HDR یا محدوده دینامیکی گسترده چیست؟

اصطلاح HDR از دنیای عکاسی سرچشمه گرفته است و می‌توان آن را به عنوان ادغام چندین عکس با اکسپوژرهای مختلف برای ایجاد یک عکس با محدوده دینامیکی گسترده توصیف کرد. علاوه‌بر دنیای عکس و عکاسی، امروزه از گران‌ترین دستگاه‌های دیجیتال گرفته تا ارزان‌ترین آن‌ها نیز از قابلیت HDR برخوردار هستند. اگر شما هم جزو کسانی هستید که علاقه دارید اطلاعات بیشتری در مورد این قابلیت به دست آورید و بدانید که HDR چیست، در این مقاله با ما همراه باشید؛ زیرا در ادامه این مطلب از مجله پیندو قصد دارید شما را با انواع HDR کاربردهای آن‌ها آشنا کنیم.

HDR چیست؟

HDR مخفف High Dynamic Range (محدوده دینامیکی گسترده) است و به کنتراست (یا تفاوت) بین روشن‌ترین و تاریک‌ترین قسمت‌های یک تصویر اشاره دارد. چشمان ما می‌توانند سفیدی‌های روشن‌تر و سیاهی‌های تیره‌تری از آنچه نمایشگرهای SDR (Standard Dynamic Range) قدیمی می‌توانستند نشان دهند را ببینند. محتوای HDR جزئیات را در تاریک‌ترین و روشن‌ترین مناطق یک تصویر حفظ می‌کند، در حالی که جزئیات اغلب با استفاده از استانداردهای تصویربرداری قدیمی مانند Rec.709 از بین می‌روند.

HDR10، فرمت استاندارد محسوب می‌شود و به گونه‌ای عمل می‌کند که سطح روشنی و تاریکی قسمت‌های مختلف در سراسر تصویر یکسان باشد. نسخه‌های پیشرفته‌تری در Dolby Vision و HDR10+ موجود است که اشکال پویاتر HDR هستند. آن‌ها از متادیتا برای بهینه‌سازی یک تصویر به صورت صحنه به صحنه یا شات به شات برای عملکرد بهتر استفاده می‌کنند.

اما شاید برایتان سوال باشد که چرا باید تصویر HDR را به سایر استانداردهای قدیمی ترجیح دهیم؟ محدوده دینامیکی بالاتر، به شما کمک می‌کند تا جزئیات را در تصاویر روشن‌تر بهتر ببینید و باعث می‌شود تصاویر واقعی‌تر به نظر برسند. تصاویر غیر HDR در مقایسه با واقعیت بی‌روح و کدر هستند؛ در حالی که ویدیوی HDR به روشنایی و رنگ‌های دنیای واقعی نزدیک‌تر است.

فرمت های  HDR

انواع مختلفی از فرمت‌های HDR وجود دارند که این روزها روی نمایشگرها پیدا خواهید کرد. محبوب‌ترین فرمت‌های HDR عبارتند از HDR10، HDR10+، Dolby Vision و HLG که در این بین رایج‌ترین آن‌ها HDR10 است. در ادامه بررسی می‌کنیم که فرمت‌های مختلف HDR چیست و چه ویژگی‌هایی دارد:

۱. HDR10

دلایل مختلفی برای محبوبیت بالای HDR10 وجود دارد. این یک استاندارد باز است و توسط طیف وسیعی از سرویس‌های استریمینگ، از جمله Netflix، Disney+، Apple TV+ و غیره استفاده می‌شود.

HDR10 از عمق رنگ ۱۰ بیتی پشتیبانی می‌کند، به این معنی که می‌تواند رنگ‌های بسیار بیشتری را نسبت به تصاویر ۸ بیتی SDR نشان دهد. در واقع، در حالی که تصاویر ۸ بیتی تقریباً شامل ۱۷ میلیون رنگ می‌شوند، تصاویر ۱۰ بیتی می‌توانند از بیش از ۱ میلیارد رنگ پشتیبانی کنند. برخی از تلویزیون‌ها هستند که عمق رنگ ۱۲ بیتی دارند و این بدان معناست که می‌توانند ۶۸ میلیارد رنگ را نمایش دهند.

HDR10 به گونه‌ای ساخته شده است که ۱۰۰۰ نیت روشنایی تولید کند. به همین دلیل می‌توان گفت که این استاندارد کمی قدیمی شده است؛ زیرا این روزها اکثر تلویزیون‌های رده بالا می‌توانند بیش از ۱۰۰۰ نیت روشنایی تولید کنند.

