تلویزیون HDR چه ویژگی‌هایی دارد و در هنگام خرید آن باید به چه نکاتی توجه کنیم؟

HDR یا همان دامنه پویای بالا، یکی از فناوری‌هایی بوده که تولیدکنندگان نمایشگرها با استفاده از آن، نسبت به بازاریابی محصولات خود اقدام می‌کنند. یک تلویزیون HDR می‌توانند تصاویر را بهتر نشان داده و بدین ترتیب خروجی تصویر به آنچه که خودمان در واقعیت می‌بینیم، نزدیک‌تر خواهد بود.

به زبان ساده، دامنه پویا به‌معنای تفاوت موجود در مابین تاریک‌ترین و روشن‌ترین قسمت تصویر است. اگر فکر می‌کنید که این همان تعریف نسبت کنتراست است، آنگاه باید بگوییم که درست فکر می‌کنید. نمایشگرهایی که نسبت کنتراست بالایی دارند، در زمینه HDR نیز عملکرد خوبی را از خود به جای می‌گذارند.

همان‌طور که می‌دانید، HDR تنها فناوری تأثیرگذار در کیفیت خروجی نمایشگرها نیست و موارد دیگری نیز در این زمینه تأثیرگذار هستند. در این مطلب ما ابتدا نگاهی نزدیک‌تر به ماهیت تکنولوژی HDR انداخته و سپس در ادامه به شما می‌گوییم که چگونه می‌توانید بهترین استفاده را از این فناوری ببرید.

تلویزیون HDR چیست؟

جدا از بهبود دامنه پویا، HDR باعث می‌شود که تصاویر نمایش داده شده، واقعی‌تر به نظر برسند. احتمالا از خود می‌پرسید که چگونه این کار انجام می‌شود؟ در حواب باید بگوییم که با بهبود فرایند مدیریت رنگ‌ها. اکثر نمایشگرهای قدیمی غیر HDR به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که طیف رنگی sRGB را پوشش دهند. مسئله اینجاست که sRGB یک استاندارد تاریخ مصرف گذشته بوده و در اصل جهت استفاده در نمایشگرهای CRT و بخش تلویزیونی در نظر گرفنه شده بود. در نتیجه این طیف رنگی فقط درصد کمی از طیف نوری مرئی را پوشش می‌دهد. به عبارتی دیگر، یک تلویزیون sRGB تنها قادر به نمایش 25 الی 33 درصد از رنگ‌هایی بوده که توسط چشم ما قابل تشخیص هستند.

حال HDR آمده و نوید فراتر رفتن از محدودیت‌های sRGB را به ما می‌دهد. نتیجه این موضوع نیز این است که یک تلویزیون و محتوای HDR باید حداقل طیف DCI-P3 را پوشش دهد. جهت توضیح بیشتر باید بگوییم که DCI-P3 در واقع فضای رنگی مورد استفاده اکثر نمایش‌های تئاتری این روزها است.

DCI-P3 حدود 25 درصد گسترده‌تر از sRGB بوده که همین امر باعث بازتولید دقیق‌تر رنگ‌ها بر روی نمایشگر می‌شود. بسیاری از فرمت‌ها و استانداردهای HDR در حال آماده‌سازی جهت پوشش طیف رنگی Rec. 2020 هستند. Rec. 2020 جدیدترین استاندارد رنگی بوده و می‌تواند حدود 75 درصد از طیف نور مرئی را پوشش دهد.

فراتر از رنگ: روشنایی، کنتراست و عمق بیت

جهت به دست آوردن بهترین تجربه HDR، عوامل مختلفی در این زمینه تأثیرگذار هستند که از جمله آن‌ها می‌توان به روشنایی و کنتراست اشاره کرد. نمایشگرهای غیر HDR یا همان SDR که مخفف دامنه پویای استاندارد بوده، به دلیل ضعف در بازتولید بخش‌های تاریک و روشن تصویر، بدنام هستند. نتیجه این امر نیز این است که تصویر به‌نوعی رنگ پریده نشان داده شده و یا اینکه عمق چندانی ندارد.

