จำนวนทีวีที่มีความละเอียดในการแสดงผล 4K เพิ่มขึ้นอย่างมาก และด้วยเหตุผลที่ดี ใครไม่ต้องการภาพทีวีที่มีรายละเอียดมากกว่านี้
Ultra HD: มากกว่าความละเอียด 4K
มาตรฐานความละเอียด 4K เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่ตอนนี้เรียกว่า Ultra HD นอกจากความละเอียดที่เพิ่มขึ้นแล้ว ความสว่างและระดับแสงที่เหมาะสมยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยปรับปรุงคุณภาพของภาพ เนื่องจากการให้แสงที่เพิ่มขึ้นร่วมกับระบบประมวลผลวิดีโอที่เรียกว่า HDR
HDR คืออะไร
HDR ย่อมาจาก High Dynamic Range
ระหว่างขั้นตอนการสร้างเนื้อหาที่เลือกไว้สำหรับการนำเสนอในโรงภาพยนตร์หรือโฮมวิดีโอ ข้อมูลความสว่างและคอนทราสต์แบบเต็มที่บันทึกระหว่างกระบวนการถ่ายทำจะถูกเข้ารหัสลงในสัญญาณวิดีโอ เมื่อเนื้อหาแสดงเป็นสตรีม ออกอากาศ หรือบนดิสก์ สัญญาณนั้นจะถูกส่งไปยังทีวีที่รองรับ HDR
ข้อมูลจะถูกถอดรหัส และข้อมูลช่วงไดนามิกสูงจะแสดงขึ้นตามความสามารถด้านความสว่างและคอนทราสต์ของทีวี หากทีวีไม่รองรับ HDR (เรียกว่าทีวีช่วงไดนามิกมาตรฐาน) ทีวีจะแสดงภาพโดยไม่มีข้อมูลช่วงไดนามิกสูง
เพิ่มในความละเอียด 4K และขอบเขตสีกว้าง ทีวีที่รองรับ HDR เมื่อรวมกับเนื้อหาที่เข้ารหัสอย่างเหมาะสม สามารถแสดงระดับความสว่างและคอนทราสต์ได้ใกล้เคียงกับสิ่งที่คุณเห็นในโลกแห่งความเป็นจริง หมายถึง สีขาวสว่างไม่บานหรือสีซีด และสีดำสนิทไม่มีโคลนหรือแตก
ตัวอย่างเช่น หากฉากมีองค์ประกอบที่สว่างและองค์ประกอบที่มืดกว่าในเฟรมเดียวกัน เช่น พระอาทิตย์ตก คุณจะเห็นทั้งแสงจ้าของดวงอาทิตย์และส่วนที่มืดกว่าของภาพที่เหลือมีความชัดเจนเท่ากัน พร้อมกับระดับความสว่างทั้งหมดในระหว่าง
เนื่องจากมีช่วงกว้างตั้งแต่สีขาวไปจนถึงสีดำ รายละเอียดที่ปกติไม่สามารถมองเห็นได้ทั้งในบริเวณสว่างและมืดของภาพทีวีมาตรฐานจึงมองเห็นได้ง่ายกว่าบนทีวีที่รองรับ HDR ซึ่งให้ประสบการณ์การรับชมที่น่าพึงพอใจมากขึ้น
การใช้งาน HDR ส่งผลต่อผู้บริโภคอย่างไร
HDR แสดงถึงขั้นตอนวิวัฒนาการในการปรับปรุงประสบการณ์การรับชมทีวี อย่างไรก็ตาม ผู้บริโภคต้องเผชิญกับรูปแบบ HDR หลักสี่รูปแบบที่ส่งผลต่อทีวี อุปกรณ์ต่อพ่วงที่เกี่ยวข้อง และเนื้อหาที่พวกเขาควรซื้อ สี่รูปแบบเหล่านี้คือ:
- HDR10
- ดอลบี้วิชั่น
- HLG (ไฮบริดล็อกแกมมา)
- เทคนิคสี HDR
แต่ละรูปแบบมีคุณลักษณะพิเศษของตัวเอง
HDR10 และ HDR10+
HDR10 เป็นมาตรฐานแบบเปิดที่ไม่มีค่าลิขสิทธิ์ซึ่งรวมอยู่ในทีวีที่รองรับ HDR, เครื่องรับโฮมเธียเตอร์, เครื่องเล่น Ultra HD Blu-ray และสตรีมมีเดียบางรุ่น
