เกิดแน่ !? บัญญัติ 7 ประการ ที่จะดันมาตรฐาน 4K UHD ให้แพร่หลาย

เวลาที่เทคโนโลยี 4K/UHD จะกลายเป็นมาตรฐานที่มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายในบ้านพักอาศัยกำลังงวดเข้ามาทุกที ดังจะเห็นได้จากผู้ผลิตทีวีทยอยวางตลาด 4K/UHD TV และ Projector หลากหลายรุ่นใหม่พร้อมกับราคาเริ่มต้นที่ซื้อหาได้ง่ายขึ้นแล้ว ในส่วนของผู้ผลิตคอนเทนต์เองก็ตอบรับด้วยการเร่งพัฒนาแหล่งโปรแกรมให้เอื้อกับการรับชมบนมาตรฐาน 4K/UHD เช่นกัน แต่การขับเคลื่อนจะดำเนินไปได้อย่างต่อเนื่องและมั่นคง “มาตรฐาน” (Standard) ถือเป็นสิ่งสำคัญ

เหตุนี้จึงต้องมีการกำหนดมาตรฐานให้มีความชัดเจน โดยเฉพาะในแง่ที่ผู้บริโภคจะได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยี 4K/UHD… ในบทความนี้มาเรียนรู้กันว่า มาตรฐานสำคัญที่ถูกกำหนดขึ้นมาเพื่อส่งเสริมเทคโนโลยี 4K/UHD มีอะไรบ้าง?

I. Rec.2020: Higher Resolution, Wider Color Gamut

เป้าหมายการพัฒนา Ultra HD มิได้มีเพียงรายละเอียดที่สูงขึ้นเพียงอย่างเดียว ไม่ว่ายุคใดสมัยใดเป้าหมายสำคัญของจอภาพที่ต้องไปให้ถึง คือ การถ่ายทอดเฉดสีให้ได้ครบถ้วนเพื่อความสมจริงดังเช่นที่ศักยภาพของตามนุษย์จะมองเห็นแยกแยะได้ แต่เป้าหมายนี้ถือว่ายากพอตัว เพราะในความเป็นจริงเทคโนโลยีจอภาพยังมีข้อจำกัดอยู่

หากอ้างอิงมาตรฐาน HDTV ในท้องตลาดเวลานี้ (มาตรฐาน Rec.709 Color Space) จะพบว่าสามารถถ่ายทอดสเป็กตรัมสีครอบคลุมที่ตามนุษย์มองเห็นได้เพียงแค่ 1 ใน 3 เท่านั้น  ซึ่งยังห่างไกลกับคำว่า “สีสันสมจริงตามอุดมคติ” อยู่มาก

เมื่อมาถึงยุคของ 4K/UHD ทาง ITU (International Telecomunication Union) ได้กำหนดพัฒนามาตรฐาน Rec.2020 (หรือ BT.2020) ขึ้น ครอบคลุมทั้งมาตรฐานอุปกรณ์ 4K ในปัจจุบัน และ 8K ในอนาคต โดยหลักใหญ่สำคัญนอกจากความละเอียดพิกเซลที่ 3840 x 2160 (4K) และ 7680 x 4320 (8K) กับการรองรับอัตราเฟรมเรตสูงสุดที่ 120p แล้ว อีกหนึ่งประเด็นสำคัญ คือ ความสามารถในการแสดงขอบเขตสีที่กว้างขวางกว่ามาตรฐานจอภาพใดๆ ในอดีต โดยจะถ่ายทอดสเป็กตรัมได้มากกว่ามาตรฐาน Rec.709 เกือบเท่าตัว หรือครอบคลุมครึ่งหนึ่งของเฉดสีทั้งหมดที่ตามนุษย์สามารถแยกแยะมองเห็นได้

สถานการณ์ปัจจุบัน: แม้ว่าจากจำนวนทีวีและโปรเจ็กเตอร์ที่ทีมงาน LCDTVTHAILAND ได้ทดสอบในรอบปี 2014 ที่ผ่านมา ไปจนถึงข่าวคราวข้อมูลจากหลายแหล่งที่ได้รับทราบจนถึงต้นปีจะสรุปได้ว่า ยังไม่มีจอภาพใดที่สามารถถ่ายทอดขอบเขตสีได้กว้างขวางถึงมาตรฐาน Rec.2020 (โดยมาตรฐานเรนจ์สีกว้างที่สุดของ 4K/UHD TV ในปี 2014 จะอยู่ที่ราว Adobe RGB และ DCI P3) แต่การที่ ITU ตั้งธงไว้แบบนี้ ย่อมเป็นการบอกนัยๆ ว่า อนาคตเราจะได้เห็นเฉดสีใหม่ๆ ที่ไม่เคยได้เห็นบนจอทีวีเจนฯ ใหม่แน่นอน… ไม่แน่ว่าอาจจะเป็นโมเดลของปี 2015 นี้ก็เป็นได้

II. High Dynamic Range

สำหรับผู้ที่ชื่นชอบการถ่ายภาพนิ่งคงจะคุ้นเคยกับเทคนิคพิเศษที่ใช้เก็บรายละเอียดภาพที่มีความเปรียบต่างของระดับแสงเงามาก หรือที่เรียกว่า High Dynamic Range (HDR) ซึ่งขั้นตอนจะมีความซับซ้อนอยู่บ้างแต่ภาพที่ได้ก็คุ้มค่าเหนื่อยทีเดียว

