hdr คืออะไร (ช่วงไดนามิกสูง)

วิดีโอช่วงไดนามิกสูง (HDR) เป็นหนึ่งในสัญลักษณ์หัวข้อคุณลักษณะทีวี 4K ที่ใหญ่ที่สุด มันสามารถผลักดันเนื้อหาวิดีโอผ่านข้อ จำกัด (ตอนนี้ไม่มีอยู่) ที่การออกอากาศและมาตรฐานสื่ออื่น ๆ ได้ปฏิบัติตามมานานหลายทศวรรษ เป็นเรื่องน่าประทับใจที่ได้เห็นบนทีวีที่สามารถจัดการได้ แต่มันก็เป็นคุณสมบัติทางเทคนิคที่ทำให้เกิดความสับสนด้วยรูปแบบต่าง ๆ ที่มีความแตกต่างที่ไม่ค่อยเป็นที่ยอมรับ นั่นเป็นเหตุผลที่เรามาที่นี่เพื่ออธิบายให้คุณ

ช่วงไดนามิกบนทีวี

ความเปรียบต่างของทีวีคือความแตกต่างระหว่างความมืดและความสว่างที่จะได้รับ ช่วงไดนามิกอธิบายถึงความแตกต่างสุดขั้วและสามารถแสดงรายละเอียดได้มากน้อยเพียงใดในระหว่างนั้น โดยพื้นฐานแล้วช่วงไดนามิกคือความคมชัดของการแสดงผลและ HDR แสดงถึงการขยายความคมชัดนั้น อย่างไรก็ตามการขยายช่วงระหว่างความสว่างและความมืดนั้นไม่เพียงพอที่จะปรับปรุงรายละเอียดของภาพ ไม่ว่าจะเป็นแผงที่สามารถเข้าถึง 100 cd / m ² (ค่อนข้างสลัว) หรือ 1, 000 cd / m ² (สว่างอย่างไม่น่าเชื่อ) และระดับสีดำของมันคือ 0.1 (ล้างออกเกือบเป็นสีเทา) หรือ 0.005 (มืดอย่างไม่น่าเชื่อ) แสดงเฉพาะข้อมูลจำนวนมากตามสัญญาณที่ได้รับ

ดูวิธีที่เราทดสอบทีวี

รูปแบบวิดีโอยอดนิยมหลายรูปแบบรวมถึงโทรทัศน์ที่ออกอากาศและดิสก์ Blu-ray นั้นถูก จำกัด ด้วยมาตรฐานที่สร้างขึ้นตามขอบเขตทางกายภาพที่นำเสนอโดยเทคโนโลยีเก่า สีดำตั้งค่าเป็นสีดำเท่านั้นเพราะอย่างที่ Christopher Guest เขียนไว้อย่างชัดเจนว่า "มันจะไม่มีสีดำอีกต่อไป" ในทำนองเดียวกันสีขาวจะสว่างขึ้นภายในข้อ จำกัด ของเทคโนโลยีการแสดงผลเท่านั้น ขณะนี้ด้วย LED อินทรีย์ (OLED) และระบบแสงฉากหลัง LED แสงสลัวบนแผง LCD รุ่นใหม่ช่วงนั้นกำลังเพิ่มขึ้น พวกเขาสามารถเข้าถึงสุดขีด แต่รูปแบบวิดีโอไม่สามารถใช้ประโยชน์จากมัน มีการนำเสนอข้อมูลจำนวนมากในสัญญาณและทีวีที่สามารถเข้าถึงได้เกินขีด จำกัด เหล่านั้นยังคงต้องยืดและทำงานกับข้อมูลที่มีอยู่ในปัจจุบัน

HDR คืออะไร

นั่นคือที่มาของวิดีโอ HDR มันจะลบข้อ จำกัด ที่เกิดจากสัญญาณวิดีโอเก่า ๆ และให้ข้อมูลเกี่ยวกับความสว่างและสีในช่วงที่กว้างขึ้น จอแสดงผลที่มีความสามารถ HDR สามารถอ่านข้อมูลนั้นและแสดงภาพที่สร้างจากช่วงสีและความสว่างที่กว้างขึ้น นอกจากช่วงที่กว้างขึ้นวิดีโอ HDR ก็มีข้อมูลมากขึ้นเพื่ออธิบายขั้นตอนเพิ่มเติมระหว่างขั้วต่อสุดขั้ว ซึ่งหมายความว่าวัตถุที่มีความสว่างมากและวัตถุที่มืดมากบนหน้าจอเดียวกันสามารถแสดงได้อย่างสว่างและมืดมากหากจอแสดงผลรองรับโดยมีขั้นตอนที่จำเป็นทั้งหมดในระหว่างที่อธิบายไว้ในสัญญาณ

