HDR چیست؟

در طول یک روز عادی، هر فرد به طور میانگین بین شش تا نه ساعت را به خیره شدن می گذراند، که این خیره شدن می تواند در یک نمایشگر باشد یا می تواند به تلویزیون یا ساعت مچی یا گوشی خود باشد.

اولین جایی که HDR در آن شناخته شد در صنعت دوربین و عکاسی بود و به تدریج به سمت دستگاه های تلفن همراه (آیفون و گوشی های اندرویدی) گسترش یافت.البته ذکر شود که HDR هنوز در فناوری نمایشگر های LED نسبت به بقیه رقبا عقب افتاده تر است ولی جایه پیشرفت بهتر و بیشتری نسبت به بقیه رقبا نیز دارد.

شرکت Nova قصد دارد تا به عنوان پیشگام فناوری و نمایشگر های LED (اولین پیاده کننده فناوری HDR در ماژول LED) این فناوری را پیشرفت داده و تجربه کیفیت تصویر بهتری  را به مشتریان به ارمغان بیاورد.

تفاوت های کلی فناوری HDR و SDR در چیست؟

در ابتدا بهتر است بگوییم که به SDR میگویند محدوده داینامیکی استاندارد و به HDR میگویند محدوده داینامیکی بالا، پس ابتدا به این دو نکته توجه داشته باشید.

سپس بهتر است تفاوت کیفیتی این دو رو با هم مقایسه کنیم که مشخص است HDR بهتر از فناوری SDR است، زیرا HDR فناوری جدیدتری و با کیفیت بالاتری می باشد در صورتی که SDR فناوری 480 تا 720 پیکسل می باشد ولی HDR فناوری 1080 پیکسل را پشتیبانی می کند.

اما HDR چیست؟

در این دنیای رنگارنگ بشر تجهیزات مختلفی مانند دوربین، تلویزیون و... را اختراع کرده و فناوری های پیشرفته بسیاری را توسعه داده است، که HDR یکی از آن ها می باشد.

نام کامل HDR : High-Dynamic Range  است که یک فناوری تصویر با محدوده دینامیکی بالا است.

اولین بار این فناوری در دوربین های عکاسی قرار گرفته شد تا در طول فرآیند عکس ها را روشن تر کند که این امر به وسیله روشن تر شدن عکس های تاریک بوجود می آید.

در حال حاضر، فناوری HDR در جنبه های مختلفی مانند لوازم خانگی و پایانه های هوشمند به کار گرفته شده است. زمینه نمایش LED نیز به دلیل فناوری Nova شروع به تجربه واقعی مزایای فناوری HDR کرده است.

با HDR چه فعالیت هایی می توانیم داشته باشیم؟

به عنوان مثال اگر بخواهیم یکم ساده تر در نظر بگیریم، گستره روشنایی تلویزیون های سنتی بسیار محدود است و دلیل آن این است که روشنایی و تاریکی تلویزیون های سنتی در یک محدوده بسیار کوچکی می باشد و محدوده های بیشتری را نمی توانند نشان دهند که این منجر به حس ضعیف لایه بندی در ادراک چشم انسان می شود و در نتیجه مقداری زیادی از جزئیات از بین می رود.

اما فناوری صفحه نمایش با کیفیت فوق العاده HDR می تواند این مشکل را به خوبی حل کند.در مقایسه با فناوری اصلی صفحه نمایش SDR 1080P که در حال حاضر در بازار موجود است، HDR دارای بارگزاری پیکسل بالاتری یعنی 2160*3840 پیکسل است و طیف رنگی گسترده تر یعنی BT2020 نیز می باشد.

در نتیجه یک تصویر یکسان در فناوری HDR کیفیت بالاتری نسبت به تلویزیون های قدیمی دارد و در نظر داشته باشید که با تکنولوژی تبدیل الکترواپتیکال پیشرفته تر، روشنایی و کنتراست تاریکی تصویر در همه جهات بهبود می یابد.

HDR برای نمایش بهتر از SDR است. (در سایت مطلب به عمان آشنایی با SDR می باشد که می توانید کامل نیز با آن آشنا شوید.)

در تصاویر HDR جزئیات برجسته تر و سایه بهتر دیده می شود و چشم انسان با تصاویر HDR احساس راحتی می کند و انتقال رنگ صاف تر و بهتر نیز می باشد.

