نرحب بكم مجددا متابعي الشبكة الاولي عربيا في طرح المقال التقني تقنيات العرض (الجزء الثاني) : التدرج اللوني والمجال الديناميكي الرَحِب وكافة الاسئلة المطروحة من كل انحاء البلاد العربي اخر حاجة ترجع اليكم من جديد لتحل كل الالغاز والاستفهامات حول تساؤلات كثيرة في هذه الاثناء، ونود إعلامكم أننا متواصلين دوما في الوصول الي اخر إجابات الاسئلة لديكم بحوالي يومي.

تقنيات العرض (الجزء الثاني) : التدرج اللوني والمجال الديناميكي الرَحِب

عندما يقوم أحدنا في العادة بشراء حاسوب جديد، وخاصة في حال كان حاسوب مُخصص للألعاب، فغالباً ما يهتم بحوالي كبير بصورة عاجل معالجة البيانات الذي يتمكن من هذا الحاسب الوصول إليها، وهو ما يجعل التركيز في الأغلب على المعالج والبطاقة الرسومية والذاكرة العشوائية، وما إلى هذا من المكونات الخاصة بالكيس نفسه. ولكن الحاسوب في الختام ليس هذا فحسب. وخاصة في حال كُنا نتكلم عن عتاد أو هاردوير للفئة العُليا أو حتى الفئة المتوسطة من المستخدمين. لذا فالإهتمام بباقي القطع التي يتكون منها الحاسب لا ينخفض أهمية من أجل الحصول على أجود تجربة لعب ممكنة على أرض الواقع. وأحد أهم هذه القطع المنسية هي الشاشة!. ولقد بدأنا بالفعل مجموعة جديدة من المقالات التقنية منذ يومين لنتحدث فيها عن التقنيات والمواصفات التي تُساعد في تحديدة نوعية الشاشات، وتكلمنا عن عدد من المصطلحات التقنية المصاحبة للشاشات مثل زمن الإستجابة وزمن التأخير. واليوم سنتحدث عن التدرج اللوني ومن عقب ذلك نُلقى نظرة على تقنية المجال الديناميكي الرَحِب HDR ، فهلّا بدأنا ؟!.

في البداية، ضع في اعتبارك ما تلاحظه في المقام الأول عند التسوق لشراء جهاز تلفزيون أو شاشة جديدة.  فبالتأكيد ، المقاس و دقة العرض من العوامل المهمة ، ولكن يمكنك أيضًا الانتباه عن كثب إلى الألوان الموجودة في الصور المعروضة على تلك الشاشة ، أليس أيضا ؟!. فعلى سبيل المثال، سيظهر أمامك الأسود الداكن والأحمر والأخضر النابض بالحياة وما إلى هذا الألوان على عدد من الشاشات، وهو ما قد لا يظهر في شاشات أُخرى بنفس الجودة أو الروعة.

فقد ترى أمامك مقطع شريط مصور بمواصفات ملفتة للنظر وتهيمن عليه الألوان الحية ليعكس الواقع بطرق لم يسبق لك رؤيتها من قبل في الشاشات التي إمتلكتها من قبل. ولكن ينبغي أيضاً التنبيه على أمر مهم، وهو أنك تُدرك أصلاً الفارق في نوعية الصورة الناتجة عن الدقة الأفضل والألوان الأكثر تشبّعا.

لذا، فما هو الطيف أو التدرج اللوني color gamut ؟

من ناحية التعريف ، فالتدرج اللوني هو النطاق الكامل للألوان المرئية للعين البشرية (طيف الألوان المرئية). ولكن ما هو التدرج اللوني في شاشات العرض؟

يتم تعريف التدرج اللوني في الأجهزة الإلكترونية على أنه مجال الألوان الذي يمكن لجهاز معين إنتاجه أو تسجيله. ويظهر عادةً من خلال منطقة مُغلقة من الألوان الرئيسية لجهاز ما على مخطط الألوان (مخطط الألوان هو الطيف اللوني الكامل أو طيف الألوان المرئية)….فعلى سبيل المثال ، الألوان الرئيسية للشاشات هي الأحمر والأخضر والأزرق. ومن عقب ذلك ، يظهر التدرج اللوني للشاشة في منطقة مثلثة محاطة بإحداثيات لونية لألوان الشاشة الأحمر والأخضر والأزرق. ولتوضيح الأمر بحوالي أبان، يمكنك الاطلاع للمخطط الاتي الذي يظهر التدرجات اللونية المتنوعة مقارنة بالطيف المرئي الكامل .