HDR10 ถือว่ากว้างกว่า เนื่องจากมีการนำพารามิเตอร์ไปใช้เท่าๆ กันในเนื้อหาเฉพาะ ตัวอย่างเช่น ช่วงความสว่างเฉลี่ยจะถูกกำหนดทั่วทั้งภาพยนตร์
ระหว่างกระบวนการสร้าง จุดสว่างและจุดที่มืดที่สุดในภาพยนตร์จะถูกทำเครื่องหมาย เมื่อเล่นเนื้อหา HDR ระดับความสว่างอื่นๆ ทั้งหมดจะถูกจัดทำดัชนีไปยังจุดเหล่านั้น
อย่างไรก็ตาม ในปี 2017 Samsung ได้สาธิตการใช้ HDR แบบฉากต่อฉากที่เรียกว่า HDR10+ (เพื่อไม่ให้สับสนกับ HDR+ ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง) เช่นเดียวกับ HDR10 HDR10+ นั้นไม่มีค่าลิขสิทธิ์ แต่มีค่าใช้จ่ายในการนำไปใช้เบื้องต้น
แม้ว่าอุปกรณ์ที่รองรับ HDR ทั้งหมดจะใช้ HDR10 แต่ทีวีและเนื้อหาจาก Samsung, Panasonic และ 20th Century Fox จะใช้ HDR10 และ HDR10+ เท่านั้น
ดอลบี้วิชั่น
Dolby Vision เป็นรูปแบบ HDR ที่พัฒนาและทำการตลาดโดย Dolby Labs ซึ่งรวมฮาร์ดแวร์และข้อมูลเมตาในการนำไปใช้งาน ข้อกำหนดเพิ่มเติมคือผู้สร้างเนื้อหา ผู้ให้บริการ และผู้ผลิตอุปกรณ์ต้องจ่ายค่าธรรมเนียมใบอนุญาตสำหรับการใช้งานของ Dolby
Dolby Vision ถือว่าแม่นยำกว่า HDR10 พารามิเตอร์ HDR สามารถเข้ารหัสแบบฉากต่อฉากหรือแบบเฟรมต่อเฟรม และสามารถเล่นได้ตามความสามารถของทีวี กล่าวอีกนัยหนึ่ง การเล่นจะขึ้นอยู่กับระดับความสว่างที่มีอยู่ในจุดอ้างอิงที่กำหนด เช่น เฟรมหรือฉาก แทนที่จะจำกัดที่ระดับความสว่างสูงสุดของภาพยนตร์ทั้งเรื่อง
ในทางกลับกัน วิธีที่ Dolby กำหนดโครงสร้าง Dolby Vision ทีวีที่ได้รับอนุญาตและอุปกรณ์ทั้งหมดที่รองรับรูปแบบนั้นสามารถถอดรหัสสัญญาณ HDR10 หากผู้ผลิตทีวีเปิดใช้งานความสามารถนี้ อย่างไรก็ตาม ทีวีที่รองรับ HDR10 เท่านั้นจะไม่สามารถถอดรหัสสัญญาณ Dolby Vision
กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทีวี Dolby Vision สามารถถอดรหัส HDR10 และทีวีเฉพาะ HDR10 เท่านั้น ไม่สามารถถอดรหัส Dolby Vision ได้ อย่างไรก็ตาม ผู้ให้บริการเนื้อหาหลายรายที่รวมการเข้ารหัส Dolby Vision ไว้ในเนื้อหามักมีการเข้ารหัส HDR10 โดยเฉพาะเพื่อรองรับทีวีที่รองรับ HDR ที่อาจเข้ากันไม่ได้กับ Dolby Vision
เมื่อแหล่งเนื้อหามีเฉพาะ Dolby Vision และทีวีรองรับ HDR10 เท่านั้น ทีวีจะไม่สนใจการเข้ารหัส Dolby Vision และแสดงภาพเป็นภาพช่วงไดนามิกมาตรฐาน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในกรณีนี้ คุณจะไม่ได้รับประโยชน์จาก HDR
ทีวียี่ห้อที่รองรับ Dolby Vision ได้แก่ LG, Philips, Sony, TCL และ Vizio บางรุ่น เครื่องเล่น Blu-ray Ultra HD ที่รองรับ Dolby Vision รวมถึงบางรุ่นจาก OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic และ Cambridge Audio ขึ้นอยู่กับวันที่ผลิตของอุปกรณ์ ความเข้ากันได้ของ Dolby Vision อาจเปิดใช้งานหลังจากการอัพเดตเฟิร์มแวร์เท่านั้น
