HDR چیست؟ کاربرد HDR در دوربین گوشی، عکاسی و نمایشگر

چند سال اخیر، تکنولوژی‌های مختلفی وارد صفحه نمایشگر گوشی، لپ تاپ، مانتیور و حتی تلوزیون‌های هوشمند شدند و تحولی فوق جذاب برای کاربر رقم می‌زنند؛ اما HDR چیست؟ چرا باید به دارا بودن این ویژگی در گوشی و نمایشگرهای خود دقت کنیم؟ در این مقاله از مجله لیپک، صفر تا صد کاربردهای HDR، انواع آن در دستگاه‌های مختلف، استفاده در عکاسی، نسل‌های ارتقاء‌یافته آن شامل +HDR و +HDR10 و سایر اطلاعات تکمیلی را در اختیار شما قرار داده‌ایم.

HDR در دوربین گوشی چیست؟

HDR مخفف High Dynamic Range و به معنی محدوده دینامیکی گسترده است که در تعادل مناطق روشن و تاریک عکاسی نقش دارد. از قابلیت HDR می‌توان برای ایجاد یک تصویر با دقت بالا استفاده کرد؛ دقیقاً همانطور که چشم انسان آن منظره را مشاهده می‌کند تا در نهایت تصاویر هنری جذاب خلق شود.

با دوربین گوشی‌های هوشمند، ایجاد یک عکس با تفکیک نقاط روشن و تاریک از هم کمی دشوار است. برای مثال بخش روشن تصویر به علت جذب نور بالا سفید می‌شود و بسیاری از جزئیات بخش تاریک و سایه‌های تصویر نیز به ‌دلیل نور کم هم قابل مشاهده نیست. در چنین زمان‌هایی یا حالاتی با پس‌زمینه بسیار روشن، استفاده از HDR سبب می‌شود تا سوژه اصلی تیره نشود.

عکاسی محاسباتی از طریق نرم‌افزار‌ها در گوشی‌های هوشمند به ساخت تصاویر مطلوب کمک می‌کند. HDR نیز بخشی از عکاسی محاسباتی است که دوربین گوشی‌ها برای ارتقاء کیفیت عکس‌ها از آن استفاده می‌کنند. این قابلیت بر روری دامنه و نسبت روشنی به تاریکی عکس تاثیر می‌گذارد که در عکس معمولی قابل ایجاد نیست.

نحوه عملکرد HDR دوربین گوشی

در ابتدایی‌ترین سطح، یک عکس HDR در واقع فقط دو (یا سه، یا نُه) عکس است که در سطوح مختلف نوردهی گرفته شده و سپس با نرم‌افزار در هم می‌شوند تا تصویر بهتری ایجاد شود. اما عملکرد HDR در واقع کمی پیچیده‌تر از این تعریف است. در حالت ایده‌آل، عکاس طیف وسیعی از عکس‌های پرانتزی (Bracketed photos) می‌گیرد؛ یعنی عکس‌هایی از یک سوژه با ترکیب‌های مختلف سرعت شاتر گرفته شده تا مجموعه‌ای از تصاویر با درخشندگی متفاوت تولید کند (عکاسی HDR با دوربین روی سه‌پایه و کاملاً ثابت و با مناظر خالی از اجسام متحرک بهترین نتیجه را خواهد داشت). سپس با کمک نرم‌افزار پیشرفته پس از پردازش، عکاس می‌تواند عکس‌ها را با هم ترکیب کند و یک عکس ایجاد کند. تصویر متشکل از متمرکزترین، پر نورترین و رنگارنگ‌ترین بخش‌های صحنه است؛ چیزی شبیه عکس زیر:

نحوه فعالسازی HDR در گوشی

 متاسفانه همه گوشی‌ها از تصویربرداری HDR پشتیبانی نمی‌‌کنند اما اغلب می‌توان حالت HDR را در بسیاری از گوشی‌های رده‌پایین هم پیدا کرد (گرچه کیفیت و کارایی این قابلیت عکسبرداری در گوشی‌های رده‌پایین ممکن است مطلوب نباشد). محل قرارگیری HDR در هر دوربین و گوشی‌ها متفاوت است و به برنامه‌ای که برای عکاسی با دوربین گوشی استفاده می‌کنید بستگی است. برای مثال در برخی از دستگاه‌ها HDR را می‌توان در تنظیمات برنامه پیدا و فعال کرد. در برخی دیگر از گوشی‌های هوشمند، HDR یک حالت عکسبرداری است که در صفحه دوربین می‌توان آن را پیدا و انتخاب کرد. همچنین در بعضی از گوشی‌ها برای ایجاد چنین تصاویری باید به حالت عکاسی دستی بروید.

