قبل از بحث کردن در مورد مفهوم High Dynamic Range یا محدوده‌ی دینامیکی بالا، می‌بایست در مورد محدوده‌ی دینامیکی صحبت کنیم.

در حالت کلی محدوده‌ی دینامیکی به نسبت بین کمترین مقدار و بیشترین مقدار یک کمیت گفته می‌شود. به عنوان مثال در اسپیکری که محدوده‌ی دینامیکی بالایی دارد، نسبت بیشتری صدا به کمترین صدا بالاتر از حد معمول اسپیکرهاست.

مثال دیگر حسگر دوربین است. در دوربینی که حسگری با محدوده‌ی دینامیکی بالا دارد، زمانی که نور به حسگر می‌رسد و سیگنال الکتریکی تولید می‌کند، اختلاف بین بیشترین سطح سیگنال تولید شده با کمترین مقدار سیگنال بیشتر است. لذا توانایی ثبت جزئیات بیشتری در نقاط تاریک نظیر سایه‌ها و نقاط نزدیک به سفید کامل نظیر ابرها وجود دارد.

لذا به صورت خلاصه اختلاف بین سفیدترین و تیره‌ترین نقاط صفحه نمایش یا پیکسل‌های تصویر بیشتر است

برای لذت بردن از محتوای HDR می‌بایست همه‌ی دیوایس‌ها از یکی از استانداردها پشتیبانی کنند. به عنوان مثال اگر دوربین گوشی شما قابلیت فیلم‌برداری HDR داشته باشد و فیلم را در تلویزیون معمولی تماشا کنید، فیلمی که می‌بینید عملاً HDR نیست و برعکس آن هم صادق است. اگر فیلم معمولی را در تلویزیون‌های HDR ببینید، شبیه سایر تلویزیون‌ها خواهد بود، البته اگر تنظیمات تبدیل مصنوعی ویدیوی معمولی به HDR را فعال نکرده باشید.

محدوده‌ی دینامیکی معمولی یا Standard Dynamic Range

منظور از SDR یا محدوده‌ی دینامیکی استاندارد، همان چیزی است که از سال‌ها پیش تجربه کرده‌ایم. ویدیوهای HD و FullHD و حتی 4K زیادی تماشا کرده‌ایم که محدوده‌ی دینامیکی معمولی داشته‌اند. به عنوان مثال روی دیسک‌های بلوری معمولاً ویدیویی با کدک H.264 و عمق رنگ ۸ بیت و نمونه‌برداری 4:2:0 موجود است. این سه مشخصه را در ادامه توضیح می‌دهیم:

مشخصه‌ی اول کدک ویدیو است. کدک برای فشرده‌سازی و از حالت فشرده خارج کردن ویدیو و صدا به کار می‌رود. اگر از کدک استفاده نکنیم و ویدیو را به صورت خام ذخیره کنیم، حجم آن ده‌ها برابر بیشتر خواهد بود! کدک با در نظر گرفتن تشابه و اختلاف فریم‌های ویدیو، اطلاعات اضافی یا غیرضروری را به حداقل می‌رساند و حجم ویدیو را به شدت کاهش می‌دهد. البته برخی از اطلاعات مفید نظیر جزئیات کامل بافت اجسام که توسط دوربین ثبت شده هم از بین می‌رود. H.264 یک استاندارد معروف برای فشرده‌سازی ویدیو است که اکنون H.265 جای آن را تدریجاً می‌گیرد و بهینه‌تر است. به عبارت دیگر حجم ویدیوها را تا حد بیشتری کاهش می‌دهد. برای اطلاعات بیشتر به مطلب دیگری از دانش‌نامه‌ی اینتوتک توجه فرمایید:

اما دومین مفهوم: منظور از عمق رنگ ۸ بیت این است که مقدار سه رنگ اصلی یعنی قرمز و سبز و آبی، هر یک با ۸ بیت حافظه مشخص می‌شود و در واقع ۲ به توان ۸ حالت یا ۲۵۶ حالت دارد. با توجه به این که مقدار این سه رنگ هر یک ۲۵۶ حالت دارد، در مجموع ۲۵۶ در ۲۵۶ در ۲۵۶ حالت رنگ که معادل حدود ۱۶.۷ میلیون رنگ است، خواهیم داشت.

سومین موردی که به آن اشاره کردیم، Chroma Subsampling یا نمونه‌برداری رنگ است. برای کاهش داده‌های موردنیاز برای توصیف رنگ‌های پیکسل‌های مجاور و در نتیجه کاهش حجم ویدیو، از نمونه‌برداری استفاده می‌شود. اگر نمونه‌برداری 4:4:4 باشد، هیچ داده‌ای حذف نمی‌شود و کیفیت کامل است. اما در نمونه‌برداری 4:2:0، رزولوشن افقی و عمودی نصف حالت کامل است. لذا به جای داشتن ۸ پیکسل مجاور با رنگ مستقل، عملاً دو پیکسل بزرگ‌تر با رنگ مستقل خواهیم داشت.

 

برای اطلاعات دقیق‌تر فایل pdfرا دانلود فرمایید.

دانلود فایل