وعلى كل حال، ونظرًا بسبب أن معظم شاشات العرض محدودة بالألوان التي يمكنها إنتاجها ، فسيتبع كل جهاز أيضًا معيارًا واحدًا أو أزيد من معايير الألوان التي تحدد مجال الألوان المعين الخاص بهذا الجهاز (كاميرا، شاشة، طابعة أو تابلت مثلاً وغيرها من الأجهزة). وعلى الرغم من وجود عدد مذهل من التدرجات اللونية المتنوعة المتاحة حولنا، لكن هذا لا يعني أنها سوف تكون مناسبة للجميع. وهو ما يجعل البعض يفضّل بعضها على البعض الآخر، لذا دعونا نرى معاً ما الفارق بينها لتتعرف على ما يناسب احتياجاتك.

ولكن كيف يمكنك تنويه الفوارق بين التدرجات اللونية من مواصفات الشاشة ؟

كما أشرنا في البداية، تختلف التكنولوجيا الخاصة بمنتجات العصر الحديث من أجل إعادة إنتاج الألوان من جهاز لآخر ، مع وجود الكثير من هذه المنتوجات، التي يُنتج كل منها الألوان بآلية مُختلفة مثل الكاميرات الرقمية والماسحات الضوئية والشاشات والطابعات والأجهزة اللوحية وأجهزة العرض وما إلى هذا ، حيث أن كُلها تعيد إنتاج مجموعة متعددة من الألوان بدرجات متنوعة.

ومن أجل توحيد اختلاف الألوان هذا ، جرى ستعمال طرق متعددة لقياس مجال الألوان لإنشاء نطاقات قابلة للتواصل من الألوان حتى يتم فهم إمكانات كل جهاز. لذا وفي عام 1931 على وجه الشأنً، أنشأت لجنة CIE (الهيئة الدولية للإضاءة) نظاماً وجيزًا لقياس الألوان، حيث أوصت الهيئة باستخدام الإحداثيات اللونية  xyz (CIEXYZ)لهذا الغرض.

تستعمل هذه الإحداثيات لتشكيل الرسم البياني القياسي الحالي الذي يحدد مجال الألوان التي يتمكن من الإنسان إدراكها باستخدام النظريات الرياضية. وقد جرى تصميم هذه المخططات اللونية بحيث يكون المحور Y هو مقياسًا لسطوع اللون ، في حين يتم تحديد درجة اللون عن طريق المحورين x و yفيكون الناتج  (Yxy).

فعلى سبيل المثال ، اللون الأبيض له نفس الإحداثيات اللونية مثل اللون الرمادي ، مما يعني أن قيمة محوري (x ، y) هي ذاتها في الرسم التخطيطي (الطيف اللوني) ولكن قيمة المحور Y متعددة بسبب أن السطوع يختلف. وكما هو أوضَحَ من الرسم البياني، يتم تمثيل التدرج اللوني بالنقاط الخارجية أو إحداثيات اللون ، مع وجود إحداثيات في المحور الثالث Y والتي لا تُظهرها مثل هذه الرسمة ثنائية الأبعاد. هذا البعد الثالث هو السطوع، والذي سوف يكون رأسياً على هذه المحاور التي أمامنا.

خدعة التدرج اللوني NTSC و sRGB !!

قد يكون التدرج اللوني الأكثر شيوعًا هو “NTSC” (جرى إنشاؤه في عام 1953 من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية) ، ومع هذا ، فهو ليس مجالًا لونيًا وجيزًا.  ولكن في المقابل فتدرج”sRGB”  هو التدرج اللوني القياسي الذي وضعته الهيئة الكهروتقنية الدولية (IEC) في عام 1999. ولعل السبب في توحيد التدرج اللوني بمعيار مُعيّن هو الترويج لطريقة أسهل من أجل إعادة إنتاج الألوان تتفق عيها الصناعة بحيث يكون الأمر أسهل في الوصول لتوافق في المقاييس التصنيعية للمعدات.

فإذا كانت كل الأجهزة التي تستعمل الألوان ، بما في هذا الكاميرات الرقمية والماسحات الضوئية والشاشات والطابعات وأجهزة العرض ، يمكنها إرجاع إنتاج التدرج اللوني sRGB بحوالي صحيح ، فيمكن عندئذٍ إرجاع إنتاج الصور بحوالي متسق للغاية من خلال الأجهزة (أي بالتبادل بين هذه الأجهزة بدون وجود فوارق جلية للغاية في الألوان في حين بينها). ترجع هذه الظاهرة إلى أن الأجهزة تتحلى بنفس المقدرة على التسجيل (مع الضبط والمعايرة الملائمة بالطبع) وعرض وطباعة نفس مجال الألوان. لذلك فبالنسبة للصورة ذاتها ، سوف يكون تباين الألوان المعاد إنتاجها على الأجهزة المتنوعة محدودًا للغاية لن يتمكن من الجميع ملاحظته. وعلى هذا ، يمكن احراز دقة اللون أو إدارة اللون. ويُعرف هذا أيضًا بمفهوم إرجاع إنتاج ألوان التدرج اللوني.

ومع هذا ، ومن أجل احراز دقة الألوان أو إدارة الألوان بحوالي أجود بين الأجهزة، ينبغي الاتفاق على إحداثيات ألوان RGB الدقيقة على المخطط اللوني الخاص بالطيف الكامل (هذا الموجود في الأعلى). حيث يُحدد كل زوج من إحداثيات الألوان لونًا شتىًا أو فريدًا عن اللون الآخر. فعلى سبيل المثال ، (x ، y) = (0.64 ، 0.30) ليس هو نفسه اللون (x ، y) = (0.63 ، 0.29) ، على الرغم من أن الأرقام قريبة جدًا من بعضها البعض.

ولكن في صناعة العرض ، هناك أيضًا جزء آخر من البيانات المضللة. وذلك حيث تقوم عدد من الشركات المصنعة للوحات أو ماركات العرض بتسويق شاشاتها على أنها توفر نسبة “72٪” من تدرجNTSC  من حيث التدرج اللوني ، بحجة أنها “متوافقة مع  sRGB. وللأسف، ليست هذه هي المسألة . الفكرة هي كالتالي، هل ترى طيف اللألوان في الأعلى ؟ هل ترى المساحة التي يُغطّيها NTSC و sRGB ؟ كمثلثات ؟. حسناً، فبالفعل إذا أخذنا إحداثيات الألوان من كل مجال لوني من الجدول وقمنا بحساب مسافة كل مجال لوني ، يمكننا أن نجد أن نسبة مسافة sRGB إلى NTSC هي 0.72 إلى 1 فعلاً . ولكن …

هنا يأتي المفهوم المضلل في أن نسبة 72٪ NTSC  تساوي sRGB . فالتفسير الصحيح هو أن “عدد الألوان التي يمكن لـ sRGB إرجاع إنتاجها هو نفسه يساوي 72٪ من NTSC ، لكن الألوان التي يتم إرجاع إنتاجها ليست بالضرورة نفس الألوان .”. والسبب هنا هو أن العلاقة الوحيدة بين نسبة 72٪ هو المساحة ، ولا توجد بيانات حول إحداثيات ألوان  RGBالتي توفرها هذه النسبة. وعلى هذا ، لا يمكننا القول أن 72٪ من التدرج اللوني NTSC يساوي التدرج اللوني sRGBبالضرورة، فبالنظر إلى الصورة الخاصة بالطيف اللوني في الأعلى فقد تكون المساحة التي يتم تغطيتها من طيف NTSC تستهل من الجزء العُلوي مثلاً، والذي لا يتشارك مع طيف sRGB . فهذه المساحة العلوية تضم على ألوان متعددة عن تلك التي توفرها sRGB بـ لا بأس بها (الصورة التالية قد توضح مقصدي بحوالي أكبر).

النسبة الموضحة هنا هي 72% بالفعل، ولكن الألوان ذاتها لا تتطابق مع تلك التي توفرها sRGB. بالتأكيد هناك عدد من الحالات التي قد تكون النسبة 72% فيها متماثلة مع sRGB ، ولكني هنا أردت فحسب توضيح الخداع الذي قد يكلم فحسب.

لذلك ، فمن المنطقي فحسب أن نتحدث عن “متوسط التغطية” عند مقارنة مجموعتين من التدرجات اللونية. يمكن رؤية مثال في الصورة التالية أيضاً. فعلى الجانب الأيسر ، كلا التدرجين اللونيين لهما نفس نسبة المساحة ، لكنهما لا يغطيان بعضهما البعض بـ 100٪. وعلى الجانب الأيمن ، يمكننا رؤية أن الشاشة تُغطّي حجم معين فحسب من التدرج اللوني sRGB ، وهو ليس بـ 100٪. لذا فمن الواضح أن هذه الشاشة المعينة لا يمكنها إنتاج 100٪ من التدرج اللوني  sRGBبالرغم من أنها من ناحية المساحة أو “متوسط التغطية” توفر نفس كمية الألوان .

ما هي التدرجات اللونية الأكثر شيوعاً ؟

تدرج sRGB

هو التدرج اللوني الأكثر ستعمالًا في المنتوجات الرقمية وبيئات Windows والشاشات. تتمثل ميزة هذا التدرج اللوني في هبوط التناقضات في الألوان بين المدخلات والمخرجات حين تنحصر الفوارق في مجال ضيق للغاية. وقد سمحت هذه القيود بالنسخ المتماثل السريع للألوان وهي سبب استخدامه كمعيار رئيسي في المنتوجات الرقمية والشاشات والإنترنت اليوم.

 التدرج اللونيAdobe RGB

جرى تحسين Adobe RGB لتوسيع العروض والمعايير الحالية التي قدمتها الهيئة الكهروتقنية الدولية ، لتزويد مجال لوني أوسع وتقديم تمثيل أزيد واقعية للألوان المرئية في الشاشة ، والتقاط الصور ومساحات الطباعة. هذا النطاق اللوني المقدم هو مجال لوني أوسع من sRGB ، إلا أنه لا يتداخل تمامًا مع NTSC ، مع وجود اختلافات بسيطة في الأحمر والأزرق. ومع التقدم في التكنولوجيا والرغبة في إنتاج المزيد من تفاصيل الألوان الزاهية ، فقد أدّت هذه الحاجة إلى إرتفاع ستعمال هذا المعيار. إنه أيضًا المعيار الأمثل لبيئات التصوير بالألوان الاحترافية وفي صناعات الطباعة والنشر مع عدد متزايد من شاشات LCD التي بحوزتها المقدرة على إرجاع إنتاج معظم الألوان الموجودة في التدرج اللوني هذا.

NTSC

يكسو التدرج اللوني إلى اللجنة معايير التلفزيون الوطنية (NTSC) مجالًا واسعًا ، على غرار Adobe RGB . ولكن تختلف قيم الأحمر والأزرق قليلاً ، حيث يتم تحسين هذا النطاق لمعيار التلفزيون ، ويتم تغطيته بـ 72٪ من التدرج اللوني sRGB. وهذا يجعل الشاشات ذات المستوى الاحترافي لتعديل مقطع الفيديو قادرة على إرجاع إنتاج هذا التدرج اللوني بالرغم من أن المستعمل العادي يتعامل في الغالب مع التطبيقات التي تضم صورًا ثابتة.

هناك أيضاً العديد من التدرجات اللونية الأُخرى مثل EBU الخاصة بالمعيار الأوروبي . بالإضافة الى مسافة ألوان DCI-P3 وهي مسافة ألوان RGB قدمتها SMPTE (جمعية الصور المتحركة ومهندسي التلفزيون). والتي تمتاز بتدرج لوني أعرض بـ 26٪ من sRGB وشائع الاستخدام للسينما الرقمية. حيث أن كل أجهزة عرض السينما الرقمية قادرة على عرض مسافة ألوان DCI-P3  بالكامل . كما يوفر اقتران DCI-P3  بالشاشات التي تساند دقة 4K  ألوان فائقة لمحترفي الوسائط. كما أنه في سوق الجوالات التنافسية اليوم ، يتم ستعمال مسافة ألوان DCI-P3 في الأجهزة المحمولة مثل iPhone X و OnePlus 5T حتى يستطيعوا من عرض مجال ألوان أوسع من الأجهزة ذات التدرج اللوني sRGB وتقديمه للمشاهدين.

ما هو الأفضل لإستخدامك ؟!!

حسناً، عقب كل هذا الحديث الطويل، وصلنا أخيراً للنقطة التي يبحث عنها المستعمل وهي ما الذي ينبغي علي إختياره ؟!. لذا دعونا نوضح هذا ببعض التفصيل.

يعتمد تعيين التدرج اللوني حقًا على سير عملك ومتطلباتك. فإذا كنت تعمل بحوالي أساسي مع الصور وستكون مخرجاتك الأخِيرَة عبارة عن نسخ مطبوعة ، فقد يكون AdobeRGB هو خيارك الأفضل لجماعة الألوان في سير عملك. أما إذا كانت مخرجاتك عبارة عن ألبومات من خلال الشبكة العنكبوتية أو جرت مشاركتها على Facebook ، فمن الإقتراح أن تقوم بتحرير صورك في التدرج اللوني AdobeRGB للاحتفاظ بمعظم الألوان ، عقب ذلك تحويلها إلى sRGB قبل النشر من خلال الشبكة العنكبوتية. نظرًا بسبب أن متصفحات الشبكة العنكبوتية حاليًا لا تساند سوى sRGB كنطاق لوني ، فإن أي مجال لوني أكبر من sRGB يعتبر “مجالًا لونيًا واسعًا” ، ولن يتم التعامل معه بحوالي صحيح.

لذلك إذا جرى التلاعب بصورك أو تحسينها في التدرج اللوني AdobeRGB ، عند بثها من خلال الشبكة العنكبوتية ، قد تبدو الصورة باهتة وغير مشبعة. لذلك ، فإن أجود ممارسة لتجنب هذه الكارثة هي تحويل الصور إلى sRGB  قبل بثها على الشبكة العنكبوتية.

أما في حال إذا كنت تعمل مع مقاطع مقطع الفيديو ، فإن التوجه في المدة الأخيرة هو الانتقال من Rec. 709 إلى DCI-P3 أوDisplay P3  . يمكن لدور السينما الحديثة إرجاع إنتاج التدرج اللوني الزاهي الذي تستخدمه أنظمة عرض السينما الرقمية بحوالي شامل. ومع هذا ، جرى تعيين النقطة البيضاء في DCI-P3 لتكون بيضاء مخضرة بسبب تكوينات نظم العرض. وفي المقابل تبنت كل من Apple و YouTube و Netflix وموفروا مضمون مقطع الفيديو الآخرون نفس التدرج اللوني مثل DCI-P3 الا انهم استخدموا D65 كنقطة بيضاء وأعادوا تسمية النطاق Display P3 . حيث يُرحب باللون الأبيض المحايد في معظم الشاشات وأجهزة التلفاز ، ويكتسب شعبية بين المحترفين .

وعلى كل حال، في حال كان إستخدامك شتى عن كل هذا، فيمكنك دائماً البحث عن التدرج اللوني الأنسب لإستخدامك من بين التدرجات اللونية المتاحة من خلال الشبكة العنكبوتية…!!

إن امتلاك شاشة كمبيوتر مرتفعة الدقة مع لوحة من الدرجة الأولى تمتاز بـ تباين ممتازة واستنساخ ألوان لا يعني أن كل ألعابك وبرامجك الأخرى سوف تكون قادرة على الاستفادة الكاملة منها. ففي الواقع ، وبصرف الاطلاع عن التطبيقات الاحترافية للأعمال ذات الأهمية اللونية والتي يتم التركيز فيها على هذه النقطة من مطوري التطبيقات أنفسهم، لا تستطيع معظم البرامج العادية والألعاب الاستفادة بالكامل من التدرج اللوني الممتد الذي تفتخر به الشاشة ما لم يُحاكي العتاد بآلية ما مسافة الألوان المحدودة هذه للتطبيقات. وهذا هو الموقِع الذي تستهل فيه تقنية مثل تقنية HDR بالدخول لحيز العمل، وذلك من أجل ضمان إرجاع الإنتاج الصحيح لجميع الألوان ، مع عدد من التحسينات الأُخرى. وهو ما يوفر للشاشات الداعمة لتقنية HDR وأجهزة التلفزيون بإستقبال دلالة HDR والسماح بعرض الصورة بالطريقة التي قصدها منشئ المحتوى.

ما هي تنسيقات أو أنواع تقنية المجال الديناميكي الرَحِب HDR الأكثر شهرة ؟

فَرْدمن الأمور المهمة أيضاً والتي ينبغي علينا التنويه إليها هي أن هناك العديد من التنسيقات المتنوعة لتقنية HDR ، لذا فإن مجرد الحصول على أي شاشة تحمل تصنيف أو علامة HDR لن يمنحك تجربة المشاهدة ذاتها. فعلى سبيل المثال، تصنيف Dolby Vision هو شكل أزيد تكلفة وتطلبًا من تقنية HDR . وذلك بسبب أن هذا التصنيف يستلزم أن تكون الشاشة قادرة على توفير درجة سطوع بذروة 4000 شمعة على الأقل وعمق ألوان 12 بت… بالإضافة إلى هذا ، يستلزم معيار Dolby Vision رسوم رخصة ، في حين أن معيار HDR10 في المقابل لا يستلزم هذا. ولعل هذا هو فَرْدمن أهم الأسباب التي جعلت منشئ مضمون أجهزة الكمبيوتر ومنصات الألعاب ، وأيضا الشركات المصنعة للشاشات ، يختارون معيار HDR10 المجاني والمفتوح المصدر تجاه Dolby Vision بالرغم من الجودة المميزة للأخير.

رسمة توضيحية فحسب لإيضاح الفارق في كمية الألوان التي توفرها تقنية HDR تجاه SDR

السبب في هذه الجودة الأعلى هي أنه وعلى عكس HDR10 مع البيانات الوصفية الثابتة static metadata، تخطى تقنية Dolby Vision إِنجَاز البيانات الوصفية الديناميكية dynamic metadata ، وهو ما يتسبب في تنظيم السطوع لجميع مشهد على حده ، ويوفر من ناحيته تجربة مشاهدة أزيد جاذبية بحوالي عام …. لذا تُخطط كل من Samsung و Amazon Video لمعالجة هذا الأمر من خلال تنسيق HDR + الخاص بهما ، وهو ديناميكي وخالي من حقوق الملكية ، وقد شرع ببطء في الانتشار بين منشئي المحتوى والشاشات… هذا وتشمل تنسيقات HDR الأخرى كل من Advanced HDR عن طريق Technicolor و HLG (Hybrid Log-Gamma) عن طريق BBC و YouTube. ومع هذا ، سنركز هنا على معيار HDR10 المفتوح المصدر.

يمكنك تنويه الفوارق في الألوان في التقنيات المتنوعة للمجال الديناميكي كما في الصورة، حيث يستعمل كل منها تدرج لوني شتى.

معيار Ultra HD Premium

على حسبًا لإتحاد Ultra HD Alliance ، ينبغي أن تساند الشاشة مواصفات العرض التالية من أجل الحصول على أجود تجربة مشاهدة HDR :

ما لا ينخفض عن 1000 شمعة سطوع قمة ومستوى أسود 0.05 شمعة أو أقل، أو ما لا ينخفض عن 20000: 1 نسبة التباين ( هذه الموصافات هي الضرورية لشاشات LCD).

ما لا ينخفض عن 540 شمعة سطوع قمة ومستوى أسود 0.0005 شمعة أو أقل، أو على الأقل 1،080،000: 1 نسبة التباين (لشاشات OLED)

دقة عرض 4K Ultra HD: 3840 × 2160

سند ألوان 10 بت مع تغطية مسافة ألوان DCI-P3 على الأقل بـ 90٪ (125٪ sRGB)

سند إصدار HDMI 2.0

لذلك وبالنظر لجميع هذه المميزات الموجودة في الأعلى، يمكننا ببساطة إكتشاف أن معظم الشاشات لا تُلبّي أصلاً متطلبات المعيار، ما إذا كانت أجهزة تلفزيون أو شاشات ، لذا فهي توفر سند HDR محدودًا فحسب… وعلى كل حال، ولضمان حصولك على شاشة داعمة لمعيار HDR بحوالي جسم ، ابحث عن شعار Ultra HD Premium (الموضح في الصورة أدناه) ، والذي يضمن أن الشاشة على الأقل معتمدة من قبل إتحاد UltraHD Alliance.

معايير DisplayHDR عن طريق VESA

ولحل هذه المعضلة ، وفي كانون الأول 2017 ، حددت VESA (جمعية معايير إلكترونيات مقطع الفيديو) معايير HDR جديدة. حيث تتجزأ درجآت DisplayHDR إلى خمس مجموعات (DisplayHDR)  لشاشات LED بالإضافة إلى مجموعتين (DisplayHDR True Black) لشاشات OLED اعتمادًا على مستوى الجودة.  وبهذه الطريقة ، ستعرف بدقة ما تتضمنه مواصفات HDR الخاصة بشاشتك من حيث نوعية الأداء بدلاً من الاعتماد على شعارات مثل “متوافق / متوافق مع  HDR” والتسميات المماثلة من قبل عدد من الشركات المصنعة للشاشات.

وعلاوة على هذا ، يمكنك أيضاً تنزيل برنامج DisplayHDR الحصري وإجراء اختبارات لجماعة الألوان المخصصة ، قمة السطوع ، والتباين بنفسك للتعرف على أين تقع شاشتك بالتحديد. لاحظ أيضاً أن الشاشات التي لا تضم على أي من الشهادات المسماه أدناه ، ولكن جرى تصنيفها على أنها “متوافقة مع  HDR” يمكنها فحسب موافقة دلالة HDR10 و “محاكاة” نوعية صورة HDR  بحوالي أساسي من خلال التلاعب البرمجي، لإخراج صور تُشبه تلك التي توفرها تقنيات HDR، ولكنها ليست فعلية بالطبع، لذلك يُشار إلى هذا باسم HDR الزائف أو “المزيف” ، ويمكن تجاهله بحوالي أساسي في معظم الأوقات.

كما ترى في الصورة أدناه ، فإن درَجة DisplayHDR 400 للمبتدئين هي الشهادة الوحيدة التي لا تستلزم من الشاشة أن يكون لها مجال لوني واسع أو تعتيم محلي ، وهذا هو السبب في أنها لا تحمل الكثير من المعنى، ولا يمكننا إعتبارها تساند HDR بحوالي فعلي…. فبالمقارنة مع شاشة عادية غير داعمة لتقنية HDR ، فإن الشاشة الموثوقة من HDR400 بحوزتها قمة سطوع أقصى فحسب والقدرة على موافقة دلالة  HDR كمستقبل.  لذلك ، لن تضم صورة HDR على ألوان أو تباين محسنين ، بل مجرد قمة سطوع أقصى ، والتي ينتج عنها في معظم الحالات صورة باهتة فحسب.

ولكن جدير بالذكر هنا هو أن عدد من شاشات HDR400 تضم على مجال لوني شامل ، لذا فهي تخطى نوعية صورة HDR أجود قليلاً على الأقل. لذا فبشكل أساسي ، رؤية أن الشاشة التي ستمتلكها حاصلة على درَجة DisplayHDR 400 لا يكفي ، حيث سيتعين عليك إلقاء نظرة على التدرج اللوني أيضًا، للتعرف على ما إذا كانت ستُقدّم لك فائدة فعلية أم لا.

وعلى كل حال، يمكنك الاطلاع للقائمة الموجودة في هذا الواصل، والذي يتواجد فيها كل شاشات HDR حيث جرى تقسيم الشاشات إلى ثلاث مجموعات : تلك التي تضم على HDR حقيقي ، و HDR محدود ، و HDR محاكى بالبرمجيات فحسب.

التعتيم المحلي للصورة

فَرْدمن الفوائد أو الوظائف الرئيسية للمجال الديناميكي الرَحِب HDR كما أشرنا في البداية، هي الإستفادة من التدرج اللوني الكامل للشاشات. ويحدث هذا بحوالي عملي عن طريق التغيير في وُجِهَ التباين والسطوع الخاص بالشاشة أو الصور، وهذا كما رأينا يبدو في المميزات الضرورية من أجل دعم HDR، حيث أنها جميعاً في حال لاحظت هذا تستلزم نسباً مرتفعة من السطوع.

لذا وللحصول على نوعية صورة HDR ملحوظة ، ستحتاج على سبيل المثال مع الشاشات التي تعمل بإضاءة خلفية LED إلى طراز من التعتيم المحلي ، وهو أمر ضروري من أجل الحصول على درَجة DisplayHDR 500  على الأقل وما بعدها.  والمقصود بالتعتيم المحلي هذا هو قدرة الشاشة على تغير السطوع الخاص ببعض النقاط أو البيكسلات الموجودة عليها من أجل الحصول على علامات أوسع من الألوان، أو تباين أقصى (التباين هو التفاوت في علامات الألوان، فعلى سبيل المثال الصور التي تتحلى بنسب تباين أقصى ستُلاحظ أن الألوان الخاصة بها تتفاوت في درجة الوضوح على حسب الإضاءة المُسلّطة عليها. فأوراق الشجر التي تواجه ضوء الشمس مثلاً تتحلى بـ ألوان أفتح بحوالي أوضَحَ من تلك التي في الظل، وهكذا) .

وعلى كل حال، تستعمل شاشات LED القياسية التعتيم الشامل (حيث أنها لا تضم على تعتيم محلي) ، مما يعني أنه عندما تحتاج الصورة أو حتى عدد من المناطق في الصورة إلى أن تكون أزيد قتامة ، فإن الشاشة بأكملها ستصبح باهتة.  لذلك، فيمكن للشاشات ذات التعتيم الموضعي أو المحلي فحسب تعتيم أجزاء الشاشة التي ينبغي أن تكون مظلمة من غير التأثير على بقية الأقسام الساطعة من الصورة، وعلى هذا ستزيد نسبة التباين في الشاشة بحوالي فعال.

ومن الناحية العتادية، فهناك نوعان من شاشات التي تساند التعتيم المحلي : الطراز الأول هو الشاشات المضاءة عند الحواف (edge-lit) و الشاشات المضاءة مباشرة مع نظام تعتيم محلي شامل الصفوف  (FALD) أو full-array local dimming .

تضم شاشات FALD على العديد من مناطق التعتيم التي يمكن التحكم فيها بحوالي فردي والتي تنتشر من خلال لوحة الشاشة بأكملها ، والتي يمكن أن تحسن نوعية الصورة بحوالي كبير حيث أنها تتحكم في عدد أكبر من النقاط على الشاشة.  ومع هذا ، فإن تطبيق FALD مكلف للغاية ، وهو متوفر فحسب في الشاشات المتطورة مثل ASUS PG27UQ و Acer Predator X35، وهي شاشات باهظة الثمن.

وعموماً فهذا الطراز من التعتيم المحلي FALD ليس مطلوبًا على الورق من أجل الحصول على تجربة عرض HDR “فعلية “على حسبًا لـ UHD Alliance و  VESA” ، إلا أنها في الحقيقة تبرز نوعية صورة HDR  حقًا….لذا وللتغلب على هذه التكلفة، يلجأ غالبية مصنّعوا الشاشات للنوع الثاني في التعتيم. حيث تضم الشاشات المضاءة بالحواف edge-lit على مناطق تعتيم أقل في اليسار / اليمين أو أقصى / تحت الشاشة (أي عند الحواف) ، ولكن لا يزال بإمكانها توفير نسبة تباين أجود مقارنةً بالشاشات القياسية ذات التعتيم الشامل. حيث أن هذه الشاشات أرخص بكثير من شاشات  FALDباهظة الثمن.

تقنية HDR والألعاب !!

تخطى كل من منصات الألعاب المنزلية وأجهزة الكمبيوتر العديد من العناوين المتوافقة مع معيار  HDR. ومع هذا ، عندما يرتبط الأمر بألعاب HDR للكمبيوتر الشخصي ، لا تزال هناك العديد من الصعوبات ، حيث أن معظم البرامج ليست مجهزة تمامًا لتقنية HDR. فعلى سبيل المثال ، يفرض نظام تشغيل Windows 10 تقنية HDR على كل شيء بمجرد تمكينه ، مما يجعل المحتوى الغير مُجهّز لتقنيةHDR  غير ممتع للنظر إليه ، على أقل تقدير. لذلك ، ستحتاج إلى تمكين تقنية HDR وتعطيلها يدويًا في كل مرة ، بناءً على ما تشاهده.

تقنياتFreeSync Premium Pro و G-SYNC Ultimate

عند شراء شاشة ألعاب جديدة ، سيختار معظم الأفراد شاشة مزودة بتقنية متوسط التحديث المتغير (VRR) ، والتي تحمل العلامة التجارية “FreeSync” و “FreeSync Premium” عن طريق AMD أو “G-SYNC Compatible” و “G-SYNC” عن طريق NVIDIA. ولكن جدير بالذكر هنا هو أنه لا يمكن لجميع شاشات FreeSync / G-SYNC المزودة بتقنية HDR تشغيل كل من VRR و HDR في نفس الزمن.  لذلك وللحصول على أجود تجربة ألعاب HDR ، ابحث عن شاشات الألعاب المزودة بتقنية AMD FreeSync Premium Pro أو NVIDIA G-SYNC Ultimate ، والتي تخطى بتشغيل HDR و VRR في نفس الزمن من غير إضافة أي تأخير واضح في الإدخال.input lag

هناك استثناءات ، على الرغم من هذا ، مثل شاشة Aorus AD27QD و Philips 436M6VBPAB ، والتي تتحلى بتقنية FreeSync العادية من الجيل الأول ولكن يمكنها تشغيل VRR و HDR  في نفس الزمن.  ومع هذا ، فإن FreeSync Premium Pro يوفر لك أيضًا بالاستفادة من الألعاب المتوافقة من خلال ضمان التدرج اللوني الأمثل وتعيين درجة اللون بين الشاشة واللعبة بأفضل ما يكون…

هل تُريد المزيد من البيانات ؟!

حسناً، إلى هنا يختتم حديثنا اليوم عن تقنيات الألوان الأشهر في الشاشات ، والتي لا ريب أنها ستؤثر بحوالي كبير في تجربة الكاملة ، أو على اقل تقدير قد تُغير من وجهة نظرك حوالي الشاشات الإحترافية في حين عقب. وعلى كل حال، وفي حال كنت تُريد المزيد من البيانات عن المجال الديناميكي الرَحِب HDR ، فيمكنك الرجوع إلى هذا المقال القديم نسبياً، والذي كنت قد تحدثت فيه أيضاً عن المجال الديناميكي ببعض الإستفاضة….

لم تنتهي رحلتنا عقب عزيزي القارئ مع الشاشات، فمازال هناك المزيد من المصطلحات والمعلومات التي في جعبتنا لنشاركها معك، حتى تصبح على إدراك تام بما يدور حولك، لنرتقى معاً بالخلفية التقنية الخاصة بالمستخدم العربي في هذا النطاق، فلا تذهب بعيداً !….



#تقنيات #العرض #الجزء #الثاني #التدرج #اللوني #والمجال #الديناميكي #الرَحِب