همه چیز درباره‌ی فرمت‌های HDR؛ از HDR10 و دالبی ویژن تا HLG

یوسف اسفندیاری

۱۰ مرداد ۱۴۰۰ | ۱۰:۰۱ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۶ دقیقه

نمایشگر بسیاری از تلویزیون‌های جدید، تبلت‌ها، گوشی‌ها و دیگر گجت‌ها از HDR پشتیبانی می‌کنند. پشتیبانی از این استاندارد به معنای نمایش رنگ‌های روشن‌تر و در کل تصاویر جذاب‌تر است و روی هم رفته فرمت‌های HDR روزبه‌روز اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. اما خود HDR چیست و فرمت‌های مختلف آن چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

HDR چیست؟

HDR مخفف محدوده دینامیکی بالا (High Dynamic Range) است. این اصطلاح اساسا به یک تکنولوژی اشاره دارد که به نمایشگرها اجازه می‌دهد محدوده‌ی دینامیکی وسیع‌تری را به نسبت به محدوده دینامیکی استاندارد یا SDR نمایش دهند. اما خود محدوده دینامیکی چیست؟ به زبان ساده محدوده دینامیکی به تفاوت بین تیره‌ترین بخش‌های تاریک و روشن‌ترین بخش‌های روشن تصویر گفته می‌شود.

روی هم رفته هر چقدر محدوده دینامیکی وسیع‌تر باشد، کیفیت تصویر هم جذاب‌تر می‌شود. به‌عنوان مثال اگر محدوده‌ی دینامیکی نمایشگر بالا باشد، جزئیات بیشتر در تصاویر روشن‌تر نمایش داده می‌شود و این موضوع جذابیت تصاویر را دوچندان می‌کند. تصاویر غیر HDR در مقایسه با دنیای واقعی می‌توانند بی‌روح به نظر برسند اما ویدیوهای HDR از نظر روشنایی و رنگ‌های متنوع به دنیای واقعی نزدیک‌تر هستند.

HDR طی سال‌های گذشته بهبود قابل توجهی پیدا کرده و به مرور زمان و با بهتر شدن تلویزیون‌ها و در کل نمایشگرها احتمالا شاهد ظهور فرمت‌های HDR بهتری خواهیم بود. به طور کلی با گذشت زمان نمایشگرها روشن‌تر شده‌اند و همین موضوع نمایش تصاویر واقع‌بینانه‌تری را امکان‌پذیر کرده است.

HDR10 چیست؟

همان‌طور که گفتیم فرمت‌های مختلفی برای HDR ارائه شده است. فرمت‌های HDR10، HDR10+، دالبی ویژن و HLG محبوب‌ترین فرمت‌های موجود محسوب می‌شود که رایج‌ترین آن‌ها HDR10 است.

به طور کلی تقریبا هر نمایشگری که از HDR پشتیبانی می‌کند با فرمت HDR10 سازگار است. این یعنی از بیشتر نمایشگرهای HDR باید حداقل انتظار پشتیبانی از فرمت HDR10 را داشته باشید. این یک فرمت رایگان به حساب می‌آید و سروس‌های استریمینگ مشهوری مانند نتفلیکس، دیزنی پلاس، اپل تی‌وی پلاس و دیگر سرویس‌ها از این فرمت استفاده می‌کنند.

این فرمت از عمق رنگ ۱۰ بیتی پشتیبانی می‌کند که این یعنی نسبت به تصاویر ۸ بیتی SDR رنگ‌های بسیار بیشتری را نمایش می‌دهد. در واقع، تصاویر ۸ بیتی می‌توانند تقریبا ۱۷ میلیون رنگ را نمایش دهند اما تصاویر ۱۰ بیتی قادر به نمایش بیش از ۱ میلیارد رنگ هستند. برخی از تلویزیون‌ها و نمایشگرها از عمق رنگ ۱۲ بیتی پشتیبانی می‌کنند و این یعنی می‌توانند ۶۸ میلیارد رنگ را نمایش دهند.

حداکثر روشنایی این فرمت به ۱۰۰۰ نیت می‌رسد که و همین موضوع یکی از دلایل کاهش توجه به این فرمت در سال‌های اخیر است. این روزها بیشتر تلویزیون‌ها رده‌بالا قادر به ارائه‌ی روشنایی بسیار بالاتر از ۱۰۰۰ نیت هستند. از طرف دیگر HDR10 از چیزی موسوم به فراداده‌ی ثابت (static metadata) استفاده می‌کند. به زبان ساده این یعنی ابتدای ویدیو مجموعه‌ای از داده‌ها به نمایشگر فرستاده می‌شود. مزیت ثابت بودن این فراداده این است که نسبت به فرمت‌هایی مانند دالبی ویژن که فریم به فریم داده‌های مختلفی ارسال می‌کنند، پهنای باند کمتری اشغال می‌شود.

+HDR10 چیست؟

دالبی ویژن اگرچه بهتر از HDR10 است، اما از آنجایی که یک فرمت انحصاری محسوب می‌شود، شرکت‌ها برای بهره‌گیری از آن باید هزینه‌ای را بپردازند. همین موضوع منجر به ظهور HDR10+ شد. HDR10+ از نظر ویژگی‌های فنی به پای دالبی ویژن نمی‌رسد اما نسبت به HDR10 ویژگی‌های جذاب‌تری را ارائه می‌کند. این فرمت همچنان از عمق رنگ ۱۰ بیتی پشتیبانی می‌کند اما حداکثر روشنایی آن به ۴۰۰۰ نیت می‌رسد.

این روزها بسیاری از تلویزیون‌های جدید از فرمت HDR10+ پشتیبانی می‌کنند اما در بین گجت‌های دیگر چندان مورد استقبال قرار نگرفته و حجم محتوای سازگار با آن هم پایین‌تر از HDR10 است. هدف نهایی این فرمت این است که با گذر زمان و افزایش محبوبیت به رقیب قدری برای دالبی ویژن تبدیل شود.

