Εκατοντάδες ακρωνύμια στον επαγγελματικό και τον καταναλωτικό κόσμο της Εικόνας έχουν προκύψει όλα αυτά τα χρόνια, με την εξέλιξη της τεχνολογίας, ενώ με τους ρυθμούς που εργάζονται τα εργαστήρια έρευνας και ανάπτυξης των κατασκευαστών εξοπλισμού, των ινστιτούτων, αλλά και κάποιων φορέων προτυποποίησης, πολλά, ακόμη, αναμένεται ότι θα προκύψουν στο μέλλον!
Κείμενο: Ανδρέας Τζανάκος
Φωτογραφία: EBU
Το άρθρο αυτό γράφτηκε νωρίς το πρωί μίας συννεφιασμένης Κυριακής, απαγορευτικής για βόλτα, ύστερα από εντατικό ξεφύλλισμα φυλλαδίων κατασκευαστών με διάφορα νέα προϊόντα, σύγκριση προδιαγραφών, λόγω επαγγελματικής και τεχνολογικής διαστροφής, αλλά και έχοντας κατά νου ένα άρθρο της Dagmar Driesnack του IRT (Institute fur Rundfunktechnik) για την τεχνολογική έκδοση Τech-i της EBU…
Αν και τούτες τις ώρες δεν υπάρχει καμία απολύτως πρόβλεψη αναφορικά με το πότε θα περάσει η χώρα μας στην UHDTV εποχή (λογικό γιατί ακόμη δεν είναι γνωστό πότε αυτό θα συμβεί και στο εξωτερικό) και τη στιγμή που στα σπίτια μας δεν φτάνει εικόνα, έστω, υψηλής ευκρίνειας, από τα επίγεια κανάλια μας, το να αναφέρομαι στην τηλεόραση με κατά πολύ υψηλότερη ανάλυση ίσως και να φαντάζει ουτοπία και σίγουρα κάποιος μπορεί να πει ότι ο άνθρωπος που έγραψε αυτό το άρθρο, δηλαδή εγώ, μάλλον δεν κοιμήθηκε καλά, ή δεν θα είχε πιει τον πρωινό καφέ του, για να μην αναφέρω τίποτα χειρότερο και μας κόψει πρόστιμο το Εθνικό Συμβούλιο Ραδιοτηλεόρασης…
Επειδή δεν μου αρέσει να μακρηγορώ, περνάω κατευθείαν στο ψητό, αφού η τεχνολογική τρέλα δεν έχει ώρες, ενώ το ποτάμι, όχι του Σταύρου Θεοδωράκη, αλλά της Τεχνολογίας, σπάνια γυρίζει πίσω.
“Η” ναι, αλλά ποιο “H” έχει ιδιαίτερη σημασία;
Δεν θα μπω στον πειρασμό του ερωτήματος, η κότα έκανε το αυγό, ή το αυγό την κότα. Για τα νοικοκυριά μας και τους καταναλωτές που θα σπεύσουν να βάλουν το ωραίο flat ή καμπυλωτό (αν είναι μόδα το μέλλον θα δείξει) μεγάλο κουτί (μαύρο ή ασημί) στο σαλόνι τους, αναλόγως με το χρώμα των επίπλων και του τοίχου, το αυτοκόλλητο που αναγράφει τις λέξεις Full HD, ή τα ακρωνύμια UHDTV, λένε πολλά ως προς την ποιότητα της εικόνας που επιθυμούν να έχουν στη διάθεση τους. Μεγαλύτερη σημασία, όμως, δίδουν τα εργαστήρια ως προς την ανάλυση. Θυμίζω τι έλεγαν και λένε: όσο μεγαλύτερη η τιμή της “HR”, δηλαδή της“High Resolution” (Υψηλής Ευκρίνειας) τόσο το καλύτερο, ενώ κάποιοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι όσο μεγαλύτερη είναι η “HDR”(Higher Dynamic Range, σε απλά ελληνικά Υψηλότερη Δυναμική Περιοχή), τόσο περισσότερες επιλογές έχουμε διαθέσιμες ως προς το Contrast (Αντίθεση της Εικόνας). Και σίγουρα έχουν δίκιο. Όμως εξίσου σημαντικά είναι και τα ακρωνύμια “HFR” (δηλαδή Higher Frame Rates, στα ελληνικά Υψηλοί Ρυθμοί Καρέ, ή Πλαισίων) και τούτο διότι έχει αποδειχθεί εργαστηριακά, με δοκιμές πάνω σε διάφορες broadcast τεχνολογίες, ότι έχει μεγάλη σημασία ο Ρυθμός Καρέ στην εμπειρία θέασης που θα προσφερθεί στον τηλεθεατή. Άλλωστε, στις αρχές του 2013, αποτέλεσε κεντρικό ζήτημα που εξέτασε η ομάδα Broadcast Technology Futures (BTF), δηλαδή η ομάδα της EBU, η οποία αποτελείται από συμμαχικά, μη βιομηχανικά εργαστήρια Έρευνας & Ανάπτυξης, των οποίων βασική δραστηριότητα αποτελεί η εξέταση των δυνατοτήτων της Broadcast Τεχνολογίας.
Οι έρευνες για Υψηλότερους Ρυθμούς Καρέ
Η έρευνα ως προς τους Υψηλότερους Ρυθμούς Καρέ που πραγματοποιήθηκε και όπως σωστά αναφέρουν οι πηγές μας από το εξωτερικό, συνεχίζεται και σήμερα, έφερε κάποια σημαντικά πρώτα εξαγόμενα στη δημοσιότητα. Όπως αναφέρει η Dagmar Driesnack διάφοροι οργανισμοί προτυποποίησης, όπως SMPTE, DVB και ITU - R , ασχολήθηκαν με το θέμα “HFR”. Στην σύσταση ITU- R.BT2020, για παράδειγμα, τα 120Hz ορίζoνται ως ικανοποιητικός Υψηλότερος Ρυθμός Καρέ, με στόχο την καθιέρωση ενός ενιαίου, παγκοσμίως, Ρυθμού Καρέ. Δεν αναφέρονται σε αυτήν τη σύσταση πολλαπλάσια του Ρυθμού Καρέ 50Hz, όπως 100Hz, ή ίσως 150Hz.
Ωστόσο, δεν ήταν ξεκάθαρο το κατά πόσο ένας Ρυθμός Καρέ της τάξης των 120Hz θα είναι αρκετός για την UHDTV, ή εάν άλλος θα μπορούσε να παρέχει τις ίδιες, ή καλύτερες οπτικές εμπειρίες ως προς την συνολική αλυσίδα μετάδοσης σήματος, ιδιαιτέρως στην Ευρώπη.