حال با استفاده از نسبت کنتراست بالاتر (یا همان دامنه پویا)، نمایشگر شما می‌تواند نواحی روشن‌تر را بهتر نمایش داده و در عین حال نیز جزئیات قسمت‌های تاریک‌تر را نیز از بین نبرد. به طرز مشابهی، روشنایی بیشتر به نواحی روشن اجازه می‌دهد که خود را تاحدودی از مابقی تصویر جدا کنند. به جای اینکه کل نمایشگر روشن‌تر شود، در واقع فقط نواحی خاصی روشن‌تر شده و بدین ترتیب نوعی برجستگی در تصویر به وجود می‌آید.

در همین راستا، بسیاری از نمایشگرهای HDR امروزی به پنل‌های دارای عمق بیت بیشتری مجهز بوده تا بدین ترتیب کیفیت بصری بهبود پیدا کند. می‌توانید عمق بیت را به‌عنوان تعداد طیف‌های رنگی که یک نمایشگر به ازای هر پیکسل RGB می‌تواند تولید کند در نظر بگیرید. به عبارتی دیگر، یک نمایشگر SDR هشت بیتی می‌تواند 256 طیف از رنگ‌های اصلی قرمز، سبز و آبی را بازتولید کند. این در حالی است که این عدد در پنل‌های 10 بیتی در حدود 1024 و در نمایشگرهای 12 بیتی، 4096 است.

استاندارد HDR نیازمند نمایشگرهای 10 بیتی و یا تلویزیون‌هایی است که حداقل با استفاده از تکنیک‌های نرم‌افزاری (مثلا Dithering) بتوانند به تولید رنگ‌های 10 بیتی بپردازند. عمق بیت بالاتر از آن لحاظ حائز اهمیت است که نمایشگر می‌تواند طیف‌های مختلف رنگ‌های مشابه را به‌خوبی نمایش دهد. اکثر نمایشگرهایی که از Dithering استفاده می‌کنند، بر روی کنترل نرخ فریم تکیه می‌کنند که در این مورد نمایشگر سریعا در بین دو طیف رنگی جابجا شده تا توهم تشکیل طیف رنگی میانی را به وجود آورد. چنین رویه‌ای به یک نمایشگر 8 بیتی این امکان را می‌دهد که به عمق رنگی 10 بیتی دست پیدا کند.

این مطلب را نیز بخوانید: فعال کردن HDR در ویندوز 10 چگونه انجام می‌شود؟

در نهایت لازم به ذکر است که بگوییم فناوری HDR باعث افزایش وضوح و یا تیزی تصاویر نمایش داده شده نمی‌شود. در واقع این قضیه به رزولوشن یا همان وضوح تصویر مربوط می‌شود؛ فاکتوری که در چند سال گذشته، شرکت‌های زیادی را به تکاپو انداخته است. HDR و وضوح تصویر می‌توانند با یکدیگر ترکیب شده و کیفیت تصویر را بهبود بخشند، اما در کل این دو مقوله از یکدیگر جدا هستند. شما می‌توانید یک کیفیت HDR خوب را بر روی یک نمایشگر با وضوح پایین تجربه کرده و یا بالعکس. البته ویژگی HDR بیشتر در تلویزیون‌هایی وجود دارد که دارای رزولوشن بالا هستند، همانند UHD.

توضیحی در رابطه با فرمت‌های HDR

HDR فقط یک نوع استاندارد و فرمت ندارد. برخی از استانداردهای HDR با یکدیگر تفاوت زیادی دارند. خوشبختانه امروزه اکثر نمایشگرها و محتواها از چندین فرمت HDR پشتیبانی می‌کنند.

HDR10

HDR10 اولین استاندارد در این زمینه بود که در سال 2015 وارد بازار شد. این فناوری توسط Consumer Technology Association توسعه داده شده و کاملا باز و رایگان است. این قضیه بدین معنا است که هر شرکتی می‌تواند از HDR10 در نمایشگرهای خود استفاده کرده و آن را تبلیغ کند. نام HDR10 از پنل‌های استاندارد 10 بیتی گرفته شده است.

HDR10 همچنین متادیتا را برای نمایشگرها فراهم می‌کند. این متادیتا، روشنایی و سطح رنگی مربوط به قسمت خاصی از محتوا را توصیف می‌کند. البته برخلاف فرمت‌های پیشرفته‌تر که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم، این متادیتا از ابتدا تا پایان، حالتی ایستا دارد. به عبارتی دیگر، این متادیتا مجموعه‌ای از مقادیر حداقل و حداکثر روشنایی بوده که بر روی تمامی فایل ویدیویی، اعمال می‌شود.

HDR10 به دلیل قدیمی بودن و همچنین نیازمندی‌های تکنیکی پایین، تبدیل به حداقلی برای محتوا و نمایشگرهای HDR شده است. تلویزیون‌های شرکت‌های مطرح، محتواهای UHD Blu-ray گوناگون، سرویس‌های استریم و حتی کنسول‌های بازی نسل قبلی، از فناوری HDR10 پشتیبانی می‌کنند.

Dolby Vision

Dolby یکی از شرکت‌های مطرح در حوزه سینما و سرگرمی بوده و استاندارد HDR خاص خود را نیز دارد. البته این استاندارد همانند Dolby Atmos (مربوط به صدا)، یک فناوری خصوصی به حساب می‌آید. این قضیه بدین معنا است که شرکت‌هایی که بخواهند از این تکنولوژی در محصولات خود استفاده کنند، باید لایسنس آن را خریداری نمایند.

Dolby Vision در چندین مورد از HDR10 فراتر می‌رود که یکی از آن‌ها، پشتیبانی از عمق رنگ 12 بیتی است. این فناوری همچنین تولیدکنندگان محتوا را ملزم به استفاده از ابزارهای دقیق‌تر و اعمال دقیق‌تر جزئیات می‌کند.

Dolby Vision با استفاده از متادیتای پویای قرار داده شده در محتوا، شیوه نمایش هر صحنه (و یا حتی فریم) را بررسی می‌کند. شاید اولین نسخه‌های این تکنولوژی چندان بهتر از HDR10 نبوده باشند، اما به هر حال Dolby Vision همچنان در حال بهبود است. البته هر چه استودیوها بیشتر با این فناوری کار کنند، آنگاه این شکاف نیز می‌توانند بزرگ‌تر شود.

+HDR10

+HDR10 را می‌توان نسخه ارتقا یافته استاندارد HDR10 به حساب آورد. تفاوت اساسی مابین این دو این است که +HDR10 از متادیتای پویا، پشتیبانی می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود تا +HDR10 با Dolby Vision برابر شود، البته با این تفاوت که اولی همانند HDR10، رایگان است.

البته برخلاف Dolby Vision، فناوری +HDR10 نمی‌تواند عمق رنگی بیش از 10 بیت را ارائه دهد. درست است که در حال حاضر بسیاری از نمایشگرهای رده مصرف‌کننده به عمق رنگی 12 بیتی نزدیک نشده‌اند، اما به هر حال این قضیه می‌تواند در آینده تغییر کند. در صورت وقوع چنین سناریویی، Dolby Vision می‌تواند دست بالاتر را در این رقابت داشته باشد.

استانداردی دیگر به نام HDR10+ Adaptive نیز وجود دارد. به‌صورت خلاصه این فناوری با استفاده از حسگرهایی، نور محیطی را اندازه‌گیری کرده و سپس بسته به آن، تنظیمات نمایش تصویر را تغییر می‌دهد. البته استفاده از این فناوری چندان رایج نیست. تنها تعدادی از نمایشگرهای رده بالا از این تکنولوژی پشتیبانی می‌کنند.

Hybrid Log Gamma یا همان HLG

HLG یک فناوری HDR رایگان بوده که بیشتر با در نظر گرفتن محدودیت‌های پخش تلویزیونی، توسعه یافته است. برخلاف سایر استانداردهای بحث شده در این مطلب، HLG جهت کار با تلویزیون HDR شما، بر متادیتا تکیه نمی‌کند. این قضیه بدین دلیل است که پخش‌های OTA در قیاس با استریم دیجیتال مبتنی بر اینترنت، بیشتر مستعد تداخل هستند. در رابطه با متادیتا باید بگوییم که این احتمال وجود دارد که در طول فرایند ارسال اطلاعات، بخشی از داده‌ها از بین بروند. در عوض HLG از ترکیب گامای سنتی و منحنی‌های لگاریتمی اضافی قرار داده شده در خود محتوا استفاده کرده تا تجربه HDR را به کاربر ارائه دهد.

