۴K و Ultra HD دو کلمه نام آشنایی است که بعید است این روزها زیاد به گوش نرسند! از نظر صنعت سینما دو واژه ۴K و Ultra HD با هم متفاوت است، اما در حالت عادی شاید بارها دیده باشید که از این دو کلمه به جای هم استفاده میشود. دقت کنید در صنعت سینما منظور از ۴K رزولوشنی معادل ۴۰۹۶×۲۱۶۰ است که با رزولوشن ۳۸۴۰×۲۱۶۰ سرگرمی خانگی متفاوت است! عموم مردم با این باورند که هر دو واژه ۴K و Ultra HD به معنای رزولوشن ۳۸۴۰×۲۱۶۰ است که این تصوری اشتباه است!
رزولوشن ۳۸۴۰×۲۱۶۰ به عنوان یک اندازه یا معیار برای نسبت تصویر ۱۶:۹ مِدیاهای (منظور تصیور، فیلم و بازی) خانگی معرفی شده و به صورت عمومی به ۴K و Ultra HD معروف شده که با تعریف صنعت سینما متفاوت است. حالا میخواهیم به طور مشخص در مورد Ultra HD صحبت کنیم تا این واژه را کمی شفاف کنیم!
اما اولین سوالی که شاید برای هر کسی پیش بیاید این است که Ultra HD و Full HD چه تفاوتی با هم دارند!؟ جواب تنها یک کلمه است؛ وضوح بیشتر! تلویزیون های Full HD که در حال انقراض هستند، از رزولوشن استانداری معادل ۱۹۲۰×۱۰۸۰ پیکسل برخوردارند و در مجموع از ۲.۰۷۳.۶۰۰ پیکسل بهره میبرند. این در حالی است که تعداد پیکسل های Ultra HD با رزولوشن ۳۸۴۰×۲۱۶۰ چیزی معادل ۸.۲۹۴.۴۰۰ پیکسل است. به عبارتی تعداد پیکسل های Ultra HD به چهار برابر Full HD افزایش یافته و هر فریم آن معادل یک تصویر ۸ مگاپیکسلی است.
معادل کیفیت پیکسل هر رزولوشن
| پیکسل |
تعداد پیکسل ها |
رزولوشن استاندارد تصویر |
| ۹ مگاپیکسل |
۹۲۱.۶۰۰ |
۱۲۸۰x720 یا ۷۲۰p |
| ۲ مگاپیکسل |
۱.۹۲۰.۰۰۰ |
۱۶۰۰x1200 یا ۱۲۰۰p |
| ۲.۱ مگاپیکسل |
۲.۰۷۳.۶۰۰ |
۱۹۲۰x1080 یا ۱۰۸۰p |
| ۳ مگاپیکسل |
۳.۱۴۵.۷۲۸ |
۲۰۴۸x1536 یا ۱۵۳۶p |
| ۴.۱ مگاپیکسل |
۴.۰۹۶.۰۰۰ |
۲۵۶۰x1600 یا ۱۶۰۰ |
| ۵ مگاپیکسل |
۴.۹۱۵.۲۰۰ |
۲۵۶۰x1920 یا ۱۹۲۰p |
| ۶ مگاپیکسل |
۵.۹۴۷.۳۹۲ |
۲۸۱۶x2112 یا ۲۱۱۲p |
| ۸ مگاپیکسل |
۸.۰۵۵.۵۵۲ |
۳۲۶۴x2468 یا ۲۴۶۸p |
در گذشته و در صنعت سینما برای نمایش فیلم های مختلف از استاندارد نرخ سرعت فریم ۲۴ تا ۲۵ فریم بر ثانیه استفاده میشد.
اما گسترش رزولوشن Ultra HD موجب ظهور فیلم های ۶۰ فریم بر ثانیه شده که از مزیت آن میتوانیم به حذف پرش دوربین در صحنه های سریع اشاره کنیم. در صنعت سینما فریم ریت با دو ساختار پخش متفاوت برای مناطق جغرافیایی مختلف معرفی شده که شامل سیستم Pal یا «Phase Alternative Line» و ساختار دوم NTSC یا «National Television System Committe» است. فریم ریت های مربوط به ساختار Pal برای مناطق خاورمیانه، اروپا، آفریقا و آمریکای جنوبی و فریم ریت های NTSC نیز برای منطقه آمریکای شمالی و بخش هایی از آسیای جنوب شرقی معرفی شده است.
بنابراین؛ ظهور Ultra HD و یا همان رزولوشن ۴K علاوه بر افزایش فریم ریت موجب افزایش عمق رنگ در تلویزیون های مختلف شده و حالا در بهترین حالت ممکن، تمامی نمایشگرهای موجود میتوانند از رنگ های ۱۰ و ۱۲ بیتی پشتیبانی کنند. این مقدار در زمان رزولوشن Full HD به ۸ بیت میرسید که بسیار کم بود! در واقع با افزایش ابعاد نمایشگرها، تصایور بزرگتر میشوند و برای با کیفیت شدن تصاویر ۴K به رنگ های بیشتری نیاز داریم تا تصاویر زنده تری را ببینیم.
هر چه قدر عمق رنگ بیشتر باشد، با رنگ های شاد تر، جزئیات بیشتر درون تصاویر و همچنین تصاویر زنده تری مواجه میشویم. این خصوصیت مهمی است که با رزولوشن Ultra HD ممکن شده و حالا هم در گوشه و کنار صدای HDR به گوش میرسد! واژه بسیار مهمی که گستره پویایی نسبت بین تاریک‌ترین و روشن‌ترین سایه‌های یک تصویر را توصیف میکند. HDR مخخف High Dynamic Range و به معنای (محدوده داینامیکی سطح بالا) است و همانطور که از نامش پیداست، یکی از پیشرفته ترین تکنیک های نورپردازی تصویر است که در تصویر برداری و عکاسی برای تکثیر درخشندگی بیشتر تصاویر دیجیتالی استفاده میشود.
به واسطه این تکنیک گستره طیف نوری و درخشندگی آن در دامنه روشن ترین و تاریک ترین بخش نوری بیشتر شده و به همین تناسب جزئیات بیشتری در تصویر مشخص میشود. هدف این تکنیک ایجاد طیف نوری مشابه چیزی است که با چشم غیر مسلح میبینیم. چشم انسان از طریق انطبق عِنَبیه و دیگر روش ها به طور مداوم میتواند به طور گسترده ای طیف وسیعی از نورهای موجود در محیط را تنظیم کند و مغز نیز به طور مداوم با تفسیر اطلاعات دریافتی از چشم، شرایط مشاهده طیف گسترده ای از طیف های نوری را برایمان فراهم میکند.
وظیفه HDR این است که بخش های روشن تر تصویر را با جزئیات بیشتری به بیننده نمایش میدهد و در بخش های تاریک و روشن تصویر با جزئیات بسیار بهتری طرفیم که به نوعی به تصویرمان عمق میدهد. در حال حاضر دو کنسول PlayStation 4 Pro و Xbox scorpio از این فناوری برای رزولوشن Ultra HD یا همان ۴K پشتیبانی میکنند.
در اوایل پیداش رزولوشن Ultra HD از کدک H.264 برای نمیاش فیلم ها سینمای استفاده میشد، ولی کم کم و البته با بهینه سازی های صورت گرفته، شاهد گسترش حضور کدک های جدیدی همچون H.265 (برای رزولوشن ۴K)، کدک HEVC برای رزولوشن ۴K (با سرعت ۶۰ فریم)؛ کدک VP9 برای رزولوشن ۴K و کدک H.264 هم برای کدگشایی/رمزگذاری ویدئوهایی با رزولوشن ۴K (با سرعت ۱۲۰ فریم) برای Ultra HD هستیم. این مورد به خودی خودش موجب افزایش حجم فیلم های مبتنی بر این رزولوشن میشود.
اما در طرف مقابل باید اشاره کنیم که فیلم های Full HD فعلی معمولاً با کدک H.264 معرفی میشوند و در حال حاضر نیز فیلم های Ultra HD از H.265 بهره میبرند که به آن HEVC هم گفته میشود. این کدک نیاز به توان پردازشی بسیار بالایی دارد، اما حجم فایل‌ها را پایین می‌آورد. فیلم هایی که با کدک H.265 عرضه میشوند، تقریباً از حجمی معادل نصف فیلم های میبتنی بر کدک H.264 برخوردارند که البته به سیستم بهتری برای پردازش و پخش مناسب آن نیاز دارند. اما در کیفیت تصویر تفاوت آنچنانی ندارند و به همین دلیل، فعلاً مهم نیست از کدام کدک برای فیلم مورد نظرتان استفاده میکنید.
برای پخش راحت و بی دردسر رزولوشن Ultra HD به نسخه های جدیدی از HDMI و DisplayPort نیاز داریم که بتواند چنین حجم عظیمی از داده های پردزاشی را منتقل کند. به همین خاطر در اکثر کارت های گرافیکی جدید کانکتور HDMI به نسخه ۲.۰b بروز رسانی شده و DisplayPort هم برای پشتیبانی بهتر از HDR ready به نسخه ۱.۳HBR3/1.4 بروز رسانی شده و میتواند تصاویر ۴K (با سرعت ۶۰ هرتز)؛ تصاویر ۵K (با سرعت ۶۰ هرتز) و ۸K (با سرعت ۶۰ هرتز) را با دو کابل همزمان منتقل کند.
جدای از توضیحات فوق؛ چشم انسان از فاصله ای دور توانایی محدودی در مشاهده رزولوشن های بالا و عناصر موجود در تصویر را دارد و این مورد زمانی که نمایشگر مورد نظر ما ابعاد کوچتری داشته باشد، محدودتر هم میشود. از نظر درک تفاوت تعداد پیکسل های ۴K و HD و برای کاربران خانگی، تفاوت محسوسی در اندازه فعلی نمایشگرهای مختلف (تلویزیون و مانیتور) دیده نمیشود و رزولوشن HD بسیار نزدیک به رزولوشن چشم است و افزایش رزولوشن به ۴K تاثیر بسیار کمی در ادراک حسی ما به همراه دارد.
اما یک نکته قابل توجه این است که حتی اگر رزولوشن نمایشگر مورد نظر بیشتر از حد آستانه بینایی انسان باشد، در رزولوشن های بالا این افزایش بیش از حد موجب کاهش پله پله شدن «Aliasing» تصاویر میشود. به هر حال استفاده از UHDTV موجب افزایش چگالی پیکسل ها میشود که نتیجه آن بهبود بصری تصاویری است که برای ببیننده پخش میشود. این حالت به خصوص در محدوده داینامیکی و عمق رنگ بیشتر از ببخش ها به چشم میخورد و همین فاکتورهای به ظاهر غیر مهم هستند که تفاوت های اصلی ۴KTV و HDTV را به ما نشان میدهند.
در نهایت؛ Ultra HD، واژه ۴K UHDTV و یا ۴KTV در حالت عامیانه به رزولوشن ۳۸۴۰×۲۱۶۰ اشاره میکند که برای مصارف خانگی است نه سینما!
