به‌نظر می‌رسد که با عرضه هر فناوری نوپا بایستی با مفهوم چندین واژه جدید آشنا شویم. اکنون مدتی است که بحث پیرامون فناوری HDR (محدوده دینامیکی بالا) داغ شده و کاربران جهت فهم کاربردهای آن بایستی ابتدا با مفهوم HDR آشنا شوند.

محدوده دینامیکی (Dynamic Range)

به‌طور کلی، محدوده دینامیکی به‌عنوان نسبت بالاترین به پایین‌ترین فرکانس قابل انتقال یا بازتولید تعریف می‌شود. در دستگاه‌هایی نظیر تلویزیون‌ها، تبلت‌ها، اسمارت‌فون‌ها و پروژکتورها، محدوده دینامیکی به فرکانس طیف رنگی اشاره دارد؛ چرا که هر سایه با طول موج خاصی در طیف خود مطابقت خواهد داشت. بنابراین می‌توان محدوده دینامیکی را به‌عنوان دامنه رنگ‌های قابل بازتولید تعریف کرد.

محدوده دینامیکی استاندارد (SDR)

پیش از عرضه فناوری HDR، واژه SDR وارد فرهنگ اصطلاحات فنی نشده بود. اما استاندارد SDR به نمایشگرهایی اشاره دارد که از فناوری HDR پشتیبانی نمی‌کنند.

محدوده دینامیکی بالا (HDR)

HDR همان‌طور که از نام آن نیز پیداست؛ به محدوده دینامیکی بالاتر از SDR اشاره دارد. یک نمایشگر HDR قادر به تولید طیف گسترده‌تری از رنگ‌ها نسبت به انواع SDR خواهد بود. این پدیده به‌معنای افزایش درجه غنای رنگ‌ها و نمایش دقیق‌تر جزئیات آن‌ها است. دستیابی به محدوده دینامیکی بالا مستلزم تامین برخی ملزومات فنی خواهد بود. هنگام توصیف فناوری HDR بایستی به 2 مفهوم اساسی شامل کنتراست و شدت رنگ اشاره کرد. کنتراست به‌معنای نسبت روشنایی حداکثر شدت رنگ سفید به بیش‌ترین میزان رنگ سیاه نمایشگر است و بر حسب واحد نیت توصیف می‌شود. تلویزیون‌های HDR قادر به نمایش تصاویر با حداکثر کنتراست 10 هزار نیتی هستند؛ در حالی‌که این رقم در تلویزیون‌های معمولی بین 300 تا 500 نیت است.

البته بایستی خاطرنشان کرد که تعریف تکنیک HDR در عکس‌ها با فناوری مورد استفاده در تلویزیون‌ها متفاوت است. به‌کارگیری فناوری HDR در عکس‌ها به‌معنای ترکیب چندین عکس با نورپردازی‌های مختلف و تولید تصویری با پویایی منحصربه‌فرد است؛ در حالی‌که این تکنیک در تلویزیون‌ها معادل گسترش طیف کنتراست و پالت رنگ جهت نمایش طبیعی‌تر و چشم‌نوازتر رنگ‌ها خواهد بود.

فناوری HDR در دوربین‌های عکاسی و هنگام عکس‌برداری در نور کم یا فضاهای بسیار روشن نیز مفید واقع می‌شود. چرا که با ترکیب فریم‌های دارای نورپردازی‌های متفاوت و استفاده از الگوریتم‌های پردازش تصویر، بهترین نتیجه در خروجی ارایه خواهد شد.

HDR10

این تکنولوژی در سال 2015 توسط اتحادیه فناوری‌های مصرفی (CTA) توسعه پیدا کرد و نخستین تکنولوژی HDR عرضه شده با نمایشگرها به‌شمار می‌رفت. این فناوری عموما در دیسک‌های بلوری به‌کار گرفته شده و به منظور انتقال اطلاعات رنگی به نمایشگر از ابرداده (metadata) استاتیکی استفاده می‌کند. تکنیک فوق از عمق رنگ 10 بیتی استفاده می‌کند؛ در حالی‌که تلویزیون‌های میان‌رده معمولا از عمق رنگ 8 بیتی پشتیبانی می‌کنند. با قرار دادن دیسک بلوری HDR10 در پخش‌کننده سازگار با این فناوری، سیگنالی از جانب پلیر به نمایشگر HDR10 ارسال می‌شود که تاریک‌ترین سطوح رنگ مشکی و روشن‌ترین سطوح رنگ سفید محتوای موجود در دیسک را نمایش می‌دهد. در ادامه تلویزیون از این اطلاعات به‌عنوان یک شاخص اندازه‌گیری جهت تعیین تون رنگ در کلیه فریم‌ها بهره خواهد برد.

بایستی به‌خاطر داشت که تماشای محتوای HDR10 بر روی نمایشگر مستلزم پشتیبانی محتوا، دستگاه منبع، کابل HDMI، نمایشگر و کلیه ابزارهای متصل به سیستم (رسیور، ساندبار و …) از فناوری HDR10 خواهد بود. امروزه پلتفرم‌های سرگرمی کمپانی‌های سونی، مایکروسافت و اپل شامل پلی‌استیشن 4، ایکس‌باکس وان ایکس و اپل تی‌وی از فناوری فوق پشتیبانی می‌کنند.

+HDR10

+HDR10 ورژن ارتقایافته فناوری HDR10 است که ابرداده‌های دینامیکی طراحی شده جهت تنظیم سطوح روشنایی به‌صورت صحنه به صحنه یا فریم به فریم را فراهم می‌کند. این استاندارد متن‌باز در آوریل سال 2017 توسط شرکت سامسونگ ارایه شد و کلیه تلویزیون‌های سال 2017 و مدل‌های جدیدتر کمپانی از آن بهره‌مند شدند. نمایشگرهای HDR10 از طریق دریافت به‌روزرسانی فریم‌ور قادر به پشتیبانی از فناوری +HDR10 خواهند بود.

این‌کار بایستی توسط هر تولیدکننده و به‌صورت مورد به مورد انجام شود. سال گذشته کمپانی پاناسونیک اعلام کرد که مدل‌های منتخب پخش‌کننده‌های بلوری و تلویزیون‌های اولد این برند از +HDR10 پشتیبانی خواهند کرد. استاندارد +HDR10 نیز از عمق رنگ 10 بیتی پشتیبانی می‌کند.

Advanced HDR

Advanced HDR فناوری نسبتا جدید دیگری است که امکان انتقال محتوای SDR و HDR از طریق یک گذرگاه مشترک را فراهم می‌کند. این فناوری در کلیه نمایشگرها قابل استفاده بوده و حداکثر سطوح روشنایی را در هر یک از فریم‌ها ارایه خواهد داد. بدین‌ترتیب تصاویر با جزئیات بیش‌تر و غنای رنگ بالاتر نمایش داده می‌شوند.

نوشته فناوری HDR چیست و چه کاربردهایی دارد؟ اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.