เพื่อให้ง่ายขึ้นเนื้อหา HDR บนทีวีที่รองรับ HDR สามารถรับความสว่างเข้มขึ้นและแสดงเฉดสีเทาได้มากขึ้นในระหว่างนั้น (สมมติว่าทีวีมีแผงควบคุมที่สามารถรับความสว่างและมืดพอที่จะรับสัญญาณได้ สัญญาณ HDR แต่จะไม่แสดงการปรับปรุงที่ดีกว่าสัญญาณที่ไม่ใช่ HDR) ในทำนองเดียวกันพวกเขาสามารถสร้างสีแดงเข้มและสดใสมากขึ้นสีเขียวและสีฟ้าและแสดงเฉดสีมากขึ้นในระหว่าง เงาที่ลึกล้ำไม่ใช่แค่ช่องว่างสีดำ รายละเอียดเพิ่มเติมสามารถเห็นได้ในความมืดในขณะที่ภาพยังคงมืดมาก ภาพที่สว่างไสวไม่ใช่แค่ภาพที่สดใสและสดใสเท่านั้น รายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ ในพื้นผิวที่สว่างยังคงชัดเจน วัตถุที่มีสีสันไม่ได้อิ่มตัวเพียงอย่างเดียว สามารถมองเห็นเฉดสีได้มากขึ้น

ต้องใช้ข้อมูลมากขึ้นและเช่นเดียวกับวิดีโอความละเอียดสูงพิเศษ Blu-ray ไม่สามารถจัดการได้ โชคดีที่ตอนนี้เรามี Ultra HD Blu-ray ซึ่งเป็นประเภทดิสก์ (แตกต่างจาก Blu-ray แม้จะมีชื่อ) ที่สามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้นและสร้างขึ้นเพื่อให้มีวิดีโอ 4K, วิดีโอ HDR และแม้แต่เสียงเซอร์ราวด์ตามวัตถุเช่น Dolby Atmos เพิ่งทราบว่าคุณไม่สามารถเล่นกับเครื่องเล่น Blu-ray ทั่วไป คุณต้องการเครื่องเล่น Blu-ray Ultra HD หรือ Xbox One S หรือ Xbox One X โดยเฉพาะเพื่อเล่น

การสตรีมออนไลน์ยังมีเนื้อหา HDR แต่คุณต้องมีการเชื่อมต่อที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ โชคดีที่ถ้าแบนด์วิดท์ของคุณสูงพอที่จะรับวิดีโอ 4K ก็สามารถรับ HDR ได้ ความเร็วในการเชื่อมต่อที่แนะนำของ Amazon Video และ Netflix สำหรับเนื้อหา 4K คือ 15Mbps และ 25Mbps ตามลำดับไม่ว่าเนื้อหานั้นจะอยู่ใน HDR หรือไม่ก็ตาม

ประเภทของ HDR

HDR ยังไม่เป็นสากลมากนักปัจจุบันมีการแบ่งออกเป็นสองรูปแบบหลัก ๆ โดยที่มีบางส่วนรออยู่ในปีก

HDR10

HDR10 เป็นมาตรฐานผลักดันโดย UHD Alliance เป็นมาตรฐานทางเทคนิคพร้อมช่วงเฉพาะและข้อกำหนดที่กำหนดซึ่งจะต้องตรงกับเนื้อหาและการแสดงเพื่อให้มีคุณสมบัติเท่ากับการใช้งาน HDR10 ใช้ข้อมูลเมตาแบบคงที่ที่สอดคล้องกันในการแสดงผลทั้งหมด ซึ่งหมายความว่าวิดีโอ HDR10 ตั้งค่าระดับแสงและสีเป็นค่าสัมบูรณ์โดยไม่คำนึงถึงหน้าจอที่กำลังแสดงอยู่ เป็นมาตรฐานเปิดดังนั้นผู้ผลิตหรือผู้จำหน่ายเนื้อหาสามารถใช้งานได้อย่างอิสระ

