จำนวนความละเอียดจอแสดงผลที่โม้ 4K ของทีวีมีการระเบิดและด้วยเหตุผลที่ดี ใครไม่ต้องการภาพทีวีที่มีรายละเอียดมากขึ้น?
Ultra HD: ความละเอียดมากกว่า 4K
มาตรฐานความละเอียด 4K เป็นเพียงส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่าตอนนี้เป็น Ultra HD นอกเหนือจากความละเอียดที่เพิ่มขึ้นแล้วปัจจัยสำคัญที่ช่วยปรับปรุงคุณภาพของภาพคือความสว่างและระดับแสงที่เหมาะสมอันเป็นผลมาจากการเพิ่มแสงที่เพิ่มขึ้นควบคู่ไปกับระบบประมวลผลภาพที่เรียกว่า HDR
HDR คืออะไร?
HDR ย่อมาจาก High Dynamic Range
ในระหว่างขั้นตอนการเรียนรู้สำหรับเนื้อหาที่เลือกไว้สำหรับงานนำเสนอวิดีโอแบบโรงละครหรือโฮมวิดีโอข้อมูลความคมชัดและความคมชัดเต็มระหว่างการถ่ายทำจะถูกเข้ารหัสเป็นสัญญาณวิดีโอ เมื่อเนื้อหาแสดงผลในสตรีมออกอากาศหรือในแผ่นดิสก์สัญญาณจะถูกส่งไปยังทีวีที่รองรับ HDR ข้อมูลจะถูกถอดรหัสและข้อมูล High Dynamic Range จะแสดงตามความสว่างและความคมชัดของทีวี ถ้าทีวีไม่ได้ใช้งาน HDR (เรียกว่า a ช่วงไดนามิกมาตรฐาน TV) ก็จะแสดงภาพโดยไม่ใช้ข้อมูล High Dynamic Range
เพิ่มความละเอียด 4K และช่วงสีกว้างทีวีที่รองรับ HDR รวมกับเนื้อหาที่เข้ารหัสอย่างถูกต้องสามารถแสดงระดับความสว่างและความคมชัดใกล้เคียงกับที่คุณเห็นในโลกแห่งความจริง ซึ่งหมายความว่าผ้าขาวสว่างโดยไม่ต้องบานหรือล้างออกและคนผิวดำสนิทโดยไม่ทำให้เกิดคราบสกปรกหรือบด
ตัวอย่างเช่นถ้าคุณมีฉากที่มีองค์ประกอบที่สว่างมากและองค์ประกอบที่เข้มขึ้นในเฟรมเดียวกันเช่นพระอาทิตย์ตกคุณจะเห็นทั้งแสงที่สว่างของดวงอาทิตย์และส่วนที่มืดกว่าของส่วนที่เหลือของภาพมีความคมชัดเท่ากัน พร้อมกับทุกระดับความสว่างในระหว่าง
เนื่องจากมีช่วงกว้างตั้งแต่ขาวดำถึงรายละเอียดที่มองไม่เห็นในพื้นที่ที่สว่างและมืดของภาพทีวีมาตรฐานจะสามารถมองเห็นได้ง่ายขึ้นในทีวีที่รองรับ HDR ซึ่งให้ประสบการณ์ในการรับชมที่น่าพอใจมากขึ้น
การดำเนินการ HDR มีผลต่อผู้บริโภคอย่างไร
HDR แสดงถึงขั้นตอนที่มีวิวัฒนาการในการปรับปรุงประสบการณ์การดูทีวี แต่ผู้บริโภคต้องเผชิญกับรูปแบบ HDR หลัก 4 รูปแบบที่ส่งผลต่อสิ่งที่ทีวีและส่วนประกอบอุปกรณ์ต่อพ่วงและเนื้อหาที่พวกเขาควรซื้อ สี่รูปแบบคือ:
- HDR10
- Dolby Vision
- HLG (ไฮบริด Log Gamma)
- Technicolor HDR
แต่ละรูปแบบมีคุณลักษณะพิเศษของตนเอง
HDR10 และ HDR10 +
HDR10 เป็นมาตรฐานแบบไม่เสียค่าภาคหลวงแบบเปิดซึ่งรวมอยู่ในทีวีที่รองรับ HDR เครื่องรับสัญญาณโฮมเธียเตอร์เครื่องเล่น Blu-ray แบบ Ultra HD และช่องสัญญาณมัลติมีเดียที่เลือก
HDR10 ถือเป็นประเภททั่วไปเนื่องจากมีการใช้พารามิเตอร์ร่วมกันตลอดทั้งเนื้อหาเฉพาะ ตัวอย่างเช่นกำหนดช่วงความสว่างเฉลี่ยทั่วทั้งฟิล์ม
ในระหว่างขั้นตอนการควบคุมจะมีการทำเครื่องหมายจุดสว่างและจุดมืดที่สุดในภาพยนตร์ดังนั้นเมื่อมีการเล่นเนื้อหา HDR ระดับความสว่างทั้งหมดจะถูกจัดทำดัชนีไว้ในจุดเหล่านี้
อย่างไรก็ตามในปีพ. ศ. 2560 ซัมซุงได้สาธิต HDR แบบทีละฉากเพื่อเรียก HDR10 + (เพื่อไม่ให้สับสนกับ HDR + ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง) เช่นเดียวกับ HDR10 HDR10 + ไม่มีค่าลิขสิทธิ์ แต่มีค่าใช้จ่ายการยอมรับเบื้องต้นอยู่บ้าง
แม้ว่าอุปกรณ์ที่ใช้ HDR ทั้งหมดจะใช้ HDR10 ทีวีและเนื้อหาจาก Samsung, Panasonic และ 20th Century Fox จะใช้เฉพาะ HDR10 และ HDR10 + เท่านั้น
Dolby Vision
Dolby Vision เป็นรูปแบบ HDR ที่พัฒนาและทำการตลาดโดย Dolby Labs ซึ่งรวมทั้งฮาร์ดแวร์และข้อมูลเมตาในการใช้งาน ข้อกำหนดเพิ่มเติมคือผู้สร้างเนื้อหาผู้ให้บริการและผู้ผลิตอุปกรณ์จำเป็นต้องจ่ายค่าลิขสิทธิ์ Dolby สำหรับการใช้งาน
Dolby Vision ถือว่ามีความแม่นยำมากกว่า HDR10 เนื่องจากพารามิเตอร์ HDR สามารถเข้ารหัสฉากทีละฉากหรือแบบเฟรมต่อเฟรมและสามารถเล่นกลับตามความสามารถของทีวี กล่าวอีกนัยหนึ่งการเล่นขึ้นอยู่กับระดับความสว่างที่มีอยู่ในจุดอ้างอิงที่กำหนดเช่นเฟรมหรือฉากแทนที่จะจำกัดความสว่างสูงสุดสำหรับภาพยนตร์ทั้งหมด
ในทางตรงดอลบี้มีโครงสร้าง Dolby Vision ทีวีที่ได้รับอนุญาตและติดตั้งทั้งหมดที่สนับสนุนรูปแบบดังกล่าวสามารถถอดรหัสสัญญาณ HDR10 หากความสามารถนี้ "เปิด" โดยผู้ผลิตทีวี แต่ทีวีที่ใช้งานได้กับ HDR10 เท่านั้น ไม่สามารถถอดรหัสสัญญาณ Dolby Vision ได้
กล่าวอีกนัยหนึ่ง Dolby Vision TV มีความสามารถในการถอดรหัส HDR10 ด้วย แต่ทีวีที่มี HDR10 เท่านั้นไม่สามารถถอดรหัส Dolby Vision ได้ อย่างไรก็ตามผู้ให้บริการเนื้อหาจำนวนมากที่รวมการเข้ารหัส Dolby Vision ไว้ในเนื้อหาของพวกเขามักมีการเข้ารหัส HDR10 ด้วยเพื่อรองรับทีวีที่รองรับ HDR ซึ่งอาจไม่สามารถใช้งานร่วมกับ Dolby Vision ได้ หากแหล่งเนื้อหามีเฉพาะ Dolby Vision เท่านั้นและทีวีสามารถใช้งานร่วมกับ HDR10 เท่านั้นทีวีจะละเว้นการเข้ารหัส Dolby Vision และแสดงภาพเป็นภาพ Dynamic Dynamic Range กล่าวได้ว่าในกรณีนี้ผู้ดูจะไม่ได้รับประโยชน์จาก HDR
แบรนด์ทีวีที่สนับสนุน Dolby Vision ประกอบด้วยผลิตภัณฑ์บางรุ่นจาก LG, Philips, Sony, TCL และ Vizio เครื่องเล่น Blu-ray Ultra HD ที่สนับสนุน Dolby Vision ประกอบด้วยรุ่นที่เลือกจาก OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic และ Cambridge Audio อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับวันที่ผลิตอุปกรณ์ความเข้ากันได้ของ Dolby Vision อาจเปิดใช้งานหลังจากการอัพเดตเฟิร์มแวร์เท่านั้น
ด้านเนื้อหา Dolby Vision ได้รับการสนับสนุนผ่านสตรีมเนื้อหาที่เลือกบน Netflix, Amazon และ Vudu รวมทั้งภาพยนตร์จำนวน จำกัด บนแผ่นดิสก์ Blu-ray Ultra HD
ซัมซุงเป็นแบรนด์โทรทัศน์รายใหญ่ที่วางตลาดในสหรัฐฯเท่านั้นที่ไม่สนับสนุน Dolby Vision ทีวี Samsung และเครื่องเล่นแผ่น Blu-ray Ultra HD สนับสนุนเฉพาะ HDR10
ไฮโดรเจนเข้าสู่แกมมา (HLG)
ไฮบริด Log Gamma เป็นรูปแบบ HDR ที่ออกแบบมาสำหรับการแพร่ภาพโทรทัศน์ผ่านสายเคเบิลดาวเทียมและแบบ over-the-air ได้รับการพัฒนาโดย NHK และ BBC Broadcasting Systems ของญี่ปุ่น แต่ไม่มีใบอนุญาต
ประโยชน์หลักของ HLG สำหรับผู้ออกอากาศโทรทัศน์และเจ้าของคือการทำงานร่วมกันได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งเนื่องจากพื้นที่แบนด์วิธเป็นสิ่งที่ดีสำหรับผู้ออกอากาศโทรทัศน์โดยใช้รูปแบบ HDR เช่น HDR10 หรือ Dolby Vision จะไม่อนุญาตให้เจ้าของทีวีที่ไม่ใช่ HDR (รวมถึงทีวีที่ไม่ใช่ HD) เพื่อดูเนื้อหาที่เข้ารหัส HDR
อย่างไรก็ตามการเข้ารหัส HLG เป็นเพียงเลเยอร์สัญญาณออกอากาศอื่นที่มีข้อมูลความสว่างเพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องใช้ข้อมูลเมตาที่เฉพาะเจาะจงซึ่งสามารถวางอยู่ด้านบนของสัญญาณทีวีปัจจุบันได้ เป็นผลให้ภาพสามารถดูได้บนทีวีใด ๆ หากคุณไม่มี HDR TV ที่เปิดใช้งาน HLG จะไม่รู้จักชั้น HDR ที่เพิ่มดังนั้นคุณจะไม่ได้รับประโยชน์จากการประมวลผลที่เพิ่มขึ้น แต่คุณจะเป็นภาพ SDR มาตรฐาน
อย่างไรก็ตามข้อ จำกัด ของวิธีการ HDR นี้ก็คือแม้ว่าจะเป็นวิธีที่ SDR และ TV HDR สามารถใช้งานร่วมกับสัญญาณออกอากาศเดียวกันได้ แต่ก็ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ HDR อย่างถูกต้องหากดูเนื้อหาเดียวกันด้วยการเข้ารหัส HDR10 หรือ Dolby Vision .
ความเข้ากันได้ของ HLG จะรวมอยู่ในทีวีที่รองรับ 4K Ultra HD HDR (ยกเว้นรุ่น Samsung) และเครื่องรับสัญญาณโฮมเธียเตอร์ที่เริ่มต้นด้วยปีของรุ่นปี 2017 จนถึงบีบีซีและ DirecTV ได้รับการจัดโปรแกรมโดยใช้ HLG
Technicolor HDR
จากสี่รูปแบบ HDR ที่สำคัญ Technicolor HDR เป็นที่รู้จักอย่างน้อยและเห็นเฉพาะในยุโรปเล็กน้อยเท่านั้น Technicolor HDR น่าจะเป็นโซลูชันที่มีความยืดหยุ่นมากที่สุดเนื่องจากสามารถใช้งานได้ทั้งแบบบันทึก (สตรีมและดิสก์) และออกอากาศรายการโทรทัศน์ นอกจากนี้ยังสามารถเข้ารหัสโดยใช้จุดอ้างอิงแบบเฟรมต่อเฟรม
นอกจากนี้ในแบบเดียวกับ HLG Technicolor HDR สามารถทำงานร่วมกับทีวี HDR และ SDR ที่ใช้ย้อนหลังได้ แน่นอนคุณจะได้รับผลการดูที่ดีที่สุดในทีวี HDR แต่แม้แต่ทีวี SDR ก็จะได้รับประโยชน์จากคุณภาพที่เพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการปรับสีความคมชัดและความสว่างของพวกเขา
ความจริงที่ว่าสัญญาณ Technicolor HDR สามารถดูได้ใน SDR ทำให้ผู้สร้างเนื้อหาผู้ให้บริการเนื้อหาและผู้ดูทีวีสามารถใช้งานได้ง่าย Technicolor HDR เป็นมาตรฐานแบบเปิดซึ่งเป็นค่าลิขสิทธิ์ฟรีสำหรับผู้ให้บริการเนื้อหาและผู้ผลิตโทรทัศน์ที่ต้องใช้
การทำแผนที่เสียง
ปัญหาหนึ่งในการใช้รูปแบบ HDR ต่างๆในทีวีคือข้อเท็จจริงที่ว่าทีวีบางรุ่นไม่ได้มีลักษณะการส่งออกที่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่นทีวีที่ใช้ HDR ระดับไฮเอนด์อาจจะสามารถส่งสัญญาณได้มากถึง 1,000 nits ของแสง (เช่นทีวี LED / LCD ระดับไฮเอนด์) ในขณะที่บางรุ่นอาจมีแสงสว่างได้สูงสุด 600 หรือ 700 nits ( OLED และ LED / LCD TV ช่วงกลาง) ในขณะที่ LED / LCD TV ที่ใช้ HDR ในราคาที่ต่ำกว่าอาจแสดงผลประมาณ 500 nits เท่านั้น
เป็นผลให้เทคนิคที่เรียกว่า Tone Mapping ใช้เพื่อระบุความแปรปรวนนี้ สิ่งที่เกิดขึ้นคือข้อมูลเมตาที่วางอยู่ในภาพยนตร์หรือโปรแกรมหนึ่ง ๆ จะถูกทำซ้ำเพื่อความสามารถของทีวี ซึ่งหมายความว่าช่วงความสว่างของทีวีถูกนำมาพิจารณาและปรับความสว่างสูงสุดและข้อมูลความสว่างกลางทั้งหมดควบคู่ไปกับรายละเอียดและสีที่มีอยู่ในข้อมูลเมตาเดิมที่เกี่ยวข้องกับช่วงของทีวี ดังนั้นความสว่างสูงสุดที่เข้ารหัสในเมทาดาทาจะไม่ถูกล้างออกเมื่อแสดงบนทีวีด้วยความสามารถในการส่งแสงน้อย
SDR-to-HDR Upscaling
เนื่องจากความพร้อมใช้งานของเนื้อหาที่เข้ารหัส HDR ไม่มากนักผู้ผลิตรายการโทรทัศน์จำนวนมากจึงมั่นใจได้ว่าผู้บริโภคที่จ่ายเงินเพิ่มในทีวีที่ใช้ HDR จะไม่เสียเงินโดยรวมการแปลง SDR ไปยัง HDR Samsung ระบุว่าระบบของพวกเขาเป็น HDR + (เพื่อไม่ให้สับสนกับ HDR10 + ที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้) และ Technicolor ระบุว่าระบบของพวกเขาเป็น Intelligent Tone Management
อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับการปรับขนาดความละเอียดและการแปลง 2D เป็น 3D ระบบ HDR + และ SD-to-HDR จะไม่ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องเป็นเนื้อหา HDR ดั้งเดิม ในความเป็นจริงเนื้อหาบางอย่างอาจดูเหมือนถูกล้างเกินไปหรือไม่สม่ำเสมอจากฉากหนึ่งไปยังฉาก แต่ก็ให้วิธีอื่นเพื่อใช้ประโยชน์จากความสามารถในการให้ความสว่างของทีวีที่รองรับ HDR สามารถเปิดหรือปิดการแปลง HDR + และ SDR-to-HDR ได้ตามต้องการ SDR-to-HDR upscaling เรียกว่าเป็น การทำแผนที่โทนผกผัน .
นอกเหนือจากการขยายระบบการขยายขนาด SD-to-HDR แล้ว LG ยังรวมเอาระบบซึ่งหมายถึงการประมวลผล Active HDR ลงในทีวีที่รองรับ HDR บางรุ่นซึ่งจะเพิ่มการวิเคราะห์ความสว่างในแต่ละฉากด้วยทั้งแบบ HDR10 และ HLG ในตัวด้วยเหตุนี้ การปรับปรุงความถูกต้องของทั้งสองรูปแบบ
บรรทัดด้านล่าง
การเพิ่ม HDR ช่วยเพิ่มประสบการณ์การรับชมทีวีและความแตกต่างของรูปแบบจะได้รับการแก้ไขและเนื้อหาจะแพร่หลายไปทั่วทั้งดิสก์สตรีมมิ่งและแหล่งการแพร่ภาพผู้บริโภคน่าจะยอมรับเรื่องนี้เช่นเดียวกับที่พวกเขามีความก้าวหน้าก่อนหน้านี้
แม้ว่า HDR จะถูกนำมาใช้ร่วมกับเนื้อหา 4K Ultra HD เทคโนโลยีนี้ไม่ขึ้นกับความละเอียด ซึ่งหมายความว่าเทคนิคสามารถใช้กับสัญญาณวิดีโอความละเอียดอื่น ๆ ได้ไม่ว่าจะเป็น 480p, 720p, 1080i หรือ 1080p นอกจากนี้ยังหมายความว่าการเป็นเจ้าของทีวี 4K Ultra HD ไม่ได้หมายถึงการใช้งานร่วมกับ HDR โดยอัตโนมัติผู้ผลิตโทรทัศน์ต้องตัดสินใจอย่างกล้าหาญที่จะรวมเอาไว้
อย่างไรก็ตามผู้ให้บริการเนื้อหาและผู้ให้บริการได้เน้นถึงความสามารถด้าน HDR ภายในแพลตฟอร์ม 4K Ultra HDด้วยความพร้อมใช้งานของทีวีระบบ HD ที่ไม่ใช่แบบ 4K เครื่องเล่นดีวีดีและเครื่องเล่นบลูเรย์มาตรฐานลดลงและมีทีวี 4K Ultra HD จำนวนมากรวมทั้งเครื่องเล่นดีวีดีบลูเรย์แบบ Ultra HD จำนวนมากพร้อมกับการใช้งานที่กำลังจะเกิดขึ้น ของ ATSC 3.0 การกระจายเสียงทางทีวีเวลาและการลงทุนด้านเทคโนโลยี HDR เหมาะสมที่สุดสำหรับการเพิ่มมูลค่า 4K Ultra HD เนื้อหาอุปกรณ์ต้นทางและทีวี
แม้ว่าในขั้นตอนการใช้งานปัจจุบันดูเหมือนว่าจะมีความสับสนอยู่มากมาย แต่ท้ายที่สุดแล้ว แม้ว่าจะมีความแตกต่างด้านคุณภาพระหว่างรูปแบบต่างๆ (Dolby Vision ถือได้ว่ามีขอบเพียงเล็กน้อย) รูปแบบ HDR ทั้งหมดจะช่วยปรับปรุงประสบการณ์การรับชมทีวีได้อย่างมีนัยสำคัญ
