لقد تفجّر عدد أجهزة العرض المزوّدة بدقة 4K للتلفزيون ، ولسبب وجيه. من لا يريد صورة تلفزيونية أكثر تفصيلاً؟
Ultra HD: أكثر من مجرد دقة 4K
معيار دقة 4K هو جزء واحد مما يُشار إليه الآن باسم Ultra HD. وبالإضافة إلى زيادة الدقة ، يتمثل عامل مهم يحسن جودة الصورة في السطوع ومستويات التعرض المناسبة نتيجة لزيادة إنتاج الضوء بالتزامن مع نظام معالجة الفيديو المشار إليه باسم HDR.
ما هو HDR؟
HDR لتقف على المدى الديناميكي العالي.
أثناء عملية إتقان المحتوى المختار المخصص لعرض الفيديو المسرحي أو المنزلي ، يتم تشفير بيانات السطوع والتناقض الكاملة التي يتم التقاطها أثناء عملية التصوير في إشارة الفيديو. عندما يتم عرض المحتوى في مجموعة بث أو بث أو على قرص ، يتم إرسال هذه الإشارة إلى تلفزيون يدعم تقنية HDR. يتم فك تشفير المعلومات ، ويتم عرض معلومات النطاق الديناميكي العالي ، استنادًا إلى إمكانات السطوع والتباين الخاصة بالتلفزيون. إذا كان التلفزيون غير ممكن بتقنية HDR (يشار إليه على أنه نطاق ديناميكي قياسي التلفزيون) ، فإنه ببساطة عرض الصور دون معلومات النطاق الديناميكي العالي.
بالإضافة إلى دقة 4K ومجموعة كاملة من الألوان ، يمكن للتلفزيون المزوّد بتقنية HDR ، مع محتوى مرمّز بشكلٍ صحيح ، عرض مستويات السطوع والتباين القريبة التي قد تراها في العالم الحقيقي. وهذا يعني بياضًا ساطعًا بلا ازدهار أو غسل ، وسودًا عميقًا بدون سحق أو سحق.
على سبيل المثال ، إذا كان لديك مشهد يحتوي على عناصر ساطعة للغاية وعناصر داكنة في نفس الإطار ، مثل غروب الشمس ، فستشاهد كلاً من الضوء الساطع للشمس والأجزاء المظلمة لبقية الصورة بوضوح متساوي ، جنبا إلى جنب مع جميع مستويات السطوع بينهما.
نظرًا لوجود نطاق واسع من الأبيض إلى الأسود ، فإن التفاصيل التي لا تكون مرئية بشكل طبيعي في كل من المناطق المضيئة والمظلمة في صورة تلفزيون قياسية هي أكثر سهولة على أجهزة التلفزيون المزودة بتقنية HDR ، والتي توفر تجربة مشاهدة أكثر إرضاءً.
كيف يؤثر تقرير التنمية البشرية على المستهلكين
يمثل HDR خطوة تطورية في تحسين تجربة المشاهدة التلفزيونية ، لكن المستهلكين يواجهون أربعة تنسيقات HDR رئيسية تؤثر على أجهزة التلفزيون والمكونات والمكونات الطرفية ذات الصلة التي ينبغي عليهم شراؤها. هذه الأشكال الأربعة هي:
- HDR10
- رؤية دولبي
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- تكنيكولور اتش دي ار
كل شكل له سماته الخاصة.
HDR10 و HDR10 +
HDR10 عبارة عن معيار مفتوح خالي من حقوق الملكية مضمّن في جميع أجهزة التلفزيون المتوافقة مع HDR ومستقبلات المسرح المنزلي ومشغلات Blu-ray فائقة الدقة وشاشات وسائط محددة.
يعتبر HDR10 أكثر عمومية حيث يتم تطبيق معلماته بشكل متساوٍ في جزء معين من المحتوى. على سبيل المثال ، يتم تحديد نطاق سطوع متوسط عبر فيلم كامل.
أثناء عملية الإتقان يتم وضع علامة على ألمع نقطة وأغمق نقطة في الفيلم ، لذلك عند تشغيل محتوى HDR يتم فهرسة جميع مستويات السطوع الأخرى إلى تلك النقاط.
ومع ذلك ، في عام 2017 ، عرضت شركة Samsung أسلوبًا للمشهد حسب المشهد لتقرير HDR الذي يطلق عليه HDR10 + (يجب عدم الخلط بينه وبين HDR + ، والذي سيتم مناقشته أدناه). تمامًا كما هو الحال مع HDR10 ، يكون HDR10 + خاليًا من الإتاوات ، ولكن هناك بعض تكاليف الاعتماد الأولية.