Dolby Vision

Dolby Vision เป็นรูปแบบ HDR ของ Dolby ในขณะที่ Dolby ต้องการการรับรองสำหรับสื่อและหน้าจอเพื่อบอกว่ามันเข้ากันได้กับ Dolby Vision แต่ก็ไม่ได้มีความเฉพาะเจาะจงและแน่นอนว่าเป็น HDR10 เนื้อหา Dolby Vision ใช้ข้อมูลเมตาแบบไดนามิก ข้อมูลเมตาคงที่จะรักษาระดับความสว่างเฉพาะเนื้อหาที่คุณรับชม ข้อมูลเมตาแบบไดนามิกจะปรับระดับเหล่านั้นตามแต่ละฉากหรือแต่ละเฟรมโดยรักษารายละเอียดเพิ่มเติมระหว่างฉากที่สว่างหรือมืดมาก ด้วยการปรับระดับแสงสูงสุดและต่ำสุดที่มีการบอกให้วางทีวีทันทีข้อมูลจำนวนเดียวกันที่จะถูกกำหนดในช่วงแสงเต็มรูปแบบทั้งภาพยนตร์หรือการใช้งานการแสดงสามารถตั้งค่าได้เฉพาะเจาะจงมากขึ้น ช่วงเป้าหมาย ฉากที่มืดกว่าสามารถรักษารายละเอียดได้มากขึ้นในเงาและฉากที่มีแสงน้อยสามารถเก็บรายละเอียดได้มากขึ้นในไฮไลท์เพราะพวกเขาไม่ได้บอกให้ทีวีพร้อมที่จะแสดงสุดขั้วตรงข้าม

Dolby Vision ยังใช้เมทาดาทาที่ปรับให้เข้ากับความสามารถของจอแสดงผลเฉพาะของคุณแทนที่จะจัดการกับค่าสัมบูรณ์โดยพิจารณาจากวิธีการที่วิดีโอเชี่ยวชาญ ซึ่งหมายความว่าวิดีโอ Dolby Vision จะบอกทีวีของคุณว่าควรใช้แสงและสีระดับใดโดยอิงตามค่าที่ตั้งระหว่างผู้ผลิตทีวีและ Dolby ที่คำนึงถึงความสามารถของทีวีเฉพาะของคุณ มันอาจทำให้ทีวีแสดงรายละเอียดมากกว่า HDR10 แต่ท้ายที่สุดก็ขึ้นอยู่กับว่าเนื้อหานั้นเชี่ยวชาญและอะไรที่ทีวีของคุณสามารถจัดการในแง่ของแสงและสี มุมมองด้านการเรียนรู้นั้นมีความสำคัญเนื่องจาก Dolby Vision เป็นมาตรฐานที่มีลิขสิทธิ์และไม่ใช่แบบเปิดอย่าง HDR10 หาก Dolby Vision มีให้บริการในวิดีโอจบนั่นอาจหมายความว่าเวิร์กโฟลว์ของ Dolby นั้นถูกใช้งานตลอดทาง

HDR10 +

HDR10 + เป็นมาตรฐานที่พัฒนาโดย Samsung มันสร้างบน HDR10 โดยการเพิ่มข้อมูลเมตาแบบไดนามิกเช่น Dolby Vision มันไม่ได้ใช้เมตาดาต้าที่แยกเป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละหน้าจอ แต่ก็ยังปรับช่วงแสงที่บอกให้ทีวีแสดงสำหรับแต่ละฉากหรือเฟรม มันสามารถเพิ่มรายละเอียดเพิ่มเติมให้กับรูปภาพของคุณในสิ่งที่ HDR10 แสดงและเช่นเดียวกับ HDR10 เป็นมาตรฐานเปิดที่ไม่ต้องการสิทธิ์ใช้งานในกระบวนการผลิตที่เฉพาะเจาะจง

คุณสามารถไว้วางใจ HDR10 + ได้บนทีวีระดับสูงของ Samsung แต่ไม่ใช่ในทีวีอื่น ๆ อีกมากมายในสหรัฐอเมริกา TCL ได้เข้าร่วม HDR10 + Alliance แต่ทีวีที่รองรับ HDR นั้นยังคงเป็นเพียง HDR10 (สำหรับ 4 ซีรี่ส์) หรือ HDR10 และ Dolby Vision (สำหรับ 5 ซีรี่ส์และ 6 ซีรีส์)

Hybrid Log-Gamma (HLG)

Hybrid Log-Gamma (HLG) นั้นไม่ใช่เรื่องธรรมดาเหมือน HDR10 และ Dolby Vision และมีเนื้อหาน้อยมากสำหรับมันนอกเหนือจากการออกอากาศของ BBC และ DirecTV แต่มันสามารถทำให้ HDR พร้อมใช้งานอย่างแพร่หลายมากขึ้น นั่นเป็นเพราะได้รับการพัฒนาโดย BBC และ NHK ของญี่ปุ่นเพื่อจัดรูปแบบวิดีโอที่ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงสามารถใช้เพื่อส่ง HDR (และ SDR; HLG สามารถใช้งานร่วมกันได้ย้อนหลัง) เป็นสากลมากขึ้นในทางเทคนิคเพราะมันไม่ได้ใช้เมตาดาต้าเลย แต่ใช้การผสมผสานของกราฟแกมม่าที่ทีวีใช้ในการคำนวณความสว่างสำหรับเนื้อหา SDR และเส้นโค้งแบบลอการิทึมเพื่อคำนวณระดับความสว่างที่สูงกว่าซึ่งทีวีที่มีความสามารถ HDR สามารถผลิตได้ (ดังนั้นชื่อ Hybrid Log-Gamma)