فعالسازی HDR در iOS

گوشی‌های اپل دارای سه گزینه HDR متمایز هستند که می‌توانند با هر یک از حالت‌های تصویر ثابت استفاده شوند: روشن، خودکار و خاموش. هنگامی که «روشن» است، دستگاه iOS شما به‌طور خودکار سه تصویر جداگانه می‌گیرد و آنها را با هم در یک تصویر واحد ادغام می‌کند که در رول دوربین شما ذخیره می‌شود. تنظیم دستگاه iOS خود بر روی “Auto” یا «خودکار» باعث می‌شود تلفن شما هنگامی که متوجه صحنه‌ای با کنتراست بالا شود از حالت HDR استفاده کند. گزینه «خاموش» هم حالت عکسبرداری HDR را غیرفعال می‌کند. با این‌حال، در iOS 11 و جدیدتر، فقط حالات خودکار و خاموش وجود دارد.

نکته: iOS می‌تواند یک نسخه HDR و یک نسخه نوردهی معمولی را ذخیره کند. برای این کار، گزینه Keep Normal Photo را در تنظیمات دوربین فعال کنید.

فعالسازی HDR در اندروید

اندروید نیز حالت HDR را نیز ارائه می‌دهد، اما همیشه به همین سادگی نیست. با توجه به اینکه سازندگان گوشی‌های اندرویدی، پوسته‌ها و برنامه‌های پیش‌فرض دوربین خود را استفاده می‌کنند، این تجربه در هر مدل و برند گوشی یکسان نیست (اما تفاوت فاحشی هم ندارد). در داخل برنامه دوربین، یک حالت عکاسی HDR خواهید دید، اگرچه گاهی به آن به عبارت دیگری مانند “Rich Tone” می‌گویند.

هنگام عکاسی در این حالت دوربین، دستگاه اندرویدی شما چندین نوردهی را در یک توالی سریع می‌گیرد و به‌طور خودکار آنها را به هم می‌چسباند تا یک عکس HDR نهایی ایجاد کند.

شاید علاقه داشته باشید: ترفندهای عکاسی با گوشی

نمایشگر HDR گوشی

اگر گوشی هوشمند شما دارای صفحه‌نمایش HDR است، به این معنی است که می‌توانید ویدیوها را در محدوده دینامیکی بالا مشاهده کنید؛ یعنی همان‌طور که کارگردان فیلم قصد داشت آن را مشاهده کنید! با این قابلیت نمایشگر گوشی جزئیات ظریف و رنگ‌های غنی را خواهید دید. حتی می‌توانید جزئیات را در مناطق بسیار روشن و تاریک صحنه به خوبی ببینید. البته محتوای ویدیویی باید در ویدیوی HDR فیلمبرداری شود تا بتوانید آن را در قالب HDR مشاهده کنید. برای تماشای ویدیوی HDR در موبایل، علامت HDR تلفن همراه را در سایت‌های پخش تلویزیون و فیلم بررسی کنید.

نمایشگر +HDR گوشی

+HDR تصاویر و فیلم را بهبود می‌بخشد تا بهترین کیفیت ممکن را داشته باشند، حتی اگر محتوای اصلی با فرمت HDR نباشد. در صحنه‌های تاریک‌تر، سطوح روشنایی را برای نشان دادن افراد و اشیاء پنهان شده در سایه‌ها تنظیم می‌کند. برای صحنه‌های روشن‌تر، +HDR سطوح کنتراست را تغییر می‌دهد تا به وضوح بین اشیاء تمایز قائل شود و در عین اینکه همچنان به تصویر اصلی وفادار است، آنها را بیشتر قابل مشاهده می‌کند.

