استاندارد HDR چیست و چطور کار می کند؟ 6 قدم و محدودیت ها

توسط Avatar photoامیرحسین حیدرزاده
6 minutes read
استاندارد HDR چیست و چطور کار می کند؟

تلویزیون‌ها و انواع نمایشگر در طول سال‌ها پیشرفت کردند. آن‌ها دنیای جدیدی را برای چشم‌های شما باز کردند. دنیایی که با تلویزیون‌های لامپی ممکن نبود.

آن غول‌های بزرگ و پر مصرف را به یاد دارید؟ همان دوستانی که بعد از چند ساعت چشم ما را به کاسه خون تبدیل می‌کرد.

امروز استانداردهای جدید، گذشته را با قدرت کنار می‌زنند. در این مقاله برای شما از HDR می‌گوییم: یکی از آن استانداردها که دنیای نمایشگرها را تکان داد.

1. HDR یعنی چه؟

راستش را بخواهید اگر کلمه به کلمه را ترجمه کنیم معنی مناسبی ندارد. HDR مخفف High Dynamic Range یا دامنه دینامیک بالا است.

دستگاه‌هایی که از این فناوری پشتیبانی می‌کنند، تصاویر را برجسته و با طیف بیش‌تری از رنگ‌ها به تصویر می‌کشند. در نتیجه تصاویری که نمایشگر نشان می‌دهد، رنگ زندگی به همراه دارد.

2. HDR چه کاری انجام می‌دهد؟

فناوری تصویر HDR مجموعه‌ای برای عصر جدید نمایشگرها به حساب می‌آید. شما با چشم‌های خود، رنگ‌ها را چطور می‌بینید؟ این فناوری سعی می‌کند تا تصاویر را تا حد ممکن به واقعیت نزدیک کند.

iceWui6BtqSGwJYRZVY2mW scaled

این کار با چند ابزار انجام می‌شود:

  • اوج روشنایی
  • سطح رنگ مشکی
  • رنگ‌های بیش‌تر
  • توابع انتقال (معادلات ریاضی)
  • عمق رنگ
  • متادِیتا یا فراداده

فناوری HDR بازسازی دوباره تصویر پس از فیلم برداری را ممکن می‌کند. به عبارتی فیلم ساخته و ذخیره می‌شود. فناوری HDR در پردازش بعد از ضبط فیلم، دامنه کنتراست را تا حد ممکن افزایش می‌دهد.

در درجه بندی تصاویر، می‌توانیم رنگ‌های عمیق‌تر و اشباع‌تر با سایه‌های نرم‌تر روی فیلم اجرا کنیم.

این فناوری برای ایجاد تصاویر بهتر چه کارهایی انجام می‌دهد؟

  • کنترل کنتراست در دامنه تعریف شده و ایجاد رنگ‌های غنی
  • افزایش اوج روشنایی و عمق رنگ مشکی
  • عمق رنگ 10 بیت و 1024 سایه برای هر رنگ
  • به‌روزرسانی عملکرد انتقال الکترونیک

3. کنتراست و رنگ

کنتراست رابطه نور و تاریکی است. استفاده از کنتراست مناسب همراه با استاندارد HDR شکل هر صحنه در فیلم را مشخص می‌کند.

غروب آفتاب یکی از صحنه‌هایی به حساب می‌آید که HDR توانایی خود را نشان می‌دهد. صحنه را آنقدر زیبا به تصویر می‌کشد که هرگز با استاندارد SDR ممکن نخواهد بود.

چطور پخش صدا با کیفیت بالا (های‌رس) سعی می‌کند تا هنرِ هنرمند را به گوش شما برساند؟ HDR همان وظیفه را در مورد تصویر به عهده دارد.

oled qled 960x480 1

بین یک نمایشگر با کنتراست بهتر و طیف رنگی کامل با یک نمایشگری که تنها کیفیت تصویر بالاتری دارد، کدام را انتخاب می‌کنید؟ بیش‌تر مردم کنتراست‌ و رنگ‌های بهتر را به خانه می‌برند.

به این دلیل که نمایشگر اول، تصاویر را طبیعی‌تر از نمایشگر دوم نشان می‌دهد. نمایشگر دوم تنها کیفیت بیش‌تر یا به عبارتی پیکسل‌های بیش‌تری دارد.

استاندارد HDR قرمز، سبز و آبی عمیق‌تر و واضح‌ تولید می‌کند. در همین حال تعداد رنگ بیش‌تر یا به عبارتی سایه‌های بیش‌تری از یک رنگ برای نمایش تصاویر به همراه دارد.

به این معنی که سایه‌ها تنها سیاه و سفید نیستند. جزئیاتی را در تاریکی می‌بینید که مشاهده آن در حالت عادی تقریبا غیر ممکن است.

این استاندارد خود را فصل آخر بازی تاج و تخت به مردم نشان داد. زمانی که کاربران با نمایشگرهای معمولی تقریبا چیزی از فیلم نمی‌دیدند.

4. نور و روشنایی

نور نقش مهمی در بهبود کیفیت تصاویر دارد. HDR مقدار نور یک تصویر را کنترل می‌کند. در یک تصویر چه مقدار روشنایی باید ایجاد شود؟ جواب به این سوال در دست HDR قرار دارد.