SONY به عنوان پیشرو در صنعت پردازش تصویر ، استانداردی را برای کیفیت فوق العاده با وضوح بالا، شامل :

• وضوح تصویر
• عمق رنگ
• طیف رنگ
• کنتراست
• نرخ فریم اعلام کرده است.

درک عمق رنگ در فناوری های HDR و SDR یکی از مهم ترین و دشوارترین موارد می باشد :

عمق رنگ HDR

در استاندارد بلوری عمق رنگ 10 بیت وضوح بسیار بالا را مشخص می کند، به این معنی که می تواند 1.07 میلیارد رنگ را نمایش دهد.

هر رنگ در RGB دارای 2 به توان 10 است که 1024 سطح است. سه رنگ RGB در مجموع بیش از 1.07 میلیارد (1024 × 1024 × 1024) تطابق رنگ دارند.

SDR استاندارد Blu-ray از عمق رنگ 8 بیتی، تنها 16.77 میلیون رنگ پشتیبانی می کند و شکاف گسترده است. به عبارت دیگر، از طریق خروجی 10 بیتی، رنگ غنی تر و کامل تر است و انتقال سطح صاف تر از 8 بیت است.

طیف رنگی HDR

اگر بخواهیم خیلی ساده طیف رنگی را توضیح دهیم، می توانیم بگوییم که محدوده ای که رنگ در آن به نمایش در می آید را طیف رنگی می گویند البته ذکر شود که عمق رنگ، وسعت رنگ نیز نامیده می شود.

مقایسه محدوده چشم انسان در فناوری های SDR و HDR

در حال حاضر، وسعت رنگ نمایشگر تحت پوشش صفحه LCD/OLED مدنی حدود BT.709 است که معادل 95% وسعت رنگ NTSC (72% NTSC = 100% sRGB) است که توسط سازندگان تلفن همراه تبلیغ می شود. در دو سال گذشته، بسیاری از تلفن های همراه و لپ تاپ ها شروع به پشتیبانی از طیف رنگی DCI-P3 کرده اند، در حالی که استاندارد طیف رنگی HDR BT.2020 است.

محدوده کاهش رنگ BT.709 و BT.2020 در زیر نشان داده شده است. گستره رنگ استاندارد HDR BT.2020 بسیار فراتر از وسعت رنگ SDR موجود است و طیف غنی‌تری از رنگ‌ها را قادر می‌سازد تا نقش کلیدی در بهبود رنگ و انتقال کل تصویر داشته باشند.

طیف رنگی

در استانداردهای که برای HDR منتشر شده است، عمق رنگ و فضای رنگ نیز در این استانداردها نقش مهمی دارند و بهبود کلی این پارامترها منجر به صفحه نمایشی بهتر و پیکسل های بهتری نیز می شود.

استانداردهای صنعت HDR چیست؟

HDR 10

HDR10 در حال حاضر محبوب ترین استاندارد HDR است و یک فرمت اجباری برای مشخصات Ultra HD Blu-ray است. استاندارد HDR که توسط اکثر دستگاه های نمایشگر HDR پشتیبانی می شود به HDR10 اشاره دارد که توسط آن نیز پشتیبانی می شود.

فناوری نوا (Nova)

HDR10 توسط انجمن فناوری مصرف‌کننده آمریکا در 27 آگوست 2015 معرفی شد و از تولیدکنندگان مانیتور و تلویزیون مانند دل، ال‌جی، سامسونگ، شارپ، سونی و ویزیو پشتیبانی و شناسایی شده است. کنسول های بازی PS4 و X Box One S سونی در حال حاضر از استاندارد HDR10 پشتیبانی می کنند.

استاندارد HDR10 مجموعه ای از شرایط را برای قابلیت های بازیابی تصویر مشخص می کند، از جمله عمق رنگ 10 بیتی و فضای رنگی BT.2020 که قبلاً به آن اشاره کردیم. علاوه بر این، روشنایی صفحه نمایش حداقل 1000 نیت است.

HLG

اچ ال جی یک استاندارد HDR است که به طور مشترک توسط شرکت پخش بی بی سی بریتانیا و NHK توسعه یافته است و نام کامل آن (Hybrid Log-Gamma) (گامای لگاریتمی مخلوط)است که در می 2015 راه اندازی شده است.