HLG สามารถทำงานร่วมกับทีวี SDR และ HDR ได้เนื่องจากไม่ได้ใช้เมตาดาต้าเลยในขณะที่ยังคงเก็บข้อมูลแสงที่กว้างกว่ามาก ปัญหาเฉพาะกับมันคือการยอมรับ มันได้รับการพัฒนาสำหรับผู้แพร่ภาพกระจายเสียงและเรายังไม่เห็นผู้ออกอากาศจำนวนมากที่แสดงวิดีโอ 4K ผ่านทางคลื่นวิทยุเคเบิลหรือบริการดาวเทียมเลย HLG ยังมีเนื้อหาอีกมาก

สำหรับรูปแบบที่ดีกว่านั้นก็ยังไม่ชัดเจน แต่ละคนสามารถเสนอการปรับปรุงที่สำคัญในช่วงไดนามิกมาตรฐาน แต่มีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ในแง่ของการนำไปใช้ HDR10 และ Dolby Vision เป็นมาตรฐานสำคัญเพียงอย่างเดียวที่มีเนื้อหามากมายและทีวีที่ใช้งานร่วมกันได้ Dolby Vision อาจให้ภาพที่ดีกว่า แต่ก็ยังน้อยกว่า HDR10 เพราะเป็นมาตรฐานที่ได้รับลิขสิทธิ์เวิร์กโฟลว์ไม่ใช่แบบเปิด HDR10 + เปิดอยู่ แต่เราจะต้องเห็น บริษัท มากกว่า Samsung เริ่มใช้จริงและจะมีเนื้อหาเพิ่มเติมให้ใช้งาน HLG อาจกลายเป็นมาตรฐานสากลมากที่สุดเนื่องจากเป็นธรรมชาติที่มีเมตาดาต้าน้อยกว่า แต่อีกครั้งเราต้องค้นหาสิ่งที่ต้องดูก่อน

ขอบเขตสีคืออะไร

นี่คือสิ่งที่ HDR ทำให้เกิดความสับสนมากขึ้น ขอบเขตสีที่กว้างเป็นอีกหนึ่งคุณสมบัติของทีวีระดับไฮเอนด์ที่มีและมันยังนิยามน้อยกว่า HDR มันเชื่อมต่อกับ HDR ด้วยเช่นกัน แต่ไม่ใช่โดยตรง HDR เกี่ยวข้องกับปริมาณแสงทีวีที่บอกให้ดับหรือความสว่าง ช่วงและค่าของสีที่กำหนดแยกต่างหากจากแสงเรียกว่า chromaticity มันเป็นค่าที่แยกกันสองค่าที่โต้ตอบกันในหลาย ๆ ทาง แต่ยังคงแตกต่างกัน

ในทางเทคนิค HDR จะระบุเฉพาะความส่องสว่างเท่านั้นเพราะนั่นคือช่วงไดนามิกคือความแตกต่างระหว่างแสงและความมืดบนหน้าจอ สีเป็นค่าที่แยกจากกันอย่างสมบูรณ์โดยขึ้นอยู่กับระดับสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินแบบสัมบูรณ์โดยไม่คำนึงถึงรูปแบบของวิดีโอ อย่างไรก็ตามพวกมันเชื่อมโยงกันด้วยวิธีที่เรารับรู้แสงและช่วงของแสงที่มากขึ้นหมายถึงเราจะรับรู้ช่วงของสีที่กว้างขึ้น ด้วยเหตุนี้ทีวีที่ใช้ HDR ได้จึงสามารถแสดงสิ่งที่เรียกว่า "ขอบเขตสีกว้าง" หรือช่วงของสีภายนอกค่าสีมาตรฐานที่ใช้ในทีวีออกอากาศ (เรียกว่า Rec.709)