ในด้านเนื้อหานั้น รองรับ Dolby Vision ผ่านการสตรีมในเนื้อหาบางรายการที่นำเสนอบน Netflix, Amazon และ Vudu รวมถึงภาพยนตร์จำนวนจำกัดใน Ultra HD Blu-ray Disc
Samsung เป็นแบรนด์ทีวีรายใหญ่เพียงแบรนด์เดียวที่วางตลาดในสหรัฐอเมริกาที่ไม่รองรับ Dolby Vision ทีวี Samsung และเครื่องเล่น Ultra HD Blu-ray Disc รองรับ HDR10 เท่านั้น
ลูกผสมล็อกแกมมา (HLG)
แกมมาล็อกแบบไฮบริดคือรูปแบบ HDR ที่ออกแบบมาสำหรับการออกอากาศทางเคเบิล ดาวเทียม และการออกอากาศทางทีวีแบบ over-the-air ได้รับการพัฒนาโดย NHK ของญี่ปุ่นและ BBC Broadcasting Systems แต่ไม่มีใบอนุญาต
ประโยชน์หลักของ HLG สำหรับผู้แพร่ภาพกระจายเสียงและเจ้าของทีวีคือมันเข้ากันได้แบบย้อนหลัง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เนื่องจากพื้นที่แบนด์วิดท์มีคุณภาพสูงสำหรับผู้แพร่ภาพกระจายเสียงทีวี การใช้รูปแบบ HDR เช่น HDR10 หรือ Dolby Vision ไม่อนุญาตให้เจ้าของทีวีที่ไม่ใช่ HDR (รวมถึงทีวีที่ไม่ใช่ HD) ดูเนื้อหาที่เข้ารหัส HDR
อย่างไรก็ตาม การเข้ารหัส HLG เป็นเลเยอร์สัญญาณออกอากาศอีกชั้นหนึ่ง ซึ่งมีข้อมูลความสว่างที่เพิ่มเข้ามาโดยไม่จำเป็นต้องใช้เมตาดาต้าเฉพาะ ซึ่งสามารถวางไว้บนสัญญาณทีวีปัจจุบันได้ ส่งผลให้สามารถรับชมภาพบนทีวีเครื่องใดก็ได้
หากคุณไม่มีทีวี HDR ที่รองรับ HLG ทีวีจะไม่รู้จักเลเยอร์ HDR ที่เพิ่มเข้ามา ดังนั้นคุณจะไม่ได้รับประโยชน์จากการประมวลผลเพิ่มเติม แต่คุณจะได้ภาพ SDR มาตรฐาน
แม้ว่า HLG จะทำให้ทั้งทีวี SDR และ HDR สามารถใช้งานร่วมกับสัญญาณออกอากาศเดียวกันได้ แต่ก็ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ HDR ที่ถูกต้องแม่นยำหากดูเนื้อหาเดียวกันด้วยการเข้ารหัส HDR10 หรือ Dolby Vision ซึ่งจำกัด HLG อย่างมาก ศักยภาพ
HLG ใช้งานได้กับทีวีที่รองรับ 4K Ultra HD HDR ส่วนใหญ่ (ยกเว้นรุ่น Samsung) และตัวรับสัญญาณโฮมเธียเตอร์ที่เริ่มในปี 2017 จนถึงตอนนี้ BBC และ DirecTV ได้ให้บริการโปรแกรมบางอย่างโดยใช้ HLG
เทคนิคสี HDR
จากรูปแบบ HDR หลักสี่รูปแบบ Technicolor HDR เป็นที่รู้จักน้อยที่สุดและพบว่ามีการใช้งานเพียงเล็กน้อยในยุโรปเท่านั้น โดยไม่ต้องกังวลกับรายละเอียดทางเทคนิค Technicolor HDR น่าจะเป็นโซลูชันที่ยืดหยุ่นที่สุด เนื่องจากสามารถใช้ได้ทั้งในแอปพลิเคชันที่บันทึก (สตรีมมิงและดิสก์) และออกอากาศทางทีวี นอกจากนี้ยังสามารถเข้ารหัสโดยใช้จุดอ้างอิงแบบเฟรมต่อเฟรม