دالبی ویژن

این یک استاندارد تلویزیون Blu-ray با وضوح بسیار بالا است که توسط آزمایشگاه دالبی توسعه یافته است. برخلاف HDR10 منبع باز، تنها دستگاه‌های دارای گواهینامه Dolby Laboratories می‌توانند ادعا کنند که از استاندارد Dolby Vision پشتیبانی می‌کنند. فرآیند صدور گواهینامه مستلزم پرداخت به Dolby است و این هزینه ها نیز به طور غیر مستقیم به هزینه تجهیزات محاسبه می شود. بنابراین، دستگاه هایی که از استاندارد Dolby Vison پشتیبانی می کنند، عموماً گران هستند.

عمق رنگ استاندارد Dolby Vision به 12 بیت افزایش یافته است و صفحه نمایش باید حداقل 4000 نیت را برآورده کند. تلویزیون هایی که در حال حاضر از صفحه نمایش فوق العاده با کیفیت Dolby Vision پشتیبانی می کنند سونی، ال جی و غیره هستند.

اما ماژول های LED و تلویزیون های که از فناوری HDR استفاده می کنند نیاز به چه حداقل ها و حداکثر هایی دارند ؟

انها نیاز به حداکثر روشنایی 1000 نیت دارند.

انها نیاز به حداقل روشنایی نمایشگر 0.05 نیت دارند.

پوشش بیش از 90 درصد فضای رنگ DCI-P3

اگر روشنایی بالا باشد باعث این می شود که رنگ ها غنی تر نیز به ارمغان بیایند و وقتی شما پلک می زنید پیکسل ها را نبینید که خاموش و روشن می شوند.

یک نکته بسیار مهمی که باید به ان بپردازیم این می باشد که اگر شما از یک اتش بازی بخواهید فیلم بگیرید و آن را پخش کنید اگر در تلویزیون ها یا ماژول های LED که از فناوری HDR بهره نمی برند استفاده کنید باعث رنگ پریدگی در آن تلویزیون می شود که این یک واکنش شیمیایی نیز می باشد ولی اگر تلویزیون دارای فناوری HDR باشد این اتفاق نمی افتد.

LED ها دارای مزیت محدوده روشنایی بالا هستند که LCD ها نمی توانند با آن مطابقت کنند. در محدوده گستره، LED ها نیز از LCD ها گسترده تر هستند.

در گذشته، بزرگترین مشکل که کاربرد فناوری HDR در صنعت LED را محدود می‌کرد، نبود سیستم ‌های پردازشی بود که قادر به مدیریت محدوده دینامیکی HDR بودند. در حال حاضر، به عنوان پیشرو در صنعت نمایشگر LED، Nova اولین کسی است که یک سیستم کنترلی برای پردازش منابع HDR ایجاد کرده است که مشکل کاربرد HDR را در زمینه LED کاملاً حل می کند.

آینده فناوری HDR

در حال حاضر HDR بیشترین استفاده را در صنعت LCD دارد. با این حال، به دلیل عدم روشنایی صفحه نمایش LCD، اما به دلیل های فنی ذاتی در LCD باعث می شود که فناوری HDR در صنعت LCD بهترین نتایج را بدست نیاورد.

اما چرا در گذشته صنعت LED از مزیت HDR استفاده نمی کرد؟

همانطور که قبلا ذکر شد به این دلیل است که صنعت LED قبلا قادر به مدیریت سیستم پرازش منبع HDR نبوده و در نتجیه کاربرد صنعت LED از فناوری HDR را محدود کرده است!

اکنون، با فناوری پیشرو Nova Technology در پردازش منبع ویدیوی HDR، همراه با صنعت LED برای نشان دادن مزیت روشنایی HDR، واقعاً به جهشی در بهبود کیفیت صنعت LED دست یافته‌ایم!

در آینده، فناوری HDR توسط Nova Technology، comb به نمایشگرهای 8K و استانداردهای بالاتر معرفی خواهد شد.

در کل، یک تصویر واقعی تر، تجربه بهتری را به ارمغان می آورد و از همه مهمتر یک تجربه واقع گرایانه را به ارمغان می اورد.که با اینکار ارزش انواع LED ها بالاتر می رود.

مدیر ۱۴۰۰/۱۲/۰۱