خانه / آموزش / آشنایی با UHD و HDR )

آشنایی با UHD و HDR )

4K چیست؟

     از نگاه مصرف کنندگان عادی،4K  عموما معادل صفحه‌ای با رزولوشن (وضوح تصویر)  3840*2160 است. یعنی صفحه نمایشی که 3840 پیکسل افقی و 2160 پیکسل عمودی ارائه می‌دهد. اگر این اعداد را در هم ضرب کنید، صفحه نمایشی با بیش از 8 میلیون پیکسل خواهید داشت. این مقدار چهار برابر تراکم پیکسلی در یک صفحه HD 1080p  است که در اصطلاح به آن Full HD (FHD)   می‌گویند (شکل1):

2160×3840 = 8,294,400 pixels

1920×1080×4 = 8,294,400 pixels

شکل 1)

عبارت 4K  برگرفته از رزولوشن استاندارد 4096*2160 با نسبت ابعاد تصویری 1/9:1 در صنعت فیلم است. اما از آنجا که اغلب مونیتورها و تلویزیون‌ها از نسبت تصویریِ 16:9 استفاده می‌کنند، رزولوشنِ آن به 3840*2160 پیکسل کاهش یافته‌است و در صنعت تلویزیون با عنوان  (UHD) Ultra HD شناخته می‌شود. شکل 2 تفاوت SD ، HD 720p ، HD 1080p (Full HD) ، 2k ، HD 2160p (UHD)  و 4K را از نظر تعداد پیکسل‌های افقی و عمودی و همچنین اندازة تصویر نشان می‌دهد.

شکل 2)

با توجه به تعریف کیفیت تصویر، با افزایش رزولوشن، شفافیت (clarity)  و درخشندگی (sharpness)تصویر افزایش می‌یابد و قابلیت نمایش آن در صفحات بزرگتر فراهم می‌شود.

در بیشتر تبلیغ‌ها این چنین نشان داده می‌شود که برتری 4K نسبت به Full HD (HD 1080p)  مانند جهشی است که از رزولوشن (SD)  به (HD)  داشتیم. اما آیا به واقع این‌چنین است؟ آیا اگر یک تلویزیون، چهار برابر دیگری پیکسل دارد، الزاماً چهار برابر، کیفیت بهتری ارائه‌ می‌دهد؟

البته شرکت‌های تولید کنندة نمایشگر، حرف زدن ازنمایشگرهای  4K را دوست دارند. زیرا ازنمایشگرهایHD   متداول، بزرگتر و بهتر به‌نظر می‌رسند و تعداد پیکسل بیشتری هم دارند و می‌توانند بازار فروش بهتری پیدا کنند، اما باید توجه داشت که کیفیت بالای تصویر شامل مشخصه‌های مختلفی است که رزولوشن یکی از آن‌هاست. ویژگی‌هایی نظیر گسترة  پویایی (Dynamic Range)، فضای رنگِ قابل نمایش (Color Gamut)،  عمق بیت (Bit Depth)  و … از موارد تاثیر گذار در واقعی‌تر شدنِ تصویر هستند.

بنابراین زمانی تلویزیون4K  ارزش خرید پیدا می‌کند که با فن‌آوری‌هایی مانند  HDR  وWCG  -که در ادامه توضیح داده‌می‌شوند- همراه باشد. البته با در نظر گرفتن تمامیِ این ویژگی‌ها  در عمل، چشم انسان از نظر فیزیکی قادر به تشخیص پیکسل‌های اضافه‌تر نیست، مگر آنکه صفحه نمایش بسیار بزرگ و فاصلة  بیننده از آن بسیار کم باشد.

شکل 3 نشان می‌دهد که در هر سایزی از نمایشگر، حداکثر بهره‌مندی از افزایش رزولوشن در چه فاصله‌ای حاصل می‌شود. 

شکل 3)

آنچه نمودار شکل 3 نشان می‌دهد این است  به طور مثال برای یک صفحه نمایش 50 اینچی، مزایای 720p نسبت به 480p در فاصلة  نزدیک به 14/6 فوت(حدود 4/5 متری) شروع به تظاهر می‌کند و در فاصلة 9/8 فوت(حدود 3 متری)، این تمایز کاملا نمایان می‌شود.

برای همان اندازه صفحه نمایش، مزایای 1080p نسبت به 720p در فاصلة  9/8 فوت(حدود سه متری) شروع به آشکار شدن می‌کند و در فاصلة 6/5 فوت(2 متری) کاملاً نمود پیدا می‌کند. باز هم با همان اندازه صفحه نمایش مزایای UHD  نسبت به 1080p در فاصله 6/5 فوت(دو متری) شروع به نمایان شدن می‌کند و در فاصلة 2/5 فوت(75 سانتیمتری) کاملاً آشکار می‌شود. بدیهی است فاصلة 75  سانتیمتری، بسیار نزدیک‌تر از حد متعارفی است که اغلب افراد هنگام تماشای  تلویزیون 50 اینچی از آن فاصله می‌گیرند.