นอกจากนี้ Technicolor HDR ยังเข้ากันได้กับทีวีทั้ง HDR และ SDR ในรูปแบบเดียวกันกับ HLG คุณจะได้ผลลัพธ์การรับชมที่ดีที่สุดบนทีวี HDR แต่ทีวี SDR จะได้รับประโยชน์จากคุณภาพที่เพิ่มขึ้น โดยพิจารณาจากความสามารถด้านสี คอนทราสต์ และความสว่าง
สัญญาณ HDR ทางเทคนิคสามารถดูได้ใน SDR ทำให้สะดวกสำหรับผู้สร้างเนื้อหา ผู้ให้บริการเนื้อหา และผู้ดูทีวี Technicolor HDR เป็นมาตรฐานเปิดที่ไม่มีค่าลิขสิทธิ์สำหรับผู้ให้บริการเนื้อหาและผู้ผลิตทีวีในการติดตั้ง
Tone Mapping
ปัญหาหนึ่งในการใช้รูปแบบ HDR ที่หลากหลายบนทีวีคือทีวีบางรุ่นไม่ได้มีลักษณะแสงที่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น ทีวีที่เปิดใช้งาน HDR ระดับไฮเอนด์อาจให้แสงสว่างมากถึง 1,000 นิต (เช่น ทีวี LED/LCD ระดับไฮเอนด์บางรุ่น) อื่นๆ อาจมีเอาต์พุตแสงสูงสุด 600 หรือ 700 นิต (ทีวี OLED และ LED/LCD ระดับกลาง) และทีวี LED/LCD ที่เปิดใช้งาน HDR ที่มีราคาต่ำกว่าบางรุ่นอาจมีเอาต์พุตประมาณ 500 นิตเท่านั้น
ด้วยเหตุนี้ จึงใช้เทคนิคที่เรียกว่า Tone Mapping เพื่อแก้ไขความแปรปรวนนี้ สิ่งที่เกิดขึ้นคือเมตาดาต้าที่วางอยู่ในภาพยนตร์หรือโปรแกรมเฉพาะจะถูกทำการรีแมปใหม่ตามความสามารถของทีวี โดยคำนึงถึงช่วงความสว่างของทีวีด้วย มีการปรับความสว่างสูงสุดและข้อมูลความสว่างระดับกลางทั้งหมด ร่วมกับรายละเอียดและสีที่แสดงในข้อมูลเมตาดั้งเดิมที่สัมพันธ์กับช่วงของทีวีด้วยเหตุนี้ ความสว่างสูงสุดที่เข้ารหัสในข้อมูลเมตาจึงไม่ถูกชะล้างออกไปเมื่อแสดงบนทีวีที่มีความสามารถในการให้แสงน้อยกว่า
การอัพสเกล SDR-to-HDR
เนื่องจากความพร้อมใช้งานของเนื้อหาที่เข้ารหัส HDR มีไม่มากนัก ผู้ผลิตทีวีหลายรายจึงทำให้แน่ใจว่าเงินพิเศษที่ผู้บริโภคใช้ไปกับทีวีที่รองรับ HDR จะไม่สูญเปล่าโดยรวมถึงการแปลง SDR เป็น HDR Samsung ติดป้ายกำกับระบบเป็น HDR+ (เพื่อไม่ให้สับสนกับ HDR10+ ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้) และ Technicolor ติดป้ายกำกับระบบเป็น Intelligent Tone Management
อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับการเพิ่มสเกลความละเอียดและการแปลง 2D เป็น 3D การแปลง HDR+ และ SD-to-HDR ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำเท่ากับเนื้อหา HDR ที่เป็นธรรมชาติ เนื้อหาบางอย่างอาจดูจืดชืดหรือไม่สม่ำเสมอจากฉากหนึ่งไปยังอีกฉากหนึ่ง แต่ก็เป็นอีกวิธีหนึ่งในการใช้ประโยชน์จากความสามารถด้านความสว่างของทีวีที่รองรับ HDR สามารถเปิดหรือปิดการแปลง HDR+ และ SDR-to-HDR ได้ตามต้องการการลดอัตราการสุ่มสัญญาณ SDR-to-HDR ยังเรียกว่าการทำแผนที่แบบผกผัน