على الرغم من أن جميع الأجهزة الممكّنة بتقنية HDR تستخدم تقنية HDR10 ، فإن أجهزة التلفاز والمحتوى من Samsung و Panasonic و 20th Century Fox تستخدم HDR10 و HDR10 + حصريًا.
رؤية دولبي
Dolby Vision هي صيغة HDR تم تطويرها وتسويقها من قبل Dolby Labs ، والتي تجمع بين الأجهزة والبيانات الوصفية في تنفيذها. المطلب الإضافي هو أن على منشئو المحتوى ومقدموه وصانعي الأجهزة دفع دولبي رسوم ترخيص لاستخدامه.
تعتبر دقة Dolby Vision أكثر دقة من HDR10 ، حيث يمكن ترميز معلمات HDR الخاصة بها من مشهد إلى مشهد أو إطار تلو الآخر ، ويمكن تشغيلها استنادًا إلى إمكانات التلفزيون. بمعنى آخر ، يعتمد التشغيل على مستويات السطوع الموجودة عند نقطة مرجعية معينة ، مثل الإطار أو المشهد ، بدلاً من تحديد مستوى السطوع الأقصى للفيلم بأكمله.
من ناحية أخرى ، فإن طريقة عمل Dolby هيكلة Dolby Vision ، جميع أجهزة التلفاز المرخصة والمجهزة التي تدعم هذا التنسيق يمكنها أيضًا فك تشفير إشارات HDR10 إذا تم تشغيل هذه الإمكانية من قبل الشركة المصنعة للتلفزيون ، ولكن تلفزيون متوافق مع HDR10 فقط غير قادر على فك إشارات Dolby Vision.
وبعبارة أخرى ، فإن جهاز Dolby Vision TV لديه القدرة على فك تشفير HDR10 ، إلا أن التلفزيون HDR10 فقط لا يمكنه فك ترميز Dolby Vision. ومع ذلك ، فإن العديد من مزودي المحتوى الذين يدمجون ترميز Dolby Vision في محتواهم غالبًا ما يتضمنون تشفيرًا HDR10 أيضًا ، لاستيعاب أجهزة التلفزيون المزودة بتقنية HDR والتي قد لا تكون متوافقة مع Dolby Vision. إذا كان مصدر المحتوى يتضمن فقط رؤية Dolby والتلفزيون متوافق فقط مع HDR10 ، سيتجاهل التلفزيون ترميز Dolby Vision ويعرض الصورة كصورة نطاق ديناميكي قياسي. بمعنى آخر ، في هذه الحالة ، لن يستفيد المشاهد من HDR.
تشمل العلامات التجارية التلفزيونية التي تدعم Dolby Vision نماذج مختارة من LG و Philips و Sony و TCL و Vizio. تتضمن مشغلات Blu-ray فائقة الدقة التي تدعم تقنية Dolby Vision طرازات مختارة من OPPO Digital و LG و Philips و Sony و Panasonic و Cambridge Audio. ومع ذلك ، وفقًا لتاريخ التصنيع الخاص بالجهاز ، قد يتم تنشيط توافق Dolby Vision فقط بعد تحديث البرنامج الثابت.
من ناحية المحتوى ، يتم دعم Dolby Vision من خلال البث على المحتوى المحدد المقدم على Netflix و Amazon و Vudu ، بالإضافة إلى عدد محدود من الأفلام على قرص Ultra HD Blu-ray.
سامسونج هي العلامة التجارية التلفزيونية الرئيسية الوحيدة التي يتم تسويقها في الولايات المتحدة.لا يدعم Dolby Vision. لا تدعم أجهزة التلفزيون من سامسونج ومشغلات أقراص Blu-ray فائقة الدقة إلا HDR10.
Hybrid Log Gamma (HLG)
Hybrid Log Gamma هو تنسيق HDR المصمم للبث التلفزيوني عبر الأقمار الصناعية والقمر الصناعي والهواء. تم تطويره من قبل NHK في اليابان و BBC Broadcasting Systems ولكن بدون ترخيص.
