تلویزیون HDR و 4k ؛ تفاوت در چیست؟

اگر در مراکز خرید تلویزیون‌ و نمایشگر گشتی بزنید و قصد خرید جدید‌ترین مدل‌های تلویزیون را داشته باشید، احتمالا با اصطلاح‌های گمراه‌کننده‌ای مانند 4k، اولترا اچ دی (UHD) و 8k برخورد کرده‌اید؟معنای هر یک از این اصطلاح‌ها چیست؟ آیا چشم انسان قادر به تشخیص تفاوت‌هاست؟ اصطلاح HDR چیست؟ اگر می‌خواهید درباره‌ی این استانداردها بیشتر بدانید، با گجت نیوز همراه شوید.

این روزها معمولا در هر خانه‌ای یک تلویزیون Full HD پیدا می شود که رزولوشن 1080p دارد، یا به عبارت دیگر از تعداد 1920 در 1080 پیکسل تشکیل شده‌اند. در‌ واقع، 1920 پیکسل افقی در 1080 ردیف عمودی کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند تا تلویزیون قادر به نمایش تصاویر HD (وضوح بالا یا High Definition) باشد. منظور از استاندارد HD TV این است که نمایشگر قادر است تصویری با رزولشن 1280 در 720 پیکسل نمایش دهد، استانداردی که به اختصار 720p هم خوانده می شود. البته استاندارد 720p هم قدیمی شده و بیشتر تلویزیون‌های جدید حداقل از استاندارد فول اچ دی «FULL HD» بهره می‌برند. این استاندارد با اصطلاح 1080p هم شناخته می‌شود که باید دقت کرد حرف p در آن مخفف Progressive یا پیش‌رونده است.

توجه داشته باشید که این استاندارد را نباید با 1080i اشتباه بگیرید چرا که حرف i در آن مخفف interlaced یا یک‌ در‌ میان است. برای فهمیدن این دو استاندارد باید توجه داشته باشید که ابعاد نمایشگر در هر دوی آنها برابر است: 1920 خط عمودی و 1080 خط افقی. در استاندارد 1080p هنگام ساخته شدن تصویر هر قاب، خط‌های افقی یکی پس از دیگری روشن می‌شوند و تصویر مورد نظر را می‌سازند.

ولی در استاندارد 1080i این خطوط یک در میان روشن می‌شوند و هر قاب تصویر فقط به کمک خطوط زوج یا خطوط فرد پدید می‌آید. به همین دلیل است که در استاندارد 1080i رزولشن تصویر عملا نصف می‌شود. ویدیوهای 1080i به صورت مشبک یا Interlaced ارسال و دریافت می‌شوند، حرف i در انتهای عبارت 1080i نیز به همین موضوع اشاره می‌کند. بنابراین با وجود اینکه سرعت ویدیو 30 فریم در ثانیه است، 60 فیلد وجود دارد. منظور از فیلد در عرصه‌ی ویدیو مجموعه‌ای متشکل از خطوط افقی فرد یا زوج یک فریم است. در حقیقت هر فریم تصویر از دو فیلد تشکیل شده و لذا در ویدیوهای 1080i هر کدام از فیلدها رزولوشنی برابر با 1920 در 540 پیکسل دارند و نصف یک فریم کامل را تشکیل می‌دهد.

با داشتن 60 فیلد، 30 فریم کامل ایجاد می‌شود و تلویزیون‌ها با‌ ترکیب 60 فیلد، ویدیوهای 1080i را نمایش می‌دهند. از همین خاصیت برای نمایش ویدیوها در تلویزیون‌های 60 هرتزی استفاده می‌شود. البته باید اعمال پردازشی خاصی روی ویدیو صورت بگیرد تا کاربر تصویر را به شکل صحیحی مشاهده کند. در واقع Interlace تکنیک مناسبی است برای انتقال تصاویر باکیفیت بدون نیاز به پهنای باند زیاد، چون تصویر در دو مرحله شکل می‌گیرد و در هر مرحله نصف پهنای باند مورد نیاز برای هر فریم استفاده می‌شود. Interlace در ابتدا برای تلویزیون های CRT طراحی شد. پس از حل مشکل پهنای باند و بوجود آمدن تصاویر HD روش Progressive Scan جای Interlace را گرفت.

اصطلاح 4k به نمایشگرهایی اشاره دارد که رزولشن افقی (یا تعداد خطوط عمودی آن) تقریبا چهار هزار پیکسل باشد. این استاندارد می‌تواند کمی گمراه‌کننده باشد، چون تا اینجا برای نامگذاری استانداردهای 720p و  1080p از رزولشن عمودی (یا تعداد خطوط افقی) استفاده کرده‌ایم. در حال حاضر یکی از رایج‌ترین رزولشن‌هایی که به عنوان 4k معرفی می‌شود، در واقع UHD-1 است. UHD-1 با عبارت‌های 4k UHD و گاهی 2160p هم شناخته می‌شود و رزولشن آن عبارت است از 3840 در 2160 پیکس. استاندارد دیگری که شاید گاهی به گوشتان خورده باشد، استاندارد فول اولترا اچ دی (Full Ultra HD) است که اغلب 8k خوانده می‌شود. تصویر در این استادارد با 7620 در 4320 پیکسل پدید می‌آید. در حال حاضر تلویزیون‌های اندکی هستند که چنین رزولشنی دارند و در رده‌های بالا و گران قیمت بازار تلویزیون قرار می‌گیرند. بد نیست بدانید کوچک‌ترین تلویزیون 8k موجود 58 اینچ قطر دارد.

آیا وقت خرید تلویزیون UHD رسیده است؟

پاسخ کوتاه این است که فعلا نه، اما در آینده شاید این استاندارد فراگیر شود. گذشته از قیمت بالای تلویزیون‌های این رده، هنوز محتوای ویدیویی چندانی در دسترس نیست که با رزولوشن‌های تلویزیون های UHD سازگار باشد. تماشای فیلم‌های بلوری و ویدیوهایی با کیفیت 1080P هم نمی‌تواند حداکثر کیفیت این تلویزیون‌ها را به نمایش بگذارد (به عبارت دیگر، اگر تلویزیون شما 4K باشد، به این معنا نیست هر چیزی که می‌بینید، رزولشن 4K خواهد داشت). نکته‌ی دیگر این که حتی هنگام تماشای ویدیوهای 4K در این نمایشگرها، نمی‌توانید متوجه کیفیت شوید. البته اگر در فاصله‌ی چند سانتی‌متری یک تلویزیون 85 اینچی بایستید و چشمان قدرتمندی داشته باشید، آن وقت ممکن است متوجه تفاوت بشوید. اما در فاصله‌های دورتر و با نمایشگرهای کوچک‌تر و با قدرت‌دید پایین‌تر، متوجه تفاوتی در کیفیت تصویر 4K و فول اچ دی نخواهید شد.

در بسیاری از این موارد، تفاوت اگر هم وجود داشته باشد، ناچیز است. بنابراین تقبل هزینه‌ای بالا برای بهبود ناچیز و نامشهود در کیفیت، کار غیر‌منطقی است. سرویس‌های استریم ویدیو مثل نت فلیکس و آمازون پرایم، کم‌کم کار خود را در این زمینه شروع کرده‌اند و مایکروسافت هم با اکس باکس وان اس و بازی‌های انحصاری جدیدش قصد دارد HDR را عمومی سازد اما حجم محتوا آنقدری نیست که بتوانید رویش حساب باز کنید. 4K و HDR لزوما همگام با هم نیستند، گرچه بهترین تلویزیون‌های موجود در بازار فعلا 4K HDR هایی هستند که قیمت اندکی هم ندارند. اگر قصد دارید یک ست تلویزیون خوب با ویژگی‌های فوق خریداری کنید باید حدودا بین 1500 تا 2000 دلار هزینه کنید که اصلا ارزان نیست.

تکنولوژی HDR

نکته‌های دیگری هم وجود دارد که بد نیست به آنها هم توجه کنید. برخی از تلویزیون های UHD (و نه همه‌ی آنها) امکانات و قابلیت‌های دیگری دارند که شاید شما را برای خرید راضی کنند. یکی از این موارد استادارد جدیدی است که با عنوان HDR شناخته می‌شود و نمایشگرهای سازگار با این استاندارد، گستره‌ی رنگی وسیع‌تری (بیش از یک میلیارد رنگ) دارند. در حال حاضر نمایشگرهای UHD یا 4k که با این استاندارد سازگارند، با عنوان Utr HD Premium هم شناخته می‌شوند. اما منظور از HDR چیست؟

HDR مانند بسیاری از این استانداردها، مخفف اصطلاح خاصی است و اشاره به دامنه دینامیکی وسیع دارد. دامنه دینامیکی عبارت است از میزان تفاوت روشنایی بین تاریک‌ترین و روشن‌ترین نقطه‌های تصویر. وسیع‌تر بودن این دامنه به این معناست که قسمت‌های تیره تصویر سیاه‌ترند و قسمت‌های سفید روشن‌تر. شاید به نظرتان برسد که این موضوع به کنتراست تصویر هم ربط دارد که درست است، اما قضیه فقط در کنتراست خلاصه نمی‌شود و پای رنگ‌ها هم در میان است. برای آنکه نمایشگری HDR باشد، به کنتراست و گستره‌ی رنگی ویژه‌ای نیاز دارد.

کنتراست و گستره‌ی رنگی HDR 

کنتراست، در اصل نسبت میزان روشنایی، روشن‌ترین بخش تصویر به تیره‌ترین بخش آن است. هر‌چه این نسبت بیشتر باشد، تصویر در اصطلاح «دینامیک» بیشتری خواهد داشت. در محاسبه‌ی کنتراست، نسبت مهم است نه دقیقا میزان روشنایی و تیرگی. به همین دلیل است که برای نمایشگرهای HDR از دو کنتراست متفاوت استفاده می‌شود. در استاندارد اول لازم است روشن‌ترین بخش تصویر بیش از هزار نیت روشنایی داشته باشد و تیره‌ترین قسمت کمتر از پنج‌صدم نیت. در استاندارد دوم روشن‌ترین قسمت تصویر باید بیشتر از 540 نیت روشنایی داشته باشد و تیره‌ترین بخش نیز باید پنج صد‌هزارم نیت باشد. اما از نظر گستره‌ی رنگی، نمایشگرهای HDR باید بتوانند رنگ‌های بیشتری به نمایش بگذارند.

تا همین اوخر، بیشتر محتواهای ویدیویی و نمایشگرها (مانند دیسک بلوری و تلویزیون های اچ دی) با فضای رنگی هشت بیتی (استانداردی به قدمت 25 سال) سازگار بودند که در این فضای رنگی امکان تولید حداکثر 16 میلیون رنگ در آن وجود دارد و نتیجه این که نمایشگرهای HDR می‌توانند تصاویری نزدیک‌تر به واقعیت به نمایش بگذارند، البته به این شرط که محتوایی هم که در آنها به نمایش در می‌آید، با استاندارد HDR سازگار باشد.