ที่ผ่านมาศักยภาพของกล้องถ่ายภาพทั่วไป ยังมีข้อจำกัดในการเก็บรายละเอียดภาพที่มีความเปรียบต่างของแสงมาก จากภาพตัวอย่างด้านบนจะเห็นว่า หากทำการวัดแสงเพื่อให้ได้ภาพที่เห็นรายละเอียดลวดลายหน้าต่างกระจกสีซึ่งเป็นส่วนที่สว่างที่สุดในภาพได้อย่างชัดเจน บริเวณพื้นที่อื่นๆ ที่สว่างน้อยกว่ากลับดูมืดทึมเกินไป ครั้นจะวัดแสงเพื่อเก็บรายละเอียดภายในอาคารให้สว่างเห็นชัดเจนทุกมุมก็กลายเป็นว่าบริเวณกระจกสีจะสว่างจ้าเกินจนกลบสีสันลวดลายลง

การเก็บข้อมูลภาพแบบ HDR (สำหรับกล้อง DSLR ทั่วไป) จึงไม่สามารถดำเนินการแบบถ่ายครั้งเดียวได้ แต่ต้องมีทริกโดยนำภาพที่ได้จากการอ้างอิงวัดแสงหลายระดับนำมาประมวลผลรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถเก็บรายละเอีดยดทั้งในส่วนที่มืดที่สุดและสว่างที่สุดได้อย่างครบถ้วนนั่นเอง

แต่สำหรับมาตรฐานกระบวนการผลิตคอนเทนต์ขั้นสูงทั้งภาพนิ่งและภาพวิดีโอในยุคถัดไป ตั้งแต่กระบวนการ Pre ไปจนถึง Post-production จะสามารถเก็บรายละเอียดภาพในสภาพแวดล้อมที่มีความเปรียบต่างของแสงได้กว้างกว่าเคย ลักษณะภาพแบบ HDR ก็จะมีให้รับชมกันมากขึ้น แน่นอนว่าการจะแสดงผลภาพที่บันทึกแบบ HDR นี้ให้ถูกต้องและครบถ้วน ต้องอาศัยจอภาพที่มาพร้อมคุณสมบัติ HDR เช่นเดียวกัน แต่มิต้องกังวลว่าจะหาจอภาพที่มาพร้อมคุณสมบัตินี้ได้ยากเพราะมันคือหนึ่งในมาตรฐานที่จะพบได้ใน 4K/UHD Display นั่นเอง

สถานการณ์ปัจจุบัน: ทราบว่ามี 4K/UHD TV ที่รองรับ HDR ออกวางขายในบ้านเราแล้ว ส่วนคอนเทนต์ 4K HDR นั้น ข้อมูลอย่างเป็นทางการแจ้งว่า จะมาพร้อมกับ 4K/UHD Blu-ray ที่หลายท่านรอคอยและกำลังจะออกมาให้ได้ยลกันช่วงปลายปีนี้ (2015)

III. HEVC: High Efficiency Video Coding

ด้วยรายละเอียด (Resolution) ที่สูงกว่า Full HD ถึง 4 เท่า (สำหรับ 4K และ 16 เท่าสำหรับ 8K) ปริมาณของข้อมูลคอนเทนต์ย่อมต้องมากกว่าเป็นธรรมดา แต่ปัญหาคือ จะทำอย่างไรให้สามารถจัดเก็บข้อมูลปริมาณมากนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ? แนวคิด คือ หากพยายามทำให้ไฟล์มีขนาดกะทัดรัดลงได้ (โดยที่คุณภาพไม่ลด หรือลดทอนลงไม่มาก) ย่อมจะลดเวลาถ่ายโอนข้อมูลและค่าใช้จ่ายในส่วนของเนื้อที่จัดเก็บลง อันจะเป็นประโยชน์ที่ส่งไปถึงผู้บริโภคโดยตรง และในจุดนี้กระบวนการบีบอัดข้อมูลที่มีประสิทธิภาพนับเป็นสิ่งสำคัญ

การบีบอัดข้อมูลแบบดิจิทัลมีมานานแล้ว ไม่ใกล้ไม่ไกลก็สมัย DVD กับมาตรฐาน MPEG 2 ต่อเนื่องมาเป็น H.264 ในยุค Full HD Blu-ray ทั้งนี้โดยพื้นฐาน HEVC ก็คือ H.265 ที่ได้รับการพัฒนาต่อเนื่องมาจาก H.264 สิ่งที่เหนือกว่าคือประสิทธิภาพ สามารถลดบิตเรตลงได้ราว 40 – 50% เมื่อเทียบกับ H.264

สถานการณ์ปัจจุบัน: อย่างไรก็ดีกระบวนการถอดรหัส HEVC จำเป็นต้องอาศัยพลังในการประมวลผลที่สูงขึ้นกว่าก่อนเช่นกัน ทว่าไม่ต้องเป็นห่วงเนื่องจากความสามารถของชิพประมวลผลในปัจจุบัน (ซึ่งรวมถึงที่ติดตั้งมากับ UHD Smart TV) ไปไกลกว่าที่เราคิดไว้แล้วครับ