نمایشگر +HDR10 گوشی

+HDR10 همچون HDR یک فرمت نمایش است. با این حال، یک پله بالاتر از HDR و HDR10 قرار دارد. +HDR10 تمام بخش‌های خوب HDR10 را گرفته و آن‌ها را بهبود داده است؛ برای مثال، حداکثر روشنایی را چهار برابر می‌کند که خود کنتراست و وضوح تصویر را افزایش می‌دهد. با این حال، بزرگترین تفاوت آنها، نحوه مدیریت اطلاعات توسط +HDR10 است.

+HDR10 داده‌های مربوط به روشنایی و اطلاعات گاما را از آنچه تماشا می‌کنید به صورت صحنه‌به‌صحنه حمل می‌کند. فراداده (متادیتا) اطلاعات توصیفی است که داده‌هایی را در مورد محتوایی که به آن ارجاع می‌دهد ارائه می‌دهد.

فراداده دستگاه شما توسط یک منبع محتوا (به عنوان مثال Netflix) تغذیه و پویا می‌شود و به آن اجازه می‌دهد برای هر فریم از ویدیو تغییر کند. این بدان معناست که هر فریم دارای روشنایی، کنتراست و رنگ‌های منحصربه‌فرد خود است که تصویری واقعی‌تر را ایجاد می‌کند. سری گلکسی اس 22 سامسونگ دارای صفحه‌نمایش +HDR10 است.

مانیتور و صفحه‌نمایش HDR

HDR فقط به گوشی‌های هوشمند و عکاسی مربوط نمی شود، بلکه به وفور در انواع صفحه‌نمایش و مانیتور نیز به‌کار گرفته می‌شود. نمایشگر HDR می‌تواند ویدیو و سایر محتوای تصویری ذخیره‌ شده در فرمت HDR را با دقت بالا نمایش دهد؛ این یعنی سایه‌ها و تفاوت‌های رنگی بسیار بیشتری را نسبت به استانداردهای قبلی نشان خواهد داد.

نمایشگرهای HDR در برخی از جدیدترین تبلت‌ها هم وجود دارد تا در هر دستگاهی مشاهده جزئیات رنگی غنی با فرمت‌های HDR10، Dolby Vision و سایر فرمت‌های HDR امکان‌پذیر باشد؛ فارغ از اینکه محتوای مربوطه عکس باشد، یا ویدیو و یا حتی گیم.

تفاوت نمایشگر HDR با نمایشگرهای معمولی

انواع صفحه‌نمایش لپ تاپ و مانیتورهای مجهز به HDR درخشندگی و عمق رنگ بیشتری نسبت به صفحه‌نمایش‌های معمولی دارند که در ادامه، به برخی از این تفاوت‌ها اشاره می‌کنیم.

روشنایی صفحه‌نمایش HDR

درخشندگی نمایشگر میزان نور ساطع شده توسط آن را توصیف می‌کند که به نوبه خود فاصله بین روشن‌ترین و تاریک‌ترین پیکسل‌های صفحه را تعیین می‌کند. افزایش نور تولید شده توسط یک صفحه‌نمایش HDR باعث می‌شود تا روشن‌ترین پیکسل‌های آن بسیار روشن‌تر از قبل شده و تمایز آنها را از تاریک‌ترین پیکسل‌ها نیز افزایش دهد. این نسبت کنتراست افزایش‌یافته، تغییرات ظریف‌تر پیکسل به پیکسل و بازتولید تصویر بهتر را امکان‌پذیر می‌کند.

چندین استاندارد مختلف برای تعریف نمایشگر HDR منتشر شده که معمولاً از 400 نیت برای لپ‌تاپ شروع می‌شود و تا 1000 یا حتی 10000 نیت برای مانیتورهای حرفه‌ای سطح بالا افزایش می‌یابد.

عمق رنگ صفحه‌نمایش HDR

عمق رنگ به این اشاره دارد که هر پیکسل یک نمایشگر می‌تواند از چند بیت داده برای تولید رنگ‌های یک تصویر یا ویدیو استفاده کند. قبل از HDR، بیشتر نمایشگرها دارای رنگ 8 بیتی بودند اما فرمت‌های جدید HDR می‌توانند رنگ‌های 10 بیتی (یا حتی 12 بیتی) را پردازش کرده و تغییرات بالقوه رنگ روی صفحه را به صورت تصاعدی افزایش دهند.