นอกเหนือจากการเพิ่มสเกล SD-to-HDR แล้ว LG ยังรวมระบบที่เรียกว่าการประมวลผล Active HDR ลงในทีวีที่รองรับ HDR จำนวนหนึ่ง ซึ่งเพิ่มการวิเคราะห์ความสว่างแบบฉากต่อฉากบนเครื่องให้กับทั้ง HDR10 และเนื้อหา HLG ปรับปรุงความถูกต้องของทั้งสองรูปแบบ
HDR+ ของ Samsung ปรับอัตราส่วนความสว่างและคอนทราสต์ของเนื้อหาที่เข้ารหัส HDR10 เพื่อให้วัตถุมีความชัดเจนมากขึ้น
บรรทัดล่าง
การเพิ่ม HDR ยกระดับประสบการณ์การรับชมทีวี เนื่องจากความแตกต่างของรูปแบบได้รับการแก้ไข และเนื้อหาจะพร้อมใช้งานอย่างแพร่หลายทั่วทั้งดิสก์ การสตรีม และแหล่งการออกอากาศ ผู้บริโภคมักจะยอมรับเช่นเดียวกับที่พวกเขามีความก้าวหน้าครั้งก่อน
แม้ว่า HDR จะใช้ร่วมกับเนื้อหา 4K Ultra HD เท่านั้น แต่เทคโนโลยีนี้ไม่ขึ้นกับความละเอียด ซึ่งหมายความว่าสามารถนำไปใช้กับสัญญาณวิดีโอความละเอียดอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็น 480p, 720p, 1080i หรือ 1080pนอกจากนี้ยังหมายความว่าการเป็นเจ้าของทีวี 4K Ultra HD ไม่ได้หมายความว่าจะเข้ากันได้กับ HDR โดยอัตโนมัติ ผู้ผลิตรายการโทรทัศน์ตัดสินใจอย่างแน่วแน่ที่จะรวมไว้
อย่างไรก็ตาม ผู้สร้างเนื้อหาและผู้ให้บริการเน้นที่การใช้ความสามารถ HDR ภายในแพลตฟอร์ม 4K Ultra HD เนื่องจากความพร้อมใช้งานของทีวีที่ไม่ใช่ 4K ultra HD, ดีวีดี และเครื่องเล่นดิสก์ Blu-ray มาตรฐานลดน้อยลง และด้วยจำนวนทีวี 4K Ultra HD ที่เพิ่มมากขึ้น ตลอดจนจำนวนเครื่องเล่น Blu-ray Ultra HD ที่เพิ่มขึ้นพร้อมๆ กับที่จะเกิดขึ้น การนำการออกอากาศทางทีวี ATSC 3.0 มาใช้ เวลาและการลงทุนทางการเงินของเทคโนโลยี HDR เหมาะสมที่สุดสำหรับการเพิ่มมูลค่าสูงสุดของเนื้อหา 4K Ultra HD อุปกรณ์ต้นทาง และทีวี
แม้ว่าในขั้นตอนการใช้งานในปัจจุบันดูเหมือนว่าจะมีความสับสนมากมาย แต่ทุกอย่างก็จะคลี่คลายในที่สุด แม้ว่าจะมีความแตกต่างด้านคุณภาพเล็กน้อยระหว่างแต่ละรูปแบบ (Dolby Vision ถือว่ามีความได้เปรียบเล็กน้อย) รูปแบบ HDR ทั้งหมดให้การปรับปรุงที่สำคัญในประสบการณ์การรับชมทีวี
คำถามที่พบบ่อย
HDR10 แตกต่างจาก HDR10+ อย่างไร
HDR10 เป็นมาตรฐานที่เก่ากว่า และ HDR10+ เป็นตัวตายตัวแทนของมาตรฐาน HDR10 อย่างไรก็ตาม ทีวีเฉพาะของคุณและการใช้งาน HDR ที่เป็นเอกลักษณ์จะเป็นตัวกำหนดว่าประสบการณ์ HDR ของคุณดีแค่ไหน
HDR หรือ 4K สำคัญกว่าไหม
HDR และ 4K เป็นเทคโนโลยีที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง HDR เกี่ยวข้องกับความสว่างและคอนทราสต์ของจอแสดงผล ในขณะที่ 4K หมายถึงความละเอียดของจอแสดงผล ความละเอียดที่สูงขึ้นและ HDR ต่างก็ให้ข้อดีของตัวเอง
