[Khám phá về TV] HDR và bắt đầu của cuộc chiến về định dạng mới

Kể từ đầu năm 2016, HDR là tính năng được quảng bá nhiều nhất của các dòng TV mới và được các nhà sản xuất TV xem là cuộc cách mạng về chất lượng hình ảnh tiếp theo sau 4K. Tuy nhiên có một điều mà có lẽ không phải ai trong chúng ta nhận ra, HDR cũng đang khởi đầu một cuộc chiến về định dạng mới, dù có điều này không được nhắc đến nhiều nhưng vẫn rất quan trọng

1. [Khám phá về TV] HDR và bắt đầu của cuộc chiến về định dạng mới

Kể từ đầu năm 2016, HDR là tính năng được quảng bá nhiều nhất của các dòng TV mới và được các nhà sản xuất TV xem là cuộc cách mạng về chất lượng hình ảnh tiếp theo sau 4K. Tuy nhiên có một điều mà có lẽ không phải ai trong chúng ta nhận ra, HDR cũng đang khởi đầu một cuộc chiến về định dạng mới, dù có điều này không được nhắc đến nhiều nhưng vẫn rất quan trọng. Và trong bài viết này, mình sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về tính năng HDR trên TV là gì, cũng như tầm quan trọng của cuộc chiến định dạng mới mà nó đang mở ra cho trải nghiệm của người dùng trong tương lai.

Tính năng HDR trên TV là gì?

HDR (High Dynamic Range), hay còn được gọi là 'Dải động cao', là một tính năng vẫn còn rất mới với nhiều người dùng TV. Tuy nhiên, nó đã tồn tại từ lâu trong thế giới của máy ảnh (từ những chiếc máy ảnh chuyên nghiệp đến camera trên điện thoại của bạn). Nếu như ảnh HDR cho phép hiển thị tất cả chi tiết trong cả vùng sáng và vùng tối (kể cả trong những tình huống chụp ngược sáng), thì tính năng HDR trên TV cũng cho phép hiển thị mọi chi tiết trong cả vùng sáng và vùng tối trên cùng một khung hình (dù có sự chênh lệch về độ sáng đen ra sao).

Tính năng HDR trên TV không chỉ giúp hiển thị chi tiết ở cả vùng sáng và tối mà còn mô phỏng hình ảnh một cách chân thực nhất theo cách mà con người cảm nhận. Điều này cũng đồng nghĩa với việc khả năng tái hiện màu sắc trên TV cần phải được nâng cao. Các dòng TV cao cấp hiện nay đã chuyển sang sử dụng tấm nền 10 bit để hiển thị hơn một tỷ màu, thay vì sử dụng tấm nền 8 bit chỉ hiển thị 16 triệu màu như trước. Tóm lại, tính năng HDR giúp chúng ta trải nghiệm hình ảnh chân thực hơn, gần gũi hơn với cách mà con người cảm nhận thế giới xung quanh.

Tại sao HDR được phát triển?

Trong những năm gần đây, công nghệ TV đã có những tiến bộ đáng kể. Tuy nhiên, tiêu chuẩn hình ảnh hiện tại vẫn dựa trên TV CRT, một tiêu chuẩn đã lỗi thời từ lâu. Công nghệ LCD và OLED hiện nay đã vượt xa những tiêu chuẩn cũ. Vì vậy, việc phát triển tiêu chuẩn HDR dựa trên cách con người cảm nhận thế giới, thay vì giới hạn kỹ thuật từ thời TV CRT, đã trở nên cần thiết.

Tiêu chuẩn hình ảnh hiện nay đã lấy từ TV CRT.

Cụ thể, các bộ phim và chương trình TV hiện nay được điều chỉnh màu sắc dựa trên tiêu chuẩn về độ sáng tối đa từ 80-120 nit và độ sâu màu đen tối thiểu là 0.05 nit cho phòng khách (với độ sáng tối đa của màn hình khoảng 48 nit). Tuy nhiên, các TV OLED dễ dàng đạt được độ sâu màu đen gần như tuyệt đối. Thậm chí, các TV LCD giá rẻ cũng có thể đạt đến mức sáng 120 nit một cách dễ dàng. Các TV LED mới nhất được công bố có thể đạt đến 1000 nit. Đây chính là lý do mà các hãng TV tích hợp nhiều công nghệ cải tiến vào sản phẩm của mình, vì tiêu chuẩn hiện nay của phim ảnh đã bị công nghệ TV bỏ lại phía sau.

Vì sao HDR xuất hiện muộn?

Để tạo ra một bức ảnh HDR, bạn thường cần phải chụp nhiều tấm ảnh với các mức phơi sáng khác nhau và sau đó ghép lại thành một bức ảnh hoàn chỉnh. Hoặc một phương pháp khác là sử dụng các máy ảnh cao cấp để chụp ảnh RAW, sau đó xử lý hậu kỳ bằng Photoshop/LightRoom. Điều này có vẻ đơn giản khi làm cho một bức ảnh, nhưng hãy thử nghĩ về việc xử lý 24 ảnh HDR/giây thì nó sẽ phức tạp như thế nào? Và đó chỉ là con số tối thiểu, bởi vì các TV hiện nay có thể cần xử lý từ 60 đến 100/120 tấm hình trong một giây để bạn có thể thưởng thức các nội dung HDR. Điều này hoàn toàn không phải là một nhiệm vụ đơn giản mà bất kỳ bộ xử lý hình ảnh nào trong TV cũng có thể làm được.

Chỉ các dòng TV cao cấp 2016 mới đạt tới độ sáng 1000 nit

Bên cạnh đó, HDR yêu cầu TV phải có khả năng hiển thị cả hình ảnh sáng lẫn tối cùng một lúc, tức là độ tương phản của TV phải rất cao. Cho đến gần đây, công nghệ LCD mới cho phép TV đạt đến độ sáng 1000 nit mà không ảnh hưởng đến khả năng tái tạo màu đen. Ngoài ra, việc các hãng sản xuất đã áp dụng công nghệ làm mờ cục bộ hiệu quả cho TV LED viền mới thực sự cho phép công nghệ LCD hiển thị hình ảnh đúng chuẩn HDR (độ tương phản cao). Trong khi đó, công nghệ OLED cùng khả năng kiểm soát độ sáng ở cấp độ điểm ảnh cho phép nhà sản xuất dễ dàng đạt được độ tương phản tối ưu, chỉ mới được thương mại hoá trong khoảng 3 năm trở lại đây.

Trước khi HDR ra đời, các nhà sản xuất TV cũng đã áp dụng những công nghệ với mục tiêu tương tự nhưng không theo một tiêu chuẩn cụ thể. Ví dụ như Sony có 'X-tend Dynamic Range', Samsung có 'Peak Illuminator' hoặc Panasonic có 'Super Bright Panel'; tất cả đều nhằm mục đích tăng cường độ sáng và độ tương phản. Tuy nhiên, chúng chỉ cải thiện một phần của tiêu chuẩn HDR là độ tương phản do hạn chế của nội dung. Còn nội dung HDR như đã đề cập ở trên, không chỉ yêu cầu độ tương phản mà còn khả năng tái tạo màu sắc.

Dolby Vision và HDR10

Việc thiết lập một chuẩn HDR hoàn chỉnh là không dễ dàng, vì nó yêu cầu sự đồng nhất từ quá trình sản xuất nội dung (nhà sản xuất phim, thiết bị quay,...), phân phối (Blu-ray 4K, dịch vụ trực tuyến như Netflix, Amazon,...) đến trải nghiệm (TV, máy chiếu,...). Đó là lý do tại sao chúng ta có một tiêu chuẩn chung như UHD Premium của tổ chức UHD Alliance.

Tuy nhiên, UHD Premium chỉ là tiêu chuẩn cơ bản, hay chính xác hơn là tiêu chuẩn tối thiểu cho nội dung HDR. Các nhà sản xuất cần các thông số cụ thể hơn, và đó là lý do tại sao định dạng HDR10 và Dolby Vision ra đời. Cả hai định dạng này đều dựa trên công nghệ electro-optical (chuyển đổi từ tín hiệu điện tử sang ánh sáng quang học) mang tên Perceptual Quantizer (PQ), làm thước đo cho dải động của hình ảnh. Tuy nhiên, mỗi định dạng có tiêu chuẩn và phương pháp tiếp cận riêng biệt.

Dolby Vision

Dolby Vision là tiêu chuẩn HDR được phát triển bởi Dolby, một ông lớn trong ngành công nghiệp giải trí hiện nay. Độ sáng tiêu chuẩn ban đầu của nội dung Dolby Vision là 10.000 nit. Tuy nhiên, do quá cao so với khả năng của các TV hiện nay (tối đa là 1000 nit), Dolby đã giảm tiêu chuẩn xuống còn 4000 nit. Nội dung Dolby Vision được cân chỉnh với độ sâu màu 12 bit, sử dụng dải màu Rec 2020 và có độ phân giải 4K. Điều này vượt xa khả năng hiển thị của các TV hiện nay, bởi nó được thiết lập để đón đầu tương lai.

Dolby Vision là định dạng HDR độc quyền được phát triển bởi Dolby.

Dolby Vision là giải pháp độc quyền, vì vậy nội dung cân chỉnh theo chuẩn Dolby Vision chỉ có thể trình chiếu trên các thiết bị tương thích Dolby Vision. Ưu điểm của điều này là tất cả các thiết bị trình chiếu chuẩn Dolby Vision đều được tích hợp chip chuyên dụng, giúp đánh giá khả năng của thiết bị phát và điều chỉnh tối ưu hình ảnh trên từng khung hình. Điều này giúp hình ảnh hiển thị được tối ưu trong khả năng của thiết bị.

Các thiết bị hỗ trợ Dolby Vision đều được tích hợp chip xử lý chuyên dụng.

Dolby Vision được ủng hộ bởi nhiều thương hiệu TV hàng đầu như LG, VIZIO, Philips,... Các hãng sản xuất phim như Sony Pictures, Warner Brothers, Universal, và MGM cũng hợp tác với Dolby để sản xuất các bộ phim trong định dạng Dolby Vision. Hiện tại, bạn có thể trải nghiệm nội dung Dolby Vision qua các dịch vụ trực tuyến như VUDU hoặc Netflix. Amazon cũng sẽ hỗ trợ Dolby Vision trong tương lai gần.

HDR10

HDR10 là định dạng HDR được phát triển bởi các hãng sản xuất TV hàng đầu như Samsung và Sony. Đây là định dạng mở, cho phép các nhà sản xuất kiểm soát sản phẩm của mình mà không cần trả phí bản quyền. Đây là sự khác biệt so với Dolby Vision, mà các hãng phải trả phí và chứng nhận sản phẩm qua Dolby.

HDR10 là định dạng mở được phát triển bởi các hãng sản xuất TV

Nội dung HDR10 ban đầu được điều chỉnh với độ sáng 4000 nit, tương tự như Dolby Vision. Tuy nhiên, sau này các nhà sản xuất đã giảm xuống còn 1000-1200 nit, phù hợp với khả năng của các dòng TV cao cấp hiện nay. Độ sâu màu của HDR10 là 10 bit, thấp hơn so với 12 bit của Dolby Vision. Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn nhất là ở thiết bị trình chiếu như TV hay máy chiếu. Do không tích hợp chip chuyên dụng, nội dung HDR10 không thể tối ưu hóa cho từng thiết bị, đặc biệt là các dòng tầm trung bị hạn chế về công nghệ.

Nếu một dòng TV chỉ rõ định dạng HDR mà nó hỗ trợ, hầu hết là HDR10.

Tất cả các dòng TV hiện nay đều có khả năng hỗ trợ HDR10. Nếu bạn thấy một dòng TV được quảng cáo là hỗ trợ HDR mà không nói rõ định dạng cụ thể, thì chắc chắn đó là HDR10. Các dịch vụ cung cấp nội dung trực tuyến như Netflix hay Sony Ultra cũng đều hỗ trợ HDR10. Đĩa Blu-ray 4K cũng được cân chỉnh theo định dạng HDR10.

Cuộc chiến giữa các định dạng HDR và tác động của nó đối với người dùng TV

Hiện tại còn quá sớm để dự đoán điều gì, nhưng cuộc chiến giữa các định dạng sẽ có một kết thúc. Và khi một định dạng chiến thắng, điều đó sẽ ảnh hưởng như thế nào đối với những người muốn sở hữu TV HDR hiện nay?

Hầu hết các TV HDR bán tại Việt Nam đều tương thích với chuẩn HDR10

Nếu HDR10 chiến thắng, chủ nhân của các dòng TV HDR hiện tại hoàn toàn không cần lo lắng. TV của bạn sẽ tương thích với tất cả các nội dung HDR trong tương lai.

LG là một trong số ít các hãng hỗ trợ cả HDR10 và Dolby Vision trên các mẫu TV của họ năm 2016

Nếu Dolby Vision chiến thắng, tình hình sẽ trở nên rắc rối. Hiện chỉ một số ít dòng TV hỗ trợ Dolby Vision (đồng thời với HDR10). Ví dụ, nếu bạn sở hữu TV của LG, Vizio hay Philips (dòng 8600) thì không cần lo lắng về định dạng nào sẽ chiến thắng. Tuy nhiên, các dòng TV của Samsung và Sony chỉ hỗ trợ HDR10, có thể gặp khó khăn trong tương lai do không tương thích với nhiều nội dung. Cần lưu ý rằng Dolby Vision yêu cầu phần cứng (chip chuyên dụng) nên không thể cập nhật phần mềm (còn HDR10 thì có thể).

Hiện tại, HDR10 vẫn là định dạng phổ biến nhất và được hỗ trợ trên hầu hết các dòng TV. Tuy nhiên, theo thống kê của Google, Dolby Vision là định dạng được quan tâm nhiều hơn. Ngoài ra, Dolby Vision vượt trội về kỹ thuật (sử dụng chip chuyên dụng tối ưu hình ảnh theo từng thiết bị, độ sâu màu 12 bit so với 10 bit, độ sáng tiêu chuẩn cao hơn,...) giúp nó có lợi thế trong cuộc đua dài hạn.