HDR10 از چیزی به نام «متادیتای استاتیک» (Static Metadara) استفاده می‌کند. این بدان معنی است که مجموعه‌ای از ابرداده‌ها در ابتدای صحنه، به صفحه‌نمایش شما ارسال می‌شوند. این سیستم پهنای باند کمتری نسبت به فرمتی مانند Dolby Vision (که می‌تواند متادیتا را فریم به فریم ارسال کند) نیاز دارد.

بیشتر بخوانید: عکاسی HDR با دوربین کانن

۲. HDR 10+

Dolby Vision ممکن است بهتر از HDR10 باشد، اما هزینه‌های صدور مجوز را برای تولیدکنندگان افزایش می‌دهد. این امر منجر به ایجاد فرمت HDR10+ شد؛ اما این فرمت HDR چیست؟

نمی‌توان HDR10+ را هم‌سطح با Dolby Vision در نظر گرفت، اما این استاندارد قطعاً از HDR10 بهتر است. HDR 10+ همچنان از رنگ ۱۰ بیتی پشتیبانی می‌کند اما حداکثر روشنایی را تا ۴۰۰۰ نیت افزایش می‌دهد.

بسیاری از تولیدکنندگان، تلویزیون‌های سازگار با HDR10+ می‌سازند اما محتوا و سایر دستگاه‌های مطابق با این فرمت کمتر دیده می‌شوند. البته پیش‌بینی شده است که با گذشت زمان، این استاندارد محبوبیت بیشتری پیدا کند و توان رقابت با Dolby Vision را داشته باشد.

۳. Dolby Vision

دالبی ویژن (Dolby Vision) یک فرمت دیگر بوده که توسط دالبی لبز (Dolby Labs) توسعه یافته است. این یک استاندارد باز مانند HDR10 نیست و به همین دلیل، همه تلویزیون‌ها از دالبی ویژن پشتیبانی نمی‌کنند. البته به مرور تعداد سرویس‌هایی که از این فرمت پشتیبانی می‌کنند افزایش یافته است که از جمله آن‌ها می‌توان به Netflix، Apple TV+، Disney+ و موارد دیگر اشاره کرد.

دالبی ویژن چندین مزیت نسبت به سایر فرمت‌های HDR ارائه می‌دهد: این فرمت از رنگ ۱۲ بیتی و حداکثر روشنایی ۱۰۰۰۰ نیت پشتیبانی می‌کند. در حال حاضر هیچ محتوایی وجود ندارد که واقعاً بتواند به این محدودیت‌های رنگ یا روشنایی برسد؛ به این معنی که دالبی ویژن نسبت به سایر استانداردهای HDR دیرتر از مد می‌افتد. در نهایت، تکنولوژی از دالبی ویژن پیشی خواهد گرفت، اما ممکن است مدتی طول بکشد تا این اتفاق بیفتد.

برخلاف HDR10، دالبی ویژن از «متادیتا پویا» (Dynamic Metadata) استفاده می‌کند. این بدان معناست که هر فریم در یک ویدیو را می‌توان بهینه‌سازی کرد. نقطه ضعف چنین ویژگی این است که از پهنای باند بسیار بیشتری استفاده می‌کند، اما بسیار بهتر از محتوای HDR10 به نظر می‌رسد.

۴. HLG

اما HLG به چه معناست و فرق آن با سایر فرمت‌های HDR چیست؟ HLG یا Hybrid Log-Gamma کمی با سایر فرمت‌های HDR فرق دارد. برای مثال، این فرمت به طور خاص برای سیگنال‌های پخش توسط BBC و NHK (یک شبکه ژاپنی) توسعه داده شده است. HLG بر خلاف سایر فرمت‌های HDR، از متادیتا برای بیان نحوه نمایش تصویر در تلویزیون استفاده نمی‌کند. در عوض، HLG یک سیگنال SDR می‌گیرد و لایه اطلاعات HDR را روی آن اضافه می‌کند. این بدان معناست که تلویزیون‌هایی که از HLG پشتیبانی نمی‌کنند، فقط تصویر را در فرمت SDR معمولی نمایش می‌دهند و تلویزیون‌هایی که از آن پشتیبانی می‌کنند، تصاویری روشن‌‌تر و زنده‌تر خواهند داشت.

البته این رویکرد معایب خاص خودش را دارد. HLG می‌تواند تصاویر را روشن‌تر و زنده‌تر کند، اما نمی‌تواند کار خاصی برای سطوح سیاه تصویر انجام دهد؛ بنابراین در سایه‌ها و صحنه‌های شبانه، جزئیات بیشتری دریافت نخواهید کرد. HLG هنوز در مراحل ابتدایی است و در نتیجه محتوای HLG زیادی وجود ندارد. باید منتظر بمانیم و ببینیم که آیا در طول زمان، شرایط تغییر خواهد کرد یا خیر.

چرا HDR در بازی مهم است؟

اما دلیل اهمیت HDR برای گیمرها چیست؟ مهم‌ترین مزیت نمایشگرهای بازی HDR، بهبود کیفیت تصویر است. فناوری HDR علاوه بر افزایش کنتراست، باعث می‌شود رنگ‌ها زنده‌تر و روشن‌تر به نظر برسند. این امر باعث می‌شود افراد هنگام بازی بهتر بتوانند در محیط آن غرق شوند و از این تجربه لذت بیشتری ببرند. علاوه بر این، مانیتورهای HDR می‌توانند طیف وسیع‌تری از سطوح روشنایی را نمایش دهند که امکان مشاهده بهتر جزئیات در مناطق تیره‌تر و روشن‌تر تصویر را فراهم می‌کند.

ارزیابی روشنایی مانیتور

اکنون که می‌دانیم HDR چیست، بیایید بررسی کنیم که آیا مانیتور شما می‌تواند آن را پوشش دهد یا خیر. نیت (Nits) واحد سنجش روشنایی یا به عبارت دقیق‌تر، درخشندگی است. صفحه نمایش شما تعداد مشخصی نیت خروجی می‌دهد و مقدار nits مانیتور معمولا در جعبه آن یا در وب‌سایت سازنده ذکر شده است. برای اندازه‌گیری میزان نیت مانیتور خود همچنین می‌توانید از سخت‌افزار اختصاصی استفاده کنید؛ اما راحت‌ترین راه برای ارزیابی روشنایی مانیتور، استفاده از یک برنامه به نام DisplayHDR Text است.

ناگفته نماند که این برنامه به شما مقدار نیت تقریبی مانیتور را می‌دهد (گرچه تفاوت آن با واقعیت چندان زیاد نیست و ممکن است حدود ۵۰ نیت بالاتر یا پایین‌تر باشد). اگر می‌خواهید مقدار نیت دقیق مانیتور خود را به دست آورید، باید از نورسنج استفاده کرده یا اطلاعات صفحه نمایش خود را در گوگل سرچ کنید.

برای ارزیابی روشنایی مانیتور با استفاده از DisplayHDR Text، این برنامه را از Microsoft Store دانلود کنید. این برنامه یک سری آزمایش برای بررسی اینکه آیا صفحه نمایش شما می‌تواند محتوای HDR را نمایش دهد یا خیر اجرا می‌کند.

اگر می‌خواهید بررسی کنید که آیا صفحه نمایش شما می‌تواند محتوای HDR را در ویندوز ۱۰ نشان دهد یا خیر، به این اطلاعات نیاز دارید. البته، این تنها پیش‌نیاز برای نمایش HDR نیست، ولی یکی از مهم‌ترین پیش‌نیازها به شمار می‌رود. اگر مانیتور شما دارای نیت کم باشد، نمی‌توانید آن را افزایش دهید. باید مانیتور جدیدی بخرید که از HDR پشتیبانی کند.

بیشتر بخوانید: کامپوننت در تلویزیون چیست؟

فعال کردن HDR در کامپیوتر

قبل از اینکه ببینید نحوه فعال کردن HDR چیست، باید مطمئن شوید که کامپیوتر شما پیش‌نیازهای لازم را دارد. حداقل پیش‌نیازها برای فعال کردن و پخش محتوای HDR در کامپیوتر و لپ تاپ عبارتند از:

• نسخه آپدیت‌شده آوریل ۲۰۱۸ یا نسخه بالاتر ویندوز ۱۰
• یک پردازنده خوب مانند اینتل نسل هفتم یا بهتر
• کارت گرافیک با پشتیبانی PlayReady
• نمایشگر 1080p (1920 در 1080 پیکسل) یا بالاتر
• نمایشگری با روشنایی ۳۰۰ نیت یا بیشتر

اگر مطمئن هستید که سیستم شما تمامی پیش‌نیازهای بالا را دارد، می‌توانید مراحل زیر را برای فعال کردن HDR دنبال کنید:

• به منوی استارت ویندوز ۱۰ بروید.
• گزینه Settings را انتخاب کنید.
• حال از پنجره Settings، گزینه System را انتخاب کنید.
• اکنون تنظیمات Display را مشاهده می‌کنید و پس از اسکرول به پایین، قسمت Windows HD Color را پیدا خواهید کرد.
• یک دکمه تاگل خواهید دید که «Use HDR» را نشان می‌دهد، آن را روی حالت روشن قرار دهید.

فعال کردن HDR در تلویزیون

تلویزیونی که از HDR پشتیبانی می‌کند، احتمالاً پیامی مانند «HDR-Video» یا «HDR-Vivid» را روی صفحه نمایش می‌دهد. برای اینکه مطمئن شوید تلویزیون شما قابلیت پخش محتوای HDR را دارد، همچنین می‌توانید تنظیمات تصویر آن را بررسی کنید تا ببینید گزینه HDR وجود دارد یا خیر. این گزینه معمولاً در تنظیمات تصویر، ویدیو یا فرمت پیدا می‌شود. اگر هیچ یک از این روش‌ها جواب ندادند، می‌توانید مشخصات تلویزیون یا دفترچه راهنمای آن را نیز بررسی کنید تا ببینید از HDR پشتیبانی می‌کند یا خیر.

اغلب حالت HDR در تلویزیون‌هایی که از این استاندارد پشتیبانی می‌کنند به صورت پیش‌فرض فعال است، اما ممکن است مجبور شوید آن را برای برخی تلویزیون‌ها فعال سازید. در این صورت، مراحل زیر را دنبال کنید:

فعال کردن HDR در تلویزیون‌های سامسونگ

• دستگاه HDR را به پورت HDMI تلویزیون وصل کنید.
• دکمه تنظیمات را روی ریموت فشار دهید.
• General Tab را انتخاب کنید.
• External Device Manager را پیدا کنید.
• HDMI UHD Color را انتخاب کنید (ممکن است با نام Input Signal Plus نیز دیده شود).
• HDMI که می‌خواهید HDR را روی آن فعال سازید، انتخاب کنید.

فعال کردن HDR در تلویزیون‌های ال جی

• تنظیمات را از طریق ریموت باز کنید.
• به قسمت Advanced بروید.
• Picture را انتخاب کنید.
• HDMI Ultra Deep Color را فعال کنید.

فعال کردن HDR در تلویزیون‌های سونی

• دکمه تنظیمات را روی ریموت فشار دهید.
• به قسمت Watching TV بروید.
• External Inputs را انتخاب کنید.
• HDMI Signal Format را پیدا کنید.
• پورت HDMI که می‌خواهید ویرایش شود را انتخاب کنید.
• Enhanced Format را انتخاب کنید.

سخن پایانی

در این مقاله بررسی کردیم که HDR چیست و چه فرمت‌هایی دارد. HDR تأثیر قابل توجهی بر کیفیت تصویر می‌گذارد؛ گاهی اوقات تأثیر آن می‌تواند حتی بیشتر از سایر معیارهای تصویر مانند رزولوشن آشکار باشد. همانطور که HDR بیشتر و بیشتر به عنوان یک استاندارد اساسی به خانه‌های ما راه پیدا می‌کند، انتظار می‌رود که فناوری آن همچنان بهبود یابد و دقت رنگ و طیف‌های کنتراست همچنان گسترش پیدا کند. با استفاده از دستورالعمل‌های ارائه‌شده در این مقاله، می‌توانید حالت HDR را در تلویزیون یا کامپیوتر خود فعال کرده و از آن نهایت لذت را ببرید.

سوالات متداول

آیا تمام تلویزیون‌های 4K از HDR پشتیبانی می‌کنند؟

خیر، زیرا این دو فناوری مجزا از یکدیگر هستند. فناوری HDP از تراکم پیکسل بالای تلویزیون‌های 4K با رزولوشن 2160p استفاده می‌کند تا تصاویری پویاتر و زنده‌تر خلق کند؛ بنابراین این دو فناوری در واقع مکمل یکدیگر هستند اما همه تلویزیون‌های 4K لزوماً از HDR پشتیبانی نمی‌کنند.

آیا HDR بهتر از Full HD است؟

محدوده دینامیکی گسترده (HDR) کنتراست را در تصاویر ایجاد می‌کند و طیف وسیع‌تری از روشنایی و رنگ‌ها را بین روشن‌ترین سفیدها و تیره‌ترین سیاه‌ها ارائه می‌دهد. تصاویر HDR آنچه را که چشم انسان درک می‌کند، بهتر ارائه می‌دهند.

برای گیمینگ4K  بهتر است یا HDR؟

هر دوی این تکنولوژی‌ها تجربه گیمینگ و فیلم دیدن را غنی‌تر و پویاتر می‌سازند، اما در حالت ایده‌آل و برای ایجاد یک تجربه بهتر، خوب است که مانیتور شما هر دوی آن‌ها را در کنار هم داشته باشد.