นี่ไม่ได้หมายความว่า HDR รับประกันสีที่กว้างกว่าหรือว่ามันจะสอดคล้องกัน นั่นเป็นเหตุผลที่เราทดสอบทุก TV สำหรับความคมชัดและสี ทีวีส่วนใหญ่ในปัจจุบันสามารถเข้าถึงค่า Rec.709 ได้ แต่มีสีมากมายที่ดวงตาสามารถมองเห็นได้ แต่ทีวีเหล่านั้นไม่สามารถแสดงได้ DCI-P3 เป็นพื้นที่สีมาตรฐานสำหรับโรงภาพยนตร์ดิจิตอลและกว้างกว่ามาก Rec.2020 เป็นพื้นที่สีที่เหมาะสำหรับทีวี 4K และยังคงกว้างกว่าเดิม (และเรายังไม่ได้เห็นทีวีผู้บริโภคที่สามารถเข้าถึงระดับเหล่านั้นได้) และนี่คือตัวเลือก: Rec.2020 ใช้กับทั้ง SDR และ HDR เนื่องจาก HDR ไม่ได้ระบุระดับสีโดยตรง

แผนภูมิด้านบนแสดงช่วงของสีที่มนุษย์สามารถตรวจจับได้ว่าเป็นส่วนโค้งและพื้นที่สีทั้งสามที่เราพูดถึงเป็นรูปสามเหลี่ยม อย่างที่คุณเห็นแต่ละอันนั้นขยายอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับก่อนหน้านี้

ทั้งหมดนี้อาจทำให้เกิดความสับสน แต่สิ่งนี้ทำให้เดือดร้อนลงไปได้: HDR ไม่รับประกันว่าคุณจะได้สีเพิ่มขึ้น ทีวี HDR หลายรุ่นมีขอบเขตสีที่กว้าง แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ความเห็นทางทีวีของเราบอกคุณว่าทีวีนั้นมีความสามารถใน HDR หรือไม่

สิ่งที่คุณต้องการสำหรับ HDR

HDR ไม่ใช่แค่ 4K หน้าจอ 4K อาจ รองรับ HDR แต่ไม่สามารถใช้ได้กับทุกชุด หากทีวีของคุณไม่รองรับ HDR จะไม่ใช้ประโยชน์จากข้อมูลเพิ่มเติมในสัญญาณและแผงจะไม่ได้รับการปรับเทียบเพื่อจัดการข้อมูลนั้นแม้ว่าจะอ่านได้อย่างถูกต้องแล้วก็ตาม แม้ว่าทีวีสามารถรับสัญญาณได้ แต่ก็อาจไม่ได้ภาพที่ดีกว่าโดยเฉพาะถ้าเป็นทีวีที่ราคาถูกกว่า

สตรีมสื่อหลักส่วนใหญ่รองรับ HDR ในบางรูปแบบ Amazon Fire TV Stick 4K รองรับ HDR10, Dolby Vision, HLG และ HDR10 + (แต่ Cube TV ไฟแปลก ๆ สนับสนุน HDR10 และ HDR10 + เท่านั้น) Apple TV 4K และ Google Chromecast Ultra ยังรองรับ HDR10 และ Dolby Vision Roku Ultra และ Premiere + สนับสนุน HDR10 เท่านั้น Xbox One S และ Xbox One X รองรับ HDR10 และ Dolby Vision สำหรับแอพสตรีมมิ่งรวมถึงการเล่น UHD Blu-ray

สำหรับสิ่งที่จะรับชมบริการสตรีมมิ่งที่สำคัญหลายแห่งเช่น Amazon, Google Play, iTunes, Netflix, Vudu และ YouTube ในขณะนี้รองรับ HDR สำหรับเนื้อหา 4K ของพวกเขาบางส่วน HDR10 นั้นค่อนข้างเป็นสากลสำหรับบริการเหล่านี้ในขณะที่บางตัวก็มี Dolby Vision สำหรับวิธีดูบริการเหล่านั้นหากทีวีของคุณรองรับ HDR มันอาจมีการเข้าถึงแอพและบริการสตรีมมิ่งดังกล่าวข้างต้นบางส่วน แน่นอนว่ายังมีดิสก์ UHD Blu-Ray

HDR คุ้มค่าไหม

ตอนนี้ 4K เป็นมาตรฐานที่มีประสิทธิภาพสำหรับทีวีและ HDR เป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดที่ควรพิจารณาเมื่อทำการซื้อใหม่ มันยังไม่เป็นสากล แต่ทั้ง HDR10 และ Dolby Vision ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าให้การปรับปรุงที่น่าสนใจทั้งในด้านความคมชัดและสีเหนือความคมชัดมาตรฐานและมีเนื้อหามากมายให้รับชมทั้งคู่ หากคุณต้องการข้ามไปสู่ ​​4K และคุณมีงบประมาณเพียงพอ HDR เป็นคุณสมบัติที่ต้องมี