فناوری گاما (Gamma) برای تمامی تلویزیون‌ها شناخته شده است، زیرا یکی از قدیمی‌ترین استانداردها جهت توصیف روشنایی محتوای SDR است. از طرفی دیگر، منحنی‌های لگاریتمی جهت توصیف سطوح روشنایی‌ بالاتر از SDR، مورد استفاده قرار گرفته و فقط نمایشگرهای HDR با این فناوری سازگاری دارند. این قضیه بدین معنا است که فناوری HLG با تلویزیون‌های SDR سازگاری داشته و بنابراین نیاز به ارائه دو نوع استریم ویدیویی متفاوت، از بین می‌رود. HLG همچنین یک استاندارد مطلق نیست و از این رو بهتر می‌تواند خود را با نمایشگرهای دارای سطوح روشنایی مختلف، سازگار نماید.

نکته منفی در رابطه با HLG این است که محتوا بر روی نمایشگرهای قدیمی‌تر SDR که طیف رنگی وسیعی ندارند، دارای تنوع رنگی کمتری خواهد بود. تلویزیون‌های SDR، روشنایی کمتری دارند، زیرا آستانه سفیدی HLG در قیاس با استاندارد رایج SDR یعنی BT.709، در سطح پایین‌تری قرار دارد. با این اوصاف، همچنان تصویر دریافتی شما در سطح بالایی قرار داشته و نتایج نیز بهتر از تماشای هر فرمت HDR دیگری بر روی نمایشگرهای SDR است. کاربران عادی احتمالا متوجه کمتر بودن شدت اشباع رنگ‌ها و یا روشنایی نخواهند شد.

شبکه‌های BBC بریتانیا و NHK ژاپن، اولین رسانه‌ها در نوع خود بودند که از HLG استفاده کردند. اگر زمانی تلویزیون HDR در سطح وسیعی مورد استفاده قرار بگیرد، آنگاه احتمالا این تکنیک به استاندارد غالب پخش تلویزیونی بدل خواهد شد.

از کجا باید محتوای HDR تهیه کنیم؟

همان‌طور که انتظار دارید، لزوما داشتن یک تلویزیون HDR به‌معنای نمایش بهتر محتوای فعلی نیست. در وافع جهت به دست آوردن بهترین نتیجه، باید به محتوای HDR نیز دسترسی داشته باشید. خبر خوب این است که اکثر محتواهایی که این روزها تولید می‌شوند، استریم جداگانه HDR را ارائه می‌دهند. اگر نمایشگر شما بتواند که این استریم را رمزگشایی کند، آنگاه محتوای شما به‌صورت خودکار با کیفیت HDR پخش خواهد شد. در زیر به‌صورت خلاصه به شما می‌گوییم که چگونه می‌توانید به محتوای HDR دسترسی پیدا کنید.

• سرویس‌های استریم ویدیو: اکثر سرویس‌های استریم ویدیو همانند +Netflix، Amazon Prime Video ،Hulu ،Disney+ ،Apple TV و Peacock از فناوری HDR پشتیبانی می‌کنند. برخی از این سرویس‌ها فقط HDR10 عادی را ارائه می‌دهند و این در حالی است که مواردی همچون Netflix و +Apple TV از Dolby Vision نیز پشتیبانی می‌کنند. البته تمامی محتوا به‌صورت HDR در دسترس نخواهد بود. ویدیوهای قدیمی و یا مواردی که به‌صورت اختصاصی برای تلویزیون‌ها تولید می‌شوند، معمولا از فناوری HDR پشتیبانی نمی‌کنند.
• بازی‌های ویدیویی: کنسول‌های بازی پلی‌استیشن و ایکس‌باکس، سال‌ها است که از HDR10 پشتیبانی می‌کنند. ایکس‌باکس سری ایکس و اس همچنین با Dolby Vision نیز سازگاری دارند. اکثر بازی‌های AAA از HDR پشتیبانی می‌کنند، اما در نظر داشته باشید که همه بازی‌ها این‌گونه نیستند. همین قضیه در رابطه با پی‌سی گیمینگ نیز صادق است، البته اگر کارت گرافیک شما نسبتا جدید باشد. شوربختانه کنسول بازی نینتندو سویچ از HDR پشتیبانی نمی‌کند.
• رسانه‌های نوری: سرویس‌های استریم، راحتی زیادی را برای کاربران فراهم می‌کنند، اما خوره‌ها تمایل بیشتری به استفاده از محتوای نوری و مخصوصا دیسک‌های Blu-ray دارند. دلیل این قضیه نیز به کیفیت بالاتر این رسانه‌ها مربوط می‌شود. البته دلیل دیگری نیز می‌تواند در این رابطه وجود داشته باشد. دیسک‌های Ultra HD Blu-ray از HDR10 به‌عنوان استاندارد پایه استفاده می‌کنند. البته برخی از عناوین نیز جهت سازگاری با Dolby Vision و +HDR10، تعدیل می‌شوند. فقط این را در نظر داشته باشید که هم نمایشگر و هم پخش‌کننده Blu-ray شما باید هر دو از یک استاندارد HDR مشخص، پشتیبانی کنند.

نکاتی جهت خرید تلویزیون HDR

تا به اینجا فهمیدیم که تلویزیون HDR چیست و در واقع این تکنولوژی چگونه می‌تواند کیفیت تصویر را بهبود بخشد. البته به هر حال تمامی نمایشگرهای HDR، یک کیفیت خروجی را ارائه نمی‌دهند. بسیاری از نمایشگرهای ارزان قیمت بازار، از طیف رنگی موردنیاز جهت نمایش درست محتوای HDR، برخوردار نیستند. چنین مواردی باعث می‌شوند که نمایشگر شما قادر به پخش محتوای دیجیتال باشد، اما نتواند که کیفیت مورد انتظار را ارائه دهد. در سناریوهای نادری نیز محتوای HDR ممکن است که از مشابه SDR خود، کیفیت پایین‌تری داشته باشد.

در نهایت منظور ما این است که باید حواستان به نمایشگرهای HDR ارزان قیمت باشد. حتی مدل‌هایی که پشتیبانی از HDR10 را تبلیغ می‌کنند، شاید اصل حقیقت را بیان نکنند. شاید منظور از چنین برچسب‌هایی فقط سازگاری با محتوای 10 بیتی باشد. معمولا این‌گونه HDRها را HDR تقلبی می‌نامند. به یاد داشته باشید که HDR10 یک استاندارد باز بوده و بنابراین باید بیشتر حواستان به تبلیغات آن باشد. در هر صورت در هنگام خرید یک تلویزیون HDR باید به ویژگی‌های مختلف آن، توجه کافی داشته باشید.

حال شاید از خود بپرسید که چگونه می‌توان یک نمایشگر HDR خوب خریداری کرد؟ طبیعتا پیش‌پا افتاده‌ترین جواب این است که به‌صورت جزئی، ویژگی‌های محصول موردنظر را بررسی کنید. ویژگی‌های تلویزیون HDR شما حداقل باید به اندازه شاخص‌های زیر باشند.

• یک طیف رنگی گسترده، حداقل باید بیش از 80 درصد از فضای رنگی DCI-P3 را پوشش دهد. همچنین پوشش بالای طیف رنگی Rec. 2020 / BT. 2020 نیز مزیت محسوب می‌شود، اما ضروری نیست.
• سطح روشنایی تلویزیون HDR شما باید حداقل 500 الی 800 نیت باشد. به یاد داشته باشید که تولیدکنندگان سعی دارند که در این باره اغراق نمایند. در این رابطه، عدد بیشتر به‌معنای کیفیت بهتر بوده و چه بسا نمایشگرهای رده بالایی وجود دارند که روشنایی بیش از 1000 نیتی را ارائه می‌دهند.
• ویژگی‌های نور پس‌زمینه (Backlight) همانند تیرگی کلی، موضعی و یا مینی LED‌ها به طرز قابل توجهی، نسبت کنتراست نمایشگر را بهبود می‌بخشند. با این اوصاف، برخی از نمایشگرهای میان رده مجهز به پنل‌های VA، سعی دارند که تیرگی موضعی را حذف کنند. دلیل این قضیه نیز به مزیت کنتراست ذاتی این فناوری بازمی‌گردد.
• پشتیبانی از فرمت‌های گوناگون نیز نکته مهمی بوده که باید آن را در نظر داشته باشید. برخی از نمایشگرها فقط از فرمت پایه HDR10 پشتیبانی می‌کنند و این در حالی است که برخی دیگر علاوه بر این، با HDR10+، Dolby Vision و HLG نیز سازگاری دارند. طبیعتا در اینجا باید بیشتر به محتوای موردنظر خود توجه کنید.

مسلما برخی از این تکنولوژی‌ها همیشه به‌سرعت در دسترس نبوده و یا اینکه تشخیص آن‌ها در هنگام خرید یک تلویزیون، آسان نیست. سال‌هاست که کاربران خواهان استانداری جهانی در رابطه با ویژگی HDR هستند (همانند USB و یا HDMI). خوشبختانه گروه استانداردهای رابط VESA، گواهی DisplayHDR را ارائه داده و شما می‌توانید به آن استناد کنید.

توضیحی در رابطه با استاندارد DisplayHDR

شاید استاندارد DisplayHDR بسیار با حالت ایدئال فاصله داشته باشد، اما در هر صورت آشنایی با آن، ضرری ندارد. هر محصول به‌صورت جداگانه تأیید می‌شود. بنابراین یک تولیدکننده تنها در صورتی می‌تواند نسبت به چیزی ادعا داشته باشد که محصول وی، تست‌های مربوطه را گذرانده باشد.

در حال حاضر استاندارد DisplayHDR دارای 8 سطح عملکردی است که از جمله آن‌ها می‌توان به سه سطح اختصاصی برای نمایشگرهای OLED و microLED اشاره کرد. در پایین‌ترین سطح، گواهینامه DisplayHDR 400 قرار دارد. همان‌طور که انتظار دارید، نیازمندی‌های این سطح نیز بسیار پایین هستند. چنین نمایشگرهایی فقط باید یک پنل 8 بیتی داشته و همچنین حداکثر روشنایی آن‌ها نیز باید در سطح 400 نیتی باشد. نیازی هم به سطح پوشش بالای فضای رنگی DCI-P3 نیست.

شوربختانه موارد بالا نمی‌توانند توقعات کاربران حساس را برآورده کنند. در نهایت اینکه یک تلویزیون DisplayHDR 400 کیفیت بهتری را در قیاس با نمایشگرهای SDR ارائه می‌دهد، اما تفاوت آن‌ها چندان زیاد نیست. از طرفی دیگر، DisplayHDR 500 و سطوح بالاتر، کیفیت بهتری را ارائه می‌دهند. چنین تلویزیون‌هایی دارای طیف رنگی وسیع‌تری بوده، از تیرگی موضعی برخوردار هستند (جهت ارائه کنتراست بهتر) و همچنین در قیاس با نمایشگرهای SDR، روشنایی بسیار بیشتری را ارائه می‌دهند. در این تلویزیون‌ها از پنل‌های 10 بیتی استفاده می‌شود.

DisplayHDR True Black یک استاندارد جداگانه بوده که در مابین 400 الی 600 قرار دارد. نمایشگرهای سطح بالا، توانایی ارائه سطوح تیرگی عمیق‌تر و نسبت کنتراست بالاتر را دارند. با این حال، نمایشگرهای OLED بزرگ‌تر به اندازه برخی از LCDهای رده بالاتر که یک لایه نقاط کوانتومی (Quantum Dot) استفاده کرده، قادر به تولید روشنایی نیستند. البته به مرور زمان و با پیشرفت فناوری، سطوح بیشتری نیز به استانداردهای فعلی اضافه خواهند شد.