عمق رنگ 8 بیتی اجازه می‌دهد تا 256 سایه مختلف از هر رنگ اصلی را ایجاد کنید و ساخت حدود 16.5 میلیون تنوع رنگ را ممکن می‌کند. رنگ 10 بیتی تعداد گزینه‌های سایه را از 256 به 1024 افزایش می‌دهد؛ این یعنی حداکثر تنوع رنگ به بیش از یک میلیارد افزایش پیدا خواهد کرد.

فرمت‌های مختلف نمایشگر HDR

قبل از خرید هر نوع نمایشگر باید از فرمت‌های مختلف HDR اطلاعات کافی داشته باشید آگاه باشند. در این بخش نگاهی به جایگاه امروز بازار HDR خواهیم داشت:

• HDR10: پرکاربردترین استاندارد باز برای HDR با رنگ 10 بیتی و متاداده تعمیم‌یافته
• Dolby Vision: فناوری اختصاصی Dolby HDR با متاداده‌های رنگی معادل ۱۲ بیتی و صحنه به صحنه
• +HDR10: فرمت جدید و اختصاصی HDR در حال توسعه با داده‌های فریم به فریم متا
• سایر فرمت‌های HDR (که توسط شرکت‌های مختلف در حال توسعه هستند): HLG (Hybrid Log Gamma، از BBC و NHK) و HDR پیشرفته از Technicolor.

کاربرد HDR در تلوزیون هوشمند

در یک صحنه غار بسیار تاریک، تلوزیون‌های HDR ظاهر و رنگ دیواره‌های غار و همچنین بافت آن را نشان می‌دهند. در صحنه‌ای با یک قایق تفریحی روی اقیانوس، پرتوهای منفرد خورشید بدون توجه به پس‌زمینه روشن خورشید به وضوح می‌درخشند. این یعنی هر آنچه قرار است محتوای بصری باکیفیت و نزدیک به واقعیت به ما نشان دهد، می‌تواند به HDR مجهز شود، همچون تلوزیون‌های هوشمند.

تفاوت تلوزیون HDR با UHD

رزولوشن UHD (Ultra HD) و فناوری HDR برای بهبود کیفیت تصویر به روش‌های مختلفی با هم کار می‌کنند. وضوح UHD (که به آن 4K نیز گفته می‌شود) اندازه‌گیری کمیت پیکسل است (پیکسل‌های بیشتر، وضوح بالاتری ایجاد می‌کنند). HDR نوعی فناوری است که به تلویزیون شما امکان می‌دهد طیف وسیع‌تری از رنگ‌های تیره و روشن را نمایش دهد. UHD (4K) و HDR با هم تصویر دقیق و واقعی‌تری ایجاد می‌کنند؛ در نتیجه دو نوع مختلف و رقیب در تلوزیون‌های هوشمند نیستند و در حالت ایده‌آل، بهتر است هم‌زمان در تلوزویون وجود داشته باشند.

عکاسی HDR چیست؟

محدوده دینامیکی در عکاسی و به زبان غیر تخصصی، تفاوت بین روشن‌ترین نور و تاریک‌ترین تاریکی است که می‌توانید در عکس بگیرید. هنگامی که سوژه شما از محدوده دینامیکی دوربین فراتر می‌رود، نقاط برجسته تمایل به سفید شدن دارند یا تاریکی‌ها به سادگی به لکه‌های سیاه بزرگ تبدیل می‌شوند.

گرفتن عکسی که هر دو انتهای این طیف را به تصویر می‌کشد بسیار دشوار است، اما با تکنیک‌های عکاسی مدرن و نرم‌افزار پیشرفته پس‌پردازش، عکاسان راه‌هایی برای تحقق آن ابداع کرده‌اند. اساساً این همان چیزی است که HDR انجام می‌دهد: یک سبک خاص از عکس با دامنه دینامیکی غیرمعمول بالا که در به جز استفاده از آن، نمی‌توان در یک عکس محقق کرد.

عکاسی HDR در گوشی

اکثر گوشی‌های هوشمند جدید از عکاسی HDR نیز پشتیبانی می‌کنند. اپل عکاسی HDR را از سری آیفون 7 ارائه کرده و از سری iPhone 13 قابلیت Smart HDR 4 نیز عرضه شد که رنگ، کنتراست و نور را برای هر سوژه در یک عکس گروهی بهبود می‌بخشد. برای مشاهده لیست قیمت گوشی کلیک کنید.