الميزة الرئيسية لـ HLG من أجل مذيعي ومذيعي التلفاز هي أنه متوافق مع الإصدارات السابقة. وبعبارة أخرى ، بما أن حيز عرض النطاق الترددي يرقى إلى حد كبير بالنسبة إلى هيئات البث التلفزيوني ، فإن استخدام تنسيق HDR مثل HDR10 أو Dolby Vision لن يسمح لمالكي التلفزيونات غير ذات النطاق الديناميكي العالي (بما في ذلك أجهزة التلفزيون عالية الدقة) بمشاهدة المحتوى المشفر بتقنية HDR.
ومع ذلك ، يعد ترميز HLG مجرد طبقة إشارة بث أخرى تحتوي على معلومات سطوع مضافة دون الحاجة إلى بيانات وصفية محددة ، والتي يمكن وضعها أعلى الإشارة التلفزيونية الحالية. ونتيجة لذلك ، يمكن عرض الصور على أي جهاز تلفزيون. إذا لم يكن لديك تلفزيون HDR الذي يدعم HLG ، فلن يتعرف فقط على طبقة HDR المضافة ، لذلك لن تحصل على مزايا المعالجة المضافة ، ولكنك ستحصل على صورة قياسية من حقوق السحب الخاصة.
ومع ذلك ، فإن تقييد أسلوب HDR هذا هو أنه على الرغم من أنه يوفر وسيلة لتوافق كل من أجهزة التلفزيون SDR و HDR مع نفس إشارات البث ، إلا أنها لا توفر نتيجة HDR دقيقة إذا عرضت نفس المحتوى مع تشفير HDR10 أو Dolby Vision .
يتم تضمين توافق HLG على معظم أجهزة التلفزيون المزودة بتقنية HD 4K فائقة الوضوح (باستثناء طرازات Samsung) ومستقبلات المسرح المنزلي بدءًا من طراز عام 2017. حتى الآن ، كانت BBC و DirecTV تقدم بعض البرمجة باستخدام HLG.
تكنيكولور اتش دي ار
من بين تنسيقات HDR الرئيسية الأربعة ، فإن تقنية Technicolor HDR هي الأقل شهرة ولا ترى سوى استخدام طفيف في أوروبا. من دون التورط في التفاصيل التقنية ، فإن تقنية Technicolor HDR هي على الأرجح الحل الأكثر مرونة ، حيث يمكن استخدامها في كل من التطبيقات المسجلة (الدفق والقرص) والبث التلفزيوني. ويمكن أيضاً تشفيرها باستخدام نقاط مرجعية بالإطار.
بالإضافة إلى ذلك ، بطريقة مشابهة لـ HLG ، فإن تقنية Technicolor HDR متوافقة مع كل من أجهزة التلفزيون المزودة بتقنية HDR و SDR. بالطبع ، ستحصل على أفضل نتيجة مشاهدة على تلفزيون HDR ، ولكن حتى أجهزة التلفاز SDR يمكن أن تستفيد من الجودة المتزايدة ، بناءً على قدرات الألوان والتباين والسطوع.
إن حقيقة أن إشارات Technicolor HDR يمكن عرضها في SDR تجعلها ملائمة لمنشئي المحتوى وموفري المحتوى ومشاهدي التلفزيون. إن تقنية Technicolor HDR هي معيار مفتوح خال من الرسوم لمزودي المحتوى وصانعي التلفزيون من أجل التنفيذ.
نغمة رسم الخرائط
واحدة من المشاكل في تنفيذ تنسيقات HDR المختلفة على أجهزة التلفاز هي حقيقة أن ليس كل التلفزيونات لها نفس خصائص الإضاءة الخافتة. على سبيل المثال ، قد يمتلك جهاز التلفزيون المتطور HDR القدرة على إخراج ما يصل إلى 1000 شمعة من الضوء (مثل بعض أجهزة تلفزيون LED / LCD عالية الجودة) ، في حين أن البعض الآخر قد يكون لديه مخرج إضاءة بقدرة 600 أو 700 نانومتر كحد أقصى ( تلفزيونات LED / LCD متوسطة المدى ومصابيح OLED) ، في حين أن بعض أجهزة التلفزيون LED / LCD ذات الأسعار المنخفضة التي تعمل بتقنية HDR قد تنتج فقط حوالي 500 شمعة.
ونتيجة لذلك ، يتم استخدام تقنية تعرف باسم Tone Mapping لمعالجة هذا التباين. ما يحدث هو أن البيانات الوصفية الموضوعة في فيلم أو برنامج معين يتم إعادة ضبطها على قدرات أجهزة التلفزيون. وهذا يعني أنه يتم أخذ نطاق السطوع للتلفزيون في الاعتبار ويتم إجراء تعديلات على درجة سطوع الذروة وكل المعلومات ذات السطوع المتوسط ، بالتزامن مع التفاصيل والألوان الموجودة في البيانات الوصفية الأصلية بالنسبة إلى نطاق التلفزيون. ونتيجة لذلك ، لا يتم غسل سطوع الذروة المشفر في البيانات الوصفية عند عرضه على التلفزيون بقدرة خرج ضوئي أقل.