دالبی ویژن چیست؟

دالبی ویژن یکی دیگر از فرمت‌های مشهور HDR محسوب می‌شود که توسط شرکت دالبی توسعه یافته است. با توجه به انحصاری بودن این فرمت، شرکت‌ها برای بهره‌گیری از آن باید مبلغی بپردازند. به عبارت دیگر، برخلاف HDR10 یک فرمت رایگان نیست و به همین خاطر برخی تلویزیون‌ها و نمایشگرها از آن پشتیبانی نمی‌کنند. البته روزبه‌روز به حجم محتوای سازگار با این فرمت افزوده می‌شود و مثلا می‌توانیم به محتواهای سرویس‌های استریمینگ مانند نتفلیکس، دیزنی پلاس، اپل تی‌وی پلاس و دیگر سرویس‌ها اشاره کنیم.

دالبی ویژن چند مزیت مهم نسبت به دیگر فرمت‌های HDR به ارمغان می‌آورد. به‌عنوان مثال از عمق رنگ ۱۲ بیتی پشتیبانی می‌کند و از نظر تئوری با حداکثر روشنایی ۱۰۰۰۰ نیت سازگار است. البته در حال حاضر عملا هیچ محتوایی وجود ندارد که بتواند از حداکثر توان این فرمت استفاده کند و به همین خاطر چشم‌انداز دالبی ویژن در آینده بسیار روشن‌تر از دیگر فرمت‌های HDR است. در نهایت احتمالا تکنولوژی‌های نمایشگرها می‌توانند از حداکثر توان دالبی ویژن پیشی بگیرند ولی در آینده‌ی نزدیک چنین اتفاقی نخواهد افتاد.

برخلاف HDR10، دالبی ویژن از فراداده‌ی پویا (dynamic metadata) استفاده می‌کند. این یعنی برای هر فریم ویدیو داده‌های مختلفی راهی نمایشگر می‌شود و با این کار کیفیت تصویر بهبود پیدا می‌کند. اگرچه برای این کار پهنای باند زیادی استفاده می‌شود، اما در نهایت برای جذابیت ویدیو تأثیر بسزایی دارد. باید خاطرنشان کنیم HDR10+ هم از این قابلیت پشتیبانی می‌کند ولی در کل حجم محتوای مبتنی بر این فرمت کمتر از دالبی ویژن است.

HLG چیست؟

HLG نسبت به دیگر فرمت‌های HDR رویکرد متفاوتی را اتخاذ کرده است. اول از همه باید بگوییم که این فرمت به طور مشخص برای سیگنال‌های پخش زنده توسط BBC و NHK، تلویزیون ملی ژاپن، توسعه یافته است. برخلاف دیگر فرمت‌های HDR، HLG از فراداده برای مشخص کردن نحوه‌ی نمایش تصویر در تلویزیون استفاده نمی‌کند. در عوض، HLG یک سیگنال SDR را می‌گیرد و لایه‌ی اطلاعات مربوط به HDR را بر روی آن قرار می‌دهد.

این یعنی اگر تلویزیون از HDR پشتیبانی نکند، فقط تصویر SDR را نمایش خواهد داد. اما تلویزیون‌هایی که از HDR پشتیبانی می‌کنند، با بهره‌گیری از این فرمت می‌توانند تصاویر روشن‌تر و جذاب‌تر نمایش دهند. در این فرمت توجه چندانی به سطوح تیره‌ی تصویر نشده و به همین خاطر بخش‌های تاریک جزئیات زیادی را نمایش نمی‌دهند.

این فرمت هنوز در اول راه است و به همین خاطر محتوای چندانی برای آن وجود ندارد. باید ببینیم طی سال‌های آینده آیا این فرمت از طرف شبکه‌های تلویزیونی و شرکت‌های سازنده‌ی تلویزیون‌ها مورد استقبال قرار می‌گیرد یا نه.

آیا HDR فقط برای نمایشگرهای ۴K است؟

این دو موضوع هیچ ارتباط مستقیمی با یکدیگر ندارند. ۴K به رزولوشن نمایشگر اشاره می‌کند ولی HDR عمدتا مربوط به محدوده‌ی رنگی است که نمایشگر نشان می‌دهد. اکثر تلویزیون‌های ۴K از نوعی HDR پشتیبانی می‌کنند اما در این میان برخی از تلویزیون‌های ۱۰۸۰p هم دارای چنین قابلیتی هستند.

چگونه محتوای HDR را تماشا کنیم؟

اگر می‌خواهید یک محتوای HDR را تماشا کنید، به چند چیز نیاز دارید. اول از همه باید از یک تلویزیون یا نمایشگر سازگار با یکی از فرمت‌های HDR استفاده کنید. هر کدام از این فرمت‌ها ویژگی‌های خود را دارند و این یعنی اگر تلویزیون شما از HDR10+ پشتیبانی می‌کند، نمی‌توانید از مزایای فرمت دالبی ویژن بهره‌مند شوید.

همچنین باید محتوای سازگار با فرمت لازم پیدا کنید. این روزها حجم محتواهای سازگار با دالبی ویژن و HDR10+ بسیار بیشتر از گذشته شده که البته این نوع محتواها معمولا حجم بالایی دارند. در نهایت باید به اهمیت کابل HDMI پخش‌کننده‌ای که به تلویزیون وصل می‌شود هم اشاره کنیم که باید مبتنی بر نسخه‌ی ۲.۱ باشد تا بتواند پهنای باند موردنیاز برای انتقال داده‌های HDR10+ یا دالبی ویژن را ارائه دهد.