نکته ماجرا در فاصله بین قسمت نورانی و قسمت تاریک قرار دارد. هر مقدار که بخش نورانی، نورانی‌تر و بخش تاریک، تاریک‌تر باشد، کنتراست بالاتر خواهد بود.

کنترل نور افزایش کنتراست را ممکن می‌کند. باید بدانید که شدت نور روی طیف رنگی که مشاهده می‌کنیم، تاثیر گذار است.

هرچه دامنه نور بیش‌تر باشد، تنوع رنگی که مشاهده می‌کنیم، بیش‌تر می‌شود. انسان با چشم خود گروهی از رنگ‌ها را تشخیص می‌دهد.

Neo QLED 8K

این گروه از رنگ‌ها را به عنوان طیف رنگی می‌شناسیم. فناوری HDR از طیف رنگی Rec.2020 استفاده می‌کند. این طیف در حدود 100 برابر بیش‌تر از حالت استاندارد، رنگ برای نمایش دارد.

شدت روشنایی نمایشگر با واحد “نیت” اندازه گیری می‌شود. HDR طراحی شده تا شدت روشنایی 10 هزار نیت را ممکن کند.

این مقدار در حدود 30 تا 40 برابر بیش‌تر از نمایشگرهای غیر HDR است.

5. متادِیتا یا فراداده

فراداده شامل محتوا و ویژگی‌هایی است که برای تنظیم رنگ و روشنایی دستگاه به کار می‌آید. به طور کلی درجه رنگ‌ها نقش مهمی در نحوه استفاده از فراداده با HDR دارد.

حجم رنگ محتوا باید با نمایشگر همگام شود. این روند، همگام شدن را تضمین می‌کند. در همین حال که رنگ‌ها و دیگر موارد بهبود پیدا می‌کند، باید به اهداف سازنده نزدیک شود.

برای رسیدن به این هدف از فراداده پویا و ثابت کمک گرفته می‌شود. فراداده پویا اطلاعات مربوط به هر قسمت فیلم را به همراه دارد.

فراداده ثابت اطلاعات تمام فیلم را به شکلی یکسان و برابر دارد. نسخه پویا بهتر است، چراکه به نسبت هر صحنه تغییر می‌کند.

نسخه ثابت فاصله زیادی با نسخه پویا دارد. استفاده از فراداده ثابت ممکن است دامنه پویا را بیش‌ از حد فشرده کند. فشرده شدن دامنه پویا باعث می‌شود تا رنگ‌ها آشفته به نظر برسد.

اگر بخواهیم دلیل نا مناسب بودن فراداده ثابت را برای شما بررسی کنیم، بحث پیچیده می‌شود. به شما قول می‌دهیم اگر یک نمایشگر با HDR پویا را انتخاب کنید، نتیجه بسیار بهتر خواهد بود.

6. تفاوت بین یک نمایشگر با و بدون فناوری HDR

نیازی نیست هر دو نوع نمایشگر را کنار هم قرار دهید. با تلویزیون 4K با و بدون HDR یک فیلم را مشاهده کنید. حتی با خاموش و روشن کردن این ویژگی تفاوت‌ها کاملا به چشم می‌آید.

چرا تلویزیون 4K را مثال زدیم؟ این تلویزیون‌ها روز به روز محبوب‌تر می‌شوند و چهار برابر تلویزیون‌های HD پیکسل دارد.

در ابتدا باید بدانید که 4K تعداد پیکسل‌ها را نمایش می‌دهد. استاندارد HDR کیفیت آنچه که نمایشگر نشان می‌دهد را تعریف می‌کند.

Samsung QLED 8K sizes

کیفیت 4K بدون استاندارد HDR تعریف چندانی ندارد. بسیاری از رنگ‌ها (خصوصا رنگ‌های اشباع شده) تنها در نمایشگرهای HDR نمایش داده می‌شوند.

آن گروه از رنگ‌ها در یک نمایشگر معمولی نشان داده نمی‌شود. نه تنها نمایشگر، بلکه انواع رایانه، پروژکتور و حتی تلفن‌های همراه بدون HDR آن رنگ‌ها را نشان نمی‌دهند.

محدودیت‌های HDR

باید بدانید که این استاندارد انواع مختلفی دارد. نمایشگرهای ارزان قیمت LCD به دلیل استفاده از نور پس زمینه، امکان ایجاد کنتراست مناسب را به کاربران نمی‌دهد.

چرا که پیکسل‌ها به شکل گروهی روشن و یا خاموش می‌شوند. در هر حال یک هاله نورانی در اطراف اجسام قابل مشاهده است.

ضبط فیلم با استاندارد HDR کار آسانی نیست. پردازش تصاویر زمان زیادی نیاز دارد. حتی در زمان ضبط فیلم به تجهیزات جدید و یادگیری احتیاج پیدا می‌کنیم.

سازندگان محتوی باید رنگ‌ها و دیگر موارد را به خوبی رعایت کنند. به همین دلیل است که کاربران رایانه معمولا با استاندارد HDR سر و کار ندارند.

بیش‌تر محتوی با این استاندارد برای تلویزیون ساخته می‌شود. شما در مورد این استاندارد چطور فکر می‌کنید؟ آیا فعال کردن ویژگی HDR تاثیر زیادی در آنچه می‌بینید، ایجاد می‌کند؟

منبع: makeuseof.com

مطالب مرتبط

دیدگاه شما چیست؟