SDR-to-HDR Upscaling
وبما أن توافر المحتوى المشفر بتقنية HDR ليس وافراً بعد ، فإن العديد من شركات تصنيع أجهزة التلفزيون تتأكد من أن المستهلكين الذين ينفقون أموالاً إضافية على التلفزيون الذي يدعم تقنية النطاق الديناميكي العالي (HDR) لا يهدرون من خلال تضمين تحويل SDR-to-HDR. تسمي سامسونج نظامها كـ HDR + (يجب عدم الخلط بينه وبين HDR10 + الذي تمت مناقشته سابقًا) ، وتسمي تكنيكولور نظامها كنظام إدارة ذكي للذكاء.
ومع ذلك ، تمامًا كما هو الحال في تحسين الارتقاء بالقرار والتحويل من ثنائي إلى ثلاثي الأبعاد ، لا يوفر التحويل إلى HDR + و SD-to-HDR نتائج دقيقة مثل محتوى HDR الأصلي. في الواقع ، قد تبدو بعض المحتويات باهتة أو متفاوتة من مشهد إلى آخر ، ولكنها توفر طريقة أخرى للاستفادة من إمكانات سطوع أجهزة التلفزيون المزودة بتقنية HDR. يمكن تشغيل أو إيقاف تشغيل HDR + وتحويل SDR إلى HDR حسب الرغبة. يشار إلى رفع مستوى SDR إلى HDR باسم عكس لهجة رسم الخرائط .
بالإضافة إلى الارتقاء إلى مستوى SD-to-HDR ، تضم LG نظامًا يشير إلى معالجة Active HDR إلى عدد معين من أجهزة التلفزيون المزودة بتقنية HDR ، مما يضيف تحليلاً سطوعياً على سطح المشهد لكل من HDR10 ومحتوى HLG ، تحسين دقة هذين التنسيقين.
الخط السفلي
تزيد إضافة HDR من تجربة مشاهدة التلفزيون ومع حل الاختلافات في التنسيق ويصبح المحتوى متاحًا على نطاق واسع عبر القرص ، والبث ، ومصادر البث ، فمن المرجح أن يوافق المستهلكون عليه تمامًا كما كان لديهم سلفًا سابقة.
على الرغم من أن تطبيق HDR لا يتم تطبيقه إلا مع محتوى 4K Ultra HD ، إلا أن هذه التقنية مستقلة عن الدقة. وهذا يعني أنه من الناحية الفنية ، يمكن تطبيقه على إشارات الفيديو الأخرى ذات الدقة ، سواء أكانت 480P أو 720p أو 1080i أو 1080p. هذا يعني أيضًا أن امتلاك 4K Ultra HD TV لا يعني تلقائيًا أنه متوافق مع HDR - يجب أن يتخذ صانع التلفزيون قرارًا حازمًا لإدراجه.
ومع ذلك ، كان تركيز منشئي المحتوى وموفري المحتوى على تطبيق قدرة النطاق الديناميكي العالي ضمن النظام الأساسي 4K Ultra HD.مع توافر تلفزيونات فائقة الدقة فائقة الدقة بدقة 4K ودي في دي ومشغلات أقراص Blu-ray قياسية ، ومع وجود العديد من أجهزة التلفاز عالية الوضوح 4K بالإضافة إلى عدد متزايد من مشغلات Blu-ray فائقة الدقة ، إلى جانب التنفيذ المرتقب يعد البث التلفزيوني من ATSC 3.0 ، والوقت والاستثمار المالي لتكنولوجيا HDR الأنسب لزيادة قيمة محتوى 4K Ultra HD وأجهزة المصدر والتلفزيونات إلى الحد الأقصى.
على الرغم من أنه في مرحلة التنفيذ الحالية يبدو أن هناك الكثير من الارتباك ، فسوف يتم الفصل في النهاية. على الرغم من وجود اختلافات جودة دقيقة بين كل شكل (يعتبر Dolby Vision أن يكون له حافة طفيفة حتى الآن) ، فإن جميع تنسيقات HDR توفر تحسنا كبيرا في تجربة مشاهدة التلفزيون.