دوربین با HDR به شما کمک می‌کند در موقعیت‌های با کنتراست بالا، مانند داخل خانه یا عکاسی از یک منطقه با نور روشن از طریق پنجره، عکس‌هایی با ظاهری حرفه‌ای بگیرید. گوشی‌های هوشمند با عکاسی HDR چندین عکس را به‌سرعت در نوردهی‌های مختلف می‌گیرند و آن‌ها را برای به حداکثر رساندن هایلایت، سایه و جزئیات ترکیب می‌کنند.

انواع دوربین گوشی مجهز به که HDR به شما امکان می‌دهند HDR را روی حالات روشن، خاموش یا خودکار تنظیم کنید. تنظیم HDR روی Auto به این معنی است که دوربین، صحنه را تجزیه‌وتحلیل می‌کند و اگر به نظر می‌رسد کنتراست بالایی دارد، به‌طور خودکار یک عکس HDR ثبت می‌کند تا جزئیات در تصویر افزایش یابد.

استفاده از HDR دوربین گوشی همیشه نمی‌تواند به بهبود کیفیت و جزئیات عکس اضافه کند. HDR در حالات زیر بدترین نتیجه را خواهد داشت و نباید از آن استفاده کرد:

• بالا بودن کنتراست سوژه عکس
• زنده بودن رنگ‌های سوژه
• وجود عناصر متحرک در سوژه

ویدیوی HDR

ویدیوی HDR هنوز محتوای نسبتاً جدید اما حال رشد است و به همین دلیل از آن کم می‌شنویم. در حال حاضر، HDR بیشتر مورد توجه عکاسان، ویرایشگرهای ویدیو و سایر متخصصان تصویر قرار دارد اما با توجه به اینکه نتفلیکس و آمازون هر دو پخش فیلم‌های HDR را آغاز کرده‌اند، ویدیوی HDR هم مورد توجه مخاطبان عام قرار گرفته است.

ویدیوی HDR از نظر نتیجه، مشابه عکاسی HDR است اما با روش‌های مختلفی ضبط می‌شود. به جای گرفتن چندین عکس و ادغام آنها با هم، (چه در دوربین و چه از طریق پس از تولید) ویدیوی HDR اغلب به صورت یک نوردهی گرفته می‌شود. دو بخش سخت‌افزار و نرم‌افزار سنسورهای دوربین جدید می‌توانند محدوده دینامیکی بیشتری را نسبت به قبل ثبت کنند. اگر فناوری چشمگیر سنسورها را با پروفایل‌های رنگی با قابلیت فزاینده‌ای که برای ضبط ویدیو استفاده می‌شود ترکیب کنید، در نهایت تصویری خارج از دوربین با اطلاعات رنگ و نوردهی بسیار زیاد حاصل می‌شوذ که تقریباً هر طیفی از رنگ‌ها در پس از تولید را قابل دستیابی می‌کند.

جمع‌بندی HDR چیست؟

HDR همیشه راه‌حل مناسبی برای عکاسی نیست زیرا این حالت برای تمامی موقعیت‌ها کارایی ندارد. اما با این حال برخی از کمبود‌های دوربین تلفن‌های هوشمند را جبران می‌کند. در این حالت عکس‌ها با کیفیت بالاتری ایجاد می‌شوند. در کل اساس کار HDR به این شکل است که چندین عکس را در بازه نوری مختلف می‌گیرد سپس با ادغام آنها با یکدیگر عکسی با کیفیت قابل توجه‌ای ارائه می‌دهد.

HDR و نسخه‌های بعد آن نظیر +HDR و +HDR10 نه تنها در دوربین‌ها و عکاسی کاربرد دارند بلکه در صفحات نمایشگر گوشی، مانیتور و تلوزیون‌ها هم وارد شده تا بتوان محتوایی که با HDR ضبط شده را با وضوح دقیق و واقعی مشاهده کرد. پس به عنوان جمع‌بندی آنچه در این مقاله گفتیم می‌توانید سوالات زیر را مطالعه کنید.

منابع: samsung.com | vodafone.co.uk | lenovo.com | digitaltrends.com