بنابراین بیشتر مصرف کنندگان نمی‌توانند مزایای کامل تلویزیون 50 اینچی UHD  خود را درک کنند.  همچنین اثر4K زمانی مشخص می‌شود که محتوای در حال نمایش نیز 4K باشد. برای مثال برنامه‌ای که با رزولوشن 1080p ضبط شده و بعدا به4K   تبدیل(Upscale )  شده باشد، در تلویزیون4K جزئیات بیشتری را به نمایش نخواهد گذاشت.

فن‌آوری HDR

HDR  مخففHigh Dynamic Range به معنی گسترة  پویاییِ وسیع در کنتراست تصویر است. همانطور که می‌دانید، کنتراست؛ تفاوت بین روشن‌ترین و تاریک‌ترین سطح در تصویر است. واحد اندازه‌گیریِ آن شمع بر متر مربع (cd/m2)  است و با عنوانnit  شناخته می‌شود. در تعریف ایده‌ال مقدار صفر(0 nit)  متناظر با سیاهیِ کامل است.

گسترة پویایی وسیع یا همان HDR  نسبت به گسترة  پویایی استاندارد (Standard Dynamiv Range)  یا SDR، محدودة  وسیع‌تری از روشنی تا تاریکی را شامل می‌شود.(شکل4) 

شکل 4)

این فن‌آوری با هدف بازتولیدِ تصویری نزدیک به درک چشم انسان از کنتراست، ارائه شده‌است به‌طوری‌که در ناحیة  رنگ‌های قابل نمایش، محدودة  تاریک تا روشن به گونه‌ای گسترش یابد که جزئیات بیشتری در تاریک‌ترین و روشن‌ترین نواحی تصویر قابل مشاهده باشد(شکل5).

شکل 5)

توجه داشته‌باشید که تمام تلویزیون‌های4K از فن‌آوریHDR  بهره نمی‌برند و فقط از نظر تعداد پیکسل در ردة  4K، دسته‌بندی می‌شوند و نمی‌توانند تصاویر HDR  را پردازش کنند. از طرفی هرچند فن‌آوری‌ HDR  اغلب با تلویزیون‌های UHD  همراه شده‌است، اما تلویزیون‌های Full HD  که از فن‌آوریHDR  پشتیبانی می‌کنند، نیز به بازار عرضه شده‌اند.

فن‌آوریWCG

WCG  نیز مخفف Wide Color Gamut  به معنای محدودة رنگی وسیع است. هیچ‌کدام از تجهیزات تصویری قادر به دریافت و بازتولید طیف کامل رنگ ها و سطوح روشناییِ قابل مشاهده برای چشم انسان نیستند و فقط می‌توانند زیر مجموعه ای از این رنگ‌ها و روشنایی را ضبط، پردازش یا پخش کنند. این محدودة  رنگیِ قابل بازتولید، با عنوان فضای رنگ یا وسعت رنگِ دستگاه (Color Gamut)  شناخته می‌شود. در شکل 6 محدودة  رنگی قابل مشاهده برای چشم انسان نشان داده شده‌است.

شکل 6)

مثلث داخلی (باخط ممتد)، محدودة  رنگ‌های قابل نمایش در سیستم‌های تلویزیونی معمولی است که به آن محدودة  رنگی استاندارد (Standard Color Gamut)  گفته می‌شود. (جزئیات مربوط به این محدودة  رنگی در توصیه نامة  ITU REC.709  مشخص شده‌است.)

مثلث بیرونی که با نقطه‌چین نمایش داده‌شده است، محدودة  رنگی وسیع    (Wide Color Gamut)  در سیستم‌های تلویزیونی جدید است. (جزئیات مربوط به این محدودة  رنگی در توصیه نامة  ITU REC.2020 مشخص شده‌است.)

در شکل 7 تفاوت جلوة تصویری محدودة رنگی وسیع و استاندارد دیده می‌شود.

شکل 7)

در سیستم‌های تصویری که رزولوشن UHD  و فن‌آوری‌های HDR  وWCG   را پشتیبانی می‌کنند، تصاویر بجای 8 بیت با عمق 10 بیت و بالاتر پردازش می‌شوند.(شکل8)

شکل 8)

 در این سیستم‌ها؛ رزولوشن زیاد، گسترة پویایی وسیع، عمق بیت بیشتر و همچنین زیاد شدن وسعت رنگ، باعث شده تصاویر ارائه شده هرچه بیشتر به واقعیت نزدیک شوند و هر روز مشتریان بیشتری را به سمت خود بکشانند.

 

 

حتما ببینید

زبان دكور و زبان دوربين

گاهی که از صحنه‌ای باشکوه عکس یا فیلم تهیه می کنیم و نمایش آن ها …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *