HDR موبایلی در پله اول

[amine]

واحد خبر:از نخستین روزهای انفجار فناوری تا به امروز، روبرو شدن با واژه‌های جدید و نامفهوم در زمینه‌های مختلف امری معمول و متداول به حساب می‌آید. در همین راستا و در طی یکی دو سال گذشته ترکیب تازه‌ای به ادبیات نمایشگرهای تصویری افزوده شده که البته برای علاقه‌مندان به عکاسی چندان نیز ناشناخته نیست؛ HDR که تقریبا از سال 2016 به این سو و به عنوان امکانی تازه‌ در تلویزیون‌های جدید مورد استفاده قرار گرفته است اینک به دنیای موبایل و اسمارت‌فون‌های پیشرفته اندرویدی نیز راه پیدا کرده و برندهای با تجربه نظیر ال جی، سامسونگ و سونی پرچمداران خود را با این قابلیت معرفی کرده‌‌اند. در ادامه ضمن بررسی مفهوم HDR با شاخه‌های جدید این فناوری همچون Dolby Vision و عملکرد آن در دنیای موبایل بیشتر آشنا می‌شویم.

 

[amine]

معرفی HDR
HDR یا High Dynamic Range قابلیتی کاملا آشنا در دوربین‌‌های عکاسی بوده و علاوه بر دوربین‌های خانگی و پیشرفته حتی در دوربین‌ گوشی‌های موبایل نیز از چندین سال گذشته حضور داشته است. برای آشنایی با HDR نخست باید درک بهتر و روشن‌تری از این واژه به دست بیاوریم. HDR در یک تعریف ساده، تکنیکی در عکاسی برای ارتقا هرچه بیشتر دامنه دینامیکی (Dynamic Range) تصویر در قیاس با روش‌های معمول عکاسی است. دامنه دینامیکی به تفاوت میزان نور بین تاریک‌ترین و روشن‌ترین قسمت تصویر (با جزئیات قابل تشخیص) اطلاق شده و بیشتر بودن این معیار به معنای بیشتر بودن جزئیات قابل تشخیص در قسمت‌های تاریک و روشن تصویر خواهد بود. بدین‌ترتیب HDR را می‌توان امکانی برای افزایش جزئیات قابل مشاهده در قسمت‌های روشن و تاریک تصویر تلقی کرد. این تکنیک در دوربین‌های عکاسی (اعم از حرفه‌ای، خانگی یا موبایلی) با گرفتن چند عکس با درجات مختلف نورسنجی و سپس ترکیب آنها با یکدیگر برای به دست آوردن عکسی با جزئیات بالا صورت می‌پذیرد و به همین علت نیز معمولا برداشت HDR از تأخیر شاتر بیشتری نسبت به یک عکس معمولی برخوردار است. داستان HDR در پنل‌های نمایشگر و تلویزیون‌ها اندکی متفاوت از عکاسی و تولید محتواست.

 

[amine]

HDR در تلویزیون‌ها
فاکتورهای با اهمیت در ارتقا تصویر یک تلویزیون شامل مواردی همچون کنتراست، روشنایی و دقت رنگ بوده و با کسب موفقیت در هر سه زمینه، می‌توان از کیفیت بالای تصویر اطمینان داشت. برتری اصلی تلویزیون‌های HDR را باید در زمینه نور و میزان روشنایی این تلویزیون‌ها در مقابل نمونه‌های معمول جست‌وجو کرد؛ در یک پنل HDR روشنایی تصویر به راحتی از 1000nits فراتر می‌رود و نمونه‌های دارای روشنایی بیش از 4000nits نیز در حال ورود به بازار هستند مقایسه این رقم با تلویزیون‌های معمول با روشنایی حداکثر چند صد "نیتس" اختلاف بزرگی را به نمایش می‌گذارد. شناسایی نقاط نیازمند به روشنایی بیشتر برای نمایش جزئیات بهتر و طیف رنگ‌های غنی‌تر دیگر اختلاف‌های بزرگ در این زمینه را تشکیل می‌دهند.

استانداردهای HDR
ساده‌ترین نحوه اجرای فناوری HDR را باید در HDR10 به عنوان پایه‌ای‌ترین راه‌کار تولید تصاویر HDR جست‌وجو کرد. در HDR10 به تلویزیون‌های دارای این فناوری اطلاعات لازم در مورد میزان روشنایی لازم یک ویدئو ارائه شده و بدین‌ترتیب آنچه در مانیتور استودیوی فیلم‌سازی به نمایش درآمده است در خانه شما نیز (حداقل روی کاغذ) به همان صورت دیمبحث HDR در سال 2016 و با معرفی پرچمدار دردسرساز سامسونگ یعنی گلکسی نات 7 به رده موبایل نیز راه پیدا کرد. مشکلات نوت7 و جمع‌آوری آن از بازار از سوی شرکت سازنده مجال چندانی به خودنمایی فناوری HDR‌‌ در این پنل نداد و اینک پس از گذشت چندین ماه دیوایس تازه‌ای از سوی پر تجربه‌ترین برند بازار تلویزیون در زمینه HDR در دسترس قرار گرفته است. ال‌جی در حالیG6 را با فناوری HDR100 و Dolby Vision به نمایش گذاشت که این شرکت را باید پر تجربه‌ترین و پر مهره‌ترین سازنده تلویزیون در کلاس HDRR تلقی کرد. تمامی تلویزیون‌های OLED سال 2016 این شرکت شامل سری‌های E6 ،C6 ،B6 و G6 به Dolby Vision مجهز بوده و این فناوری در پنل‌های سال 2017 و رده‌های E7 ،C7 ،B7 و G7 همراه با مدل فوق‌باریک W7 (با ضخامت 2.57 میلیمتری) نیز کاملا پشتیبانی می‌شود بدین‌ترتیب مطرح شدن نام ال‌جی به عنوان سازنده اولین دیوایس موبایلی مجهز به فناوری Dolby Vision چندان عجیب به نظر نمی‌رسد.ده می‌شود. HDR10 به عنوان بیس و پایه این فناوری مطرح شده و در ادامه فناوری‌های دیگری نظیر Dolby Vision‌ نیز مطرح شده‌اند.

 

[amine]

تفاوت دالبی‌ویژن و HDR10
اما Dolby Vision چه تفاوت‌هایی را با HDR10‌ ارائه کرده و امکان پشتیبانی احتمالی این دو فناوری از یکدیگر به چه صورت خواهد بود. بزرگ‌ترین تفاوت دالبی‌ویژن با HDR10 در تعداد رنگ‌های مورد پشتیبانی توسط این دو فناوری نهفته است. HDR10 همانگونه که از آن نیز مشخص از پالت رنگ 10 بیتی بهره می‌برد در حالی‌که این تعداد در دالبی‌ویژن، 12 بیت است. این تفاوت کوچک، در عمل بسیار بزرگ بوده و در حالی‌که تعداد رنگ‌های مورد پشتیبانی توسط HDR10 تنها 1 میلیارد است، این تعداد در دالبی‌ویژن به رقم فوق‌‌العاده 68 میلیارد عدد افزایش پیدا می‌کند بدین‌ترتیب رنگ‌های به نمایش درآمده توسط فناوری دالبی‌ویژن در صورت استفاده از مدیای مناسب و پخش‌کننده منطبق، بسیار دقیق‌تر، زنده‌تر و نزدیک‌تر به واقعیت در مقایسه با HDR10 خواهد بود.دیگر تفاوت مهم این دو فناوری به نحوه اجرای روشنایی تصویر اختصاص دارد؛ همانطور که اشاره شد در پنل‌های HDR نیاز به روشنایی حداقل 1000nits خواهد بود در فناوری دالبی‌ویژن این روشنایی به 10,000nits امکان ارتقا دارد و در حالی‌که هنوز چنین پنلی با این میزان روشنایی در بازار وجود ندارد، این فناوری اینک در روشنایی 4000nits فعالیت می‌کند. جدا از روشنایی بیشتر، دالبی‌ویژن در زمینه چگونگی کنترل روشنایی پنل نیز نسبت به HDR10 تفاوت دارد و در حالی‌که HDR10 یک بار در ابتدا روشنایی پنل را برای کل محتوا تنظیم می‌کند در دالبی‌ویژن روشنایی هر فریم به صورت جداگانه منطبق با استریم مبداء تنظیم می‌گردد. این کار با متادیتاهای ارسال شده همراه هر فریم که درون دستگاه دریافت می‌شوند انجام می‌شود. دالبی‌ویژن از HDR10 پشتیبانی می‌کند اما امکان پشتیبانی از دالبی‌ویژن در پنل‌های معمول HDR10‌ وجود ندارد.

فناوری HDR‌ برای گوشی‌های موبایل
در حالی‌که اجرای HDR10 و دالبی‌ویژن در تلویزیون‌های نسل اول این فناوری وابسته به اجزای سخت‌افزاری درون دیوایس بود، در گوشی‌های موبایل (و به عنوان نمونه در LG G6)، این کار به صورت نرم‌افزاری انجام می‌شود. هدف از HDR در صفحه‌نمایش یک گوشی موبایل پدید آوردن رنگ‌های بهتر (معمولا اغراق‌شده با اشباع بالاتر) و کنترل نور پس‌زمینه برای نمایش جزئیات بیشتر تصویر است.جالب اینکه به دلیل اجرای نرم‌افزاری این قابلیت در گوشی‌های موبایل، به شرط در اختیار داشتن یک صفحه‌‌نمایش قدرتمند و با کیفیت، حتی در صورت تعلق داشتن گوشی به نسل‌های پیشین نیز به صورت نظری امکان فعال کردن HDR وجود خواهد داشت. HDR10‌ و دالبی‌ویژن در گوشی‌های موبایل برخلاف نمونه‌هایی چون موتور پردازش تصویر X-Reality سونی، روی تمامی محتوای تصویری گوشی اعمال نشده و این فناوری‌های تنها در زمان مشاهده محتوای ویژه (نظیر استریم‌‌های ویژه آمازون و نت‌فلیکس) فعال می‌شود. با در نظر گرفتن این مورد عملا امکانی برای فعال یا غیر فعال کردن HDR10 یا دالبی‌ویژن وجود نداشته و پس از دریافت محتوای مناسب از سرویس‌های منطبق، این فناوری‌ها اقدام به بهبود رنگ، ارتقا کنتراست و تصحیح روشنایی پس‌زمینه خواهند کرد

 

[amine]

تجربه HDR در یک گوشی موبایل
حداقل از خلال دموها و تصاویر به نمایش درآمده در MWC 2017، ویدئوهای HDR در مقایسه با نمونه‌‌های عادی فاقد این فناوری از رنگ‌های بیشتر (پر رنگ‌تر و اشباع‌شده‌تر) و جزئیات بیشتری برای سوژه‌های درون سایه برخوردار بوده و در عمل می‌توان کیفیت کاملا بالاتری را با این فناوری به دست آورد؛ البته بار دیگر باید به این موضوع تأکید کرد که ارتقاء تصویر در این پنل‌ها، تنها در حین پخش محتوای اختصاصی HDR حاصل شده و سایر ویدئوها حتی با بالاترین وضوح نیز از ارتقاء تصویر به سبب HDR بهره نمی‌برند.

حضور دالبی‌ویژن و HDR در دیگر گوشی‌ها
شرکت دالبی برای فراگیر ساختن این فناوری در گوشی‌های موبایل، پس از در نظر گرفتن قابلیت‌های یک دیوایس و محدوده رنگ‌های مورد پشتیبانی در این پنل به مذاکره با بسیاری از شرکت‌های سازنده موبایل برای کالیبره کردن صفحه‌نمایش گوشی‌ها و نزدیک ساختن تصویر آنها به مانیتور ریفرنس یا مرجع می‌پردازد. برگ برنده دالبی به گفته این شرکت نبود تفاوت مابین صفحه‌نمایش‌های مختلف از LCD‌های معمول با وضوح 720p گرفته تا پنل‌های پیشرفته Super AMOLED با وضوح 1440p در اجرای دالبی‌ویژن است و بدین‌ترتیب عملا می‌توان این فناوری را روی هر صفحه‌نمایش باکیفیتی فارغ از فناوری ساخت و رزولوشن آن پیدا کرد. البته این به معنای یکسان بودن پروسه تنظیم تصویر در مانیتورهای مختلف نیست چرا که به دلیل تفاوت‌های مشخص در ساخت صفحه‌نمایش‌های گوناگون، هر پنل باید به صورت جداگانه کالیبره و تنظیم شود. این شیوه عملکرد دالبی از جنبه‌ای دیگر به این معنا خواهد بود که G6 مطمئنا اولین و آخرین دیوایس پشتیبانی‌کننده از این فناوری نیست و در آینده گوشی‌های دیگری نیز به این جمع افزوده شده و به دلیل نرم‌افزاری بودن این تغییر ممکن است برخی از گوشی‌های پیشین شرکت‌ها با صفحه‌نمایش‌های با کیفیت نیز به این جمع بپیوندند.

مذاکره دالبی با شرکت‌های مختلف برای گنجاندن این فناوری در صفحه‌نمایش موبایل‌ها با اینکه نرم‌افزاری بوده و نسبتا ساده به نظر می‌رسد اما از منظر شرکت‌های سازنده، به معنای پرداختن مبلغی برای در اختیار داشتن لایسنس شرکت دالبی نیز خواهد بود و به همین علت شاید برخی شرکت‌ها تمایل به اجرای این مسئله حداقل در کوتاه‌مدت نداشته باشند.


محتوای HDR10 و دالبی‌ویژن
همانطور که گفته شد صفحه‌نمایش‌های HDR به خودی‌خود و بدون در اختیار داشتن محتوای مناسب، تفاوتی با دیگر صفحه‌نمایش‌های معمولی نداشته و تصویر آنها به بدون در نظر گرفتن HDR متفاوت نخواهد بود؛ بدین‌ترتیب لزوم دسترسی به محتوای HDR همانند تلویزیون‌ها، برای گوشی‌های این رده بسیار مهم خواهد بود. در حال حاضر تنها ارائه‌کنندگان محتوای HDR دو شرکت آمازون و نت‌فلیکس بوده و در آینده احتمالا یوتیوب نیز به این جمع افزوده می‌شود. حضور یوتیوب در این میان به‌دلیل محدودیت سرویس نت‌فلیکس و آمازون برای کاربران خارج از ایالات متحده و اروپای غربی بسیار پر اهمیت به نظر می‌رسد و از این طریق امکان دسترسی سایر افراد به محتوای رایگان HDR فراهم می‌شود. یک نکته منفی در این بین، تعداد انگشت‌شمار دوربین‌های دارای قابلیت تولید ویدئوهای HDR است که از جمله معدود نمونه‌های قابل اشاره در این زمینه می‌توان به دوربین گران‌قیمت پاناسونیک Lumix GH5 اشاره کرد.
یکی از سوالات مطرح شده در هنگام استفاده از HDR روی موبایل، مسئله بیت‌ریت (Bitrate) متغیر ویدئویی است، بیت‌ریت متغیر به ارائه‌کنندگان محتوا امکان تداوم پخش بدون قطع کردن ویدئو هنگام پایین آمدن سرعت را می‌دهد؛ بدین‌ترتیب با کاهش سرعت اینترنت به جای قطع شدن ویدئو، کیفیت آن کاهش پیدا می‌کند در این حالت چه اتفاقی برای ویدئوی HDR خواهد افتاد؟ به گفته دالبی، فناوری HDR و رزولوشن تصویر ارتباط مستقیمی با یکدیگر نداشته و بدین‌ترتیب این مسئله تأثیری روی ارتقا تصویر از لحاظ رنگ و روشنایی برجای نخواهد گذاشت.

دیگر سوال مطرح شده در این میان به گزینه روشنایی خودکار در صفحه‌نمایش‌های موبایلی تعلق دارد. در تلویزیون‌ها و در غیاب سنسوری برای تنظیم روشنایی صفحه‌نمایش نسبت به محیط، دالبی‌ویژن و دیگر فناوری‌های HDR کنترل روشنایی پنل را در دست گرفته و نور تصویر را با توجه به منبع آن تغییر می‌دهند. در گوشی‌های موبایل طبق نظر دالبی با روشن بودن گزینه روشنایی خودکار مشکل چندانی برای ویدئوها ایجاد نمی‌شود اما با غیر فعال کردن این سنسور و به حداقل رساندن روشنایی تصویر، عملا جایی برای بهبود روشنایی و رنگ‌های ویدئو توسط دالبی‌ویژن وجود نخواهد داشت بنابراین فعال بودن گزینه روشنایی خودکار، ایده‌آل‌ترین شیوه برای بهره‌مند شده از فناوری دالبی به حساب می‌آید.