فناوری HDR در دوربین ها و صفحه نمایش به چه معناست و چه کاربردی دارد؟

در سال های گذشته چه در گوشی های هوشمند و چه در تلوزیون ها به فراوانی نام HDR را شنیده ایم. ابتدا این عبارت در دوربین گوشی های هوشمند جای خود را تثبیت کرد و حالا جای خود را در نمایشگرها و تلوزیون ها نیز پیدا کرده است. امروز قصد داریم تا ببینیم که اصلاً HDR چیست، به چه معناست و وجود آن در دستگاه های مختلف چه کاربردهایی را در اختیار کاربران آن ها قرار خواهد داد.

چند سال پیش زمانی فرارسید که در مشخصات دوربین گوشی های هوشمند عبارت جدیدی به نام “پشتیبانی از فناوری HDR” به چشم می خورد. بسیاری از کاربران ابتدا به ارتباط آن با رزولوشن HD فکر می کردند و چندان با مفهوم آن آشنا نبودند. HDR کوتاه شده ی عبارت High Dynamic Range به معنی “رنج دینامیکی گسترده” می باشد.

اما این فناوری چگونه باعث ثبت عکس هایی بهتر می شد؟ زمانی که قصد عکاسی از محیطی را داشتید که در آن رنج دینامیکی تصویر بالا بود ( مثلاً در عین حال که محلی با نور شدید وجود داشت، محلی هم وجود داشت که نور کمی به آن تابیده شده بود )، دوربین های قدیمی یا با کاهش نوردهی تمامی سوژه ها را به صورت تاریک ثبت می کردند و یا با افزایش نوردهی، تمامی سوژه ها را به صورت overexposured به ثبت می رسانند. تا این که پای HDR به دوربین ها باز شد. این فناوری با ثبت چند عکس در حالت های مختلف از یک محیط می تواند رنج دینامیکی محیط را در عکس ها حفظ کند. برای مثال، زمانی که قصد عکاسی از محیطی با وضعیت نور نامتعادل در قسمت های مختلف آن را داشتید، دوربین با نوردهی های مختلف عکس های مختلف را به ثبت می رساند و سپس با تلفیق آن ها را یکدیگر یک عکس مناسب را در اختیار کاربران قرار می داد. این همان دلیلی بود که عکس های HDR به طرز قابل توجهی زیباتر از عکس های معمولی به چشم می خوردند و در عین حال هم زمان بیشتری برای ثبت آن ها به وسیله ی دوربین لازم بود.

پس از موفقیت این فناوری در دوربین ها، حالا کمبود آن در نمایشگرها نیز احساس می شد. به همین دلیل هم برخی از کمپانی های تولیدکننده ی نمایشگر و تلوزیون در دنیا تصمیم به استفاده از این فناوری در دستگاه های جدید خود گرفتند تا بتوانند تجربه ی کاربری بهتری را برای کاربران خود فراهم کنند.

پیشتر و در تلوزیون های قدیمی، اطلاعات هر رنگ در پکیجی 8 یا 10 بیتی ذخیره می شد. به این مفهوم که این گونه نمایشگرها از سه رنگ اصلی قرمز، سبز و آبی برای تولید رنگ ها در فرمت 8 بیتی استفاده می کردند و امکان نمایش 256 رنگ مختلف را داشتند و با تلیق هر سه رنگ هم رنگ سفید بدست می آمد. در حالت رنگ های 10 بیتی هم از رنگ های تولیدشده به صورت 8 بیتی استفاده می شد تا به اصطلاح “زیر پیکسل ها” ایجاد شوند. این زیر پیکسل ها 1024 حالت مختلف نمایش رنگ را برای دستگاه فراهم می کردند. بنابراین، زمانی که شما یک نمایشگر معمولی خریداری می کردید، این نمایشگر حداکثر به تعداد 256 به توان 3 یعنی در حدود 16 میلیون رنگ را به شما نمایش می داد.

با ظهور فناوری HDR در دنیای نمایشگرها، این روند به کلی تغییر کرد. در نمایشگرهای جدیدی که از فناوری HDR استفاده می کنند، اطلاعات رنگ ها به صورت 10bit HDR ثبت می شوند. همانطور که از نام آن هم مشخص است، در این گونه نمایشگرها از اطلاعات به صورت 10 بیتی استفاده خواهد شد که در نتیجه ی استفاده از این فناوری، نمایشگر می تواند تعداد 1024 به توان 3 رنگ یعنی در حدود یک میلیارد رنگ را نمایش دهد. این همان دلیل اصلی تفاوت قابل توجه عملکرد نمایشگرهای معمولی و نمایشگرهای HDR می باشد. چراکه نمایشگر های HDR در حدود 60 برابر بیشتر از نمایشگرهای معمولی می توانند رنگ نمایش دهند. از همین رو، این گونه نمایشگرها رنگ ها را با دقت بسیار بالاتری نمایش خواهند داد و در نتیجه تصویری چشم نوازتر به بیننده نمایش داده خواهد شد.

اما سونی به استفاده از این فناوری در تلوزیون های هوشمند خود هم رضایت نداد و کمبود آن را در گوشی های هوشمند نیز احساس کرد. این کمپانی موفق شد تا به عنوان نخستین کمپانی تولیدکننده ی گوشی های هوشمند، در گوشی اکسپریا XZ Premium خود از نمایشگری با رزولوشن 4K و با قابلیت پشتیبانی از فناوری HDR استفاده کند. همانطور که پیشتر هم اشاره شد، در حقیقت این نمایشگر می تواند 60 برابر نمایشگرهای غیر HDR به کاربران رنگ ها را نمایش دهد.

البته باید به این نکته هم توجه داشت که محتوای پخش شده از نمایشگر نیز باید به صورت پشتیبانی شده از HDR ضبط شده باشند. بنابراین، حتی با بهترین نمایشگرها هم نمی توان تغییری در نمایش محتواهای معمولی و غیر HDR احساس کرد.در حقیقت، تماشای محتوای معمولی بروی این نمایشگرها همانند تماشای فیلمی با رزولوشن Full HD بروی دو نمایشگر Full HD و 8K می باشد. با وجود این که نمایشگر دوم رزولوشن 8 برابری دارد اما به دلیل محتوای پخش شده، هیچگونه تفاوتی میان این دو نمایشگر احساس نمی شود. از همین رو هم در حال حاضر برخی از کمپانی ها همانند گوگل در حال عرضه ی محصولات تصویری خود در فرمت 4K HDR برای کاربران این گونه نمایشگرها هستند.

احتمالاً با توجه به محبوبیت این فناوری در تلوزیون های هوشمند، باید شاهد استفاده ی بیشتری از آن در گوشی های هوشمند سال آینده باشیم.