کدام سطح روشنایی دقیق نمایش دهد، در حالی که SDR به طیف وسیعی از روشنایی و رنگ ها محدود می شود.  می توانید مثالی را در پایین ببینید که یک تصویر HDR در مقایسه با یک تصویر SDR در همان تلویزیون چگونه به نظر می رسد. تصویر HDR شبیه‌ تر به نظر می ‌رسد و شما می‌ توانید جزئیات بیشتری را در مناطق تاریک ‌تر، مانند سایه‌ های ماشین ‌ها ببینید. داشتن یک تلویزیون با پشتیبانی از HDR لزوماً به این معنی نیست که محتوای HDR خوب به نظر می رسد، زیرا همچنان به تلویزیونی نیاز دارید که بتواند طیف گسترده ای از رنگ ها و روشنایی مورد نیاز برای عملکرد خوب HDR را نمایش دهد.

متادیتای دینامیک در مقایسه با استاتیک

انواع مختلفی از سیگنال ‌های HDR وجود دارد که می ‌توان ارسال کرد، و این سیگنال ‌ها یا با ابرداده استاتیک یا پویا هستند. ابرداده پویا بر اساس صحنه در هر صحنه تغییر می کند، در حالی که ابرداده ثابت برای تمام طول فیلم یا نمایشی که در حال تماشای آن هستید یکسان می ماند. به این معنی که اگر محتوا از ابرداده پویا استفاده کند، می ‌تواند حداکثر روشنایی خود را برای صحنه‌ های تیره‌ تر کاهش دهد و روشنایی خود را برای صحنه‌ های روشن ‌تر افزایش دهد تا هایلایت‌ ها برجسته شوند، بنابراین یک مزیت آشکار دارد. با محتوایی که از فراداده ایستا استفاده می کند، روشنایی در کل یکسان می ماند، به این معنی که برخی از صحنه ها می توانند بیش از حد روشن شوند یا به اندازه کافی تاریک نباشند. صرف نظر از این، بین ابرداده های HDR ایستا و پویا، هر دو نسبت به SDR روشن تر می شوند، که یکی از مزایای اصلی تماشای محتوای HDR نسبت به SDR است. هر دو HDR و SDR با حداکثر روشنایی مشخصی تسلط دارند، اما HDR با حداقل 400 نیت تسلط دارد، در حالی که SDR در 100 نیت تسلط دارد. از آنجایی که هر تلویزیون بدون مشکل به 100 نیت می ‌رسد، تنها تلویزیون‌ های روشن ‌تر هستند که می ‌توانند از حداکثر روشنایی افزایش ‌یافته در HDR استفاده کنند. دو فرمت متاداده پویا، Dolby Vision و HDR10+، هر کدام از متادیتا پویا استفاده می کنند، در حالی که HDR10 یک فرمت ثابت است که اساس سیگنال های HDR را تشکیل می دهد. با وجود شباهت های نام، HDR10 و HDR10+ فرمت های متفاوتی هستند. برخی از تلویزیون ها از دو فرمت پویا HDR10+ و Dolby Vision پشتیبانی می کنند، در حالی که برخی دیگر از یکی پشتیبانی می کنند اما دیگری را پشتیبانی نمی کنند. به عنوان مثال، اگر دائماً محتوا را از Netflix در Dolby Vision پخش می کنید و تلویزیونی دریافت می کنید که فقط از HDR10+ پشتیبانی می کند، محتوا را با تمام قابلیت های آن تماشا نخواهید کرد. فرمت بر کیفیت کلی تصویر تأثیر نمی‌ گذارد، اما اگر تلویزیون شما از فرمت پشتیبانی نمی ‌کند، محتوای HDR را که می ‌توانید تماشا کنید، محدود می ‌کند. هنگام مقایسه ابرداده در HDR با SDR، مهم است که به یاد داشته باشید که محتوای HDR با مجموعه ‌ای از دستورالعمل ‌ها برای نحوه نمایش تلویزیون ارسال می ‌شود، در حالی که محتوای SDR از پردازش تلویزیون برای کنترل بیشتر تصویر استفاده می‌ کند. به همین دلیل است که همه تلویزیون‌ ها نمی‌ توانند محتوای HDR را به شکلی که باید نمایش دهند.

با تفاوت های HDR10، HDR10+ و Dolby Vision آشنا شوید

در زیر، سه جنبه مهم محتوای HDR، اوج روشنایی، وسعت رنگ، و کنترل گرادیان را مورد بحث قرار خواهیم داد.

روشنایی صحنه واقعی: حداکثر روشنایی احتمالاً یکی از مهمترین جنبه های HDR است. اینجاست که تلویزیون‌ های سطح بالا بیشترین مزیت را دارند، زیرا محتوای HDR از قابلیت ‌های روشنایی بالاتر آن ها برای نشان دادن نکات برجسته واقعی استفاده می ‌کند. اگر تلویزیونی دارای حداکثر روشنایی HDR محدود باشد، نمی ‌تواند تمام نکات برجسته ‌ای را که قرار است محتوا نشان دهد، به درستی نمایش دهد. داشتن نسبت کنتراست بالا و ویژگی کم نور محلی خوب نیز برای ارائه یک تجربه HDR خوب مهم است زیرا تلویزیون می تواند هایلایت های روشن و تاریک را بدون از دست دادن جزئیات نشان دهد. با این حال، کنتراست مستقل از HDR است و همچنان می ‌توانید سیاه‌ های عمیق با محتوای SDR داشته باشید.

وسعت رنگ و حجم: طیف رنگی تلویزیون، محدوده رنگ هایی را که نمایش می دهد، مشخص می کند. دو فضای رنگی رایج برای محتوای HDR استفاده می ‌شود: فضای رنگی DCI-P3 که در اکثر محتوای HDR استفاده می ‌شود و Rec هستند. فضای رنگی 2020 که کم کم با محتوای بیشتری اضافه می شود. تفاوت بین این دو فضا به سادگی تعداد رنگ هایی است که هر فضا پوشش می دهد، به عنوان Rec. 2020 گسترده تر است. هر دوی اینها طیف وسیع تری از رنگ ها را نسبت به SDR پوشش می دهند. تلویزیون باید طیف رنگی گسترده ای را نمایش دهد، زیرا انجام این کار به بهبود کیفیت تصویر کمک می کند. حجم رنگ طیف رنگی است که تلویزیون در سطوح مختلف روشنایی نمایش می دهد. بنابراین اینجاست که حداکثر روشنایی و کنتراست به تلویزیون کمک می کند، زیرا اوج روشنایی بالاتر به آن کمک می کند سایه های روشن را نشان دهد، در حالی که اگر نیاز به نمایش رنگ های تیره تر داشته باشد، کنتراست بالاتر مهم است.

شیب: هندلینگ گرادیان کمی فنی تر از حداکثر روشنایی و طیف رنگی است. مشخص می ‌کند که تلویزیون چقدر رنگ ‌ها را در سایه ‌های مختلف نمایش می‌ دهد، و این برای صحنه‌ هایی با آسمان یا غروب خورشید مهم است. اگر تلویزیون شما شیب مناسبی دارد، به این معنی است که آسمان بین رنگ ‌های مختلف به خوبی جابه ‌جا می‌ شود، اما اگر تلویزیون شیب خوبی داشته باشد، نواربندی را خواهید دید که می ‌تواند حواس ‌تان را پرت کند. کنترل گرادیان برای تماشای محتوای HDR مهم است زیرا HDR به عمق رنگ 10 بیتی نیاز دارد و در حالی که اکثر تلویزیون های جدید می توانند سیگنال 10 بیتی را نمایش دهند، همه آن ها این کار را به خوبی انجام نمی دهند. عمق رنگ مقدار اطلاعاتی است که برای نمایش یک رنگ خاص استفاده می شود، بنابراین عمق رنگ بالاتر اطلاعات بیشتری را در خود نگه می دارد. همچنین به همین دلیل است که محتوای HDR از رنگ 10 بیتی استفاده می کند، در حالی که SDR دارای عمق رنگ 8 بیتی است. به خاطر داشته باشید که همه تلویزیون‌ هایی که سیگنال ‌های 10 بیتی را می‌ پذیرند، دارای پنل 10 بیتی نیستند، زیرا برخی از پنل‌ های 8 بیتی با دیترینگ برای کمک به نمایش سیگنال 10 بیتی استفاده می ‌کنند، اما کیفیت کلی تصویر را خیلی تحت تأثیر قرار نمی‌ دهد.

بازی با قابلیت HDR

اگرچه HDR اساساً برای فیلم ها طراحی شده بود، اما راه خود را به بازی های ویدیویی باز کرده است. در حالی که کیفیت تصویر فوق العاده HDR را در بازی ها مانند فیلم ها دریافت نخواهید کرد، زیرا بازی ها مانند فیلم ها برای بالاترین روشنایی ممکن تسلط ندارند، بازی های HDR همچنان تجربه تماشای بهتری نسبت به بازی های SDR ارائه می دهند. تلویزیون‌ های مدرن به گونه‌ ای طراحی شده ‌اند که در حالت بازی HDR دارای تأخیر ورودی کم هستند، بنابراین همان حس واکنش ‌پذیری را دریافت می ‌کنید که گویی در حال انجام بازی‌ های SDR هستید. با این حال، محدودیت ‌هایی برای بازی ‌های HDR وجود دارد، زیرا برخی از تلویزیون ‌ها نمی ‌توانند سیگنال‌های 4k 120Hz را در Dolby Vision از Xbox Series X نمایش دهند، بنابراین در این حالت به 60 فریم در ثانیه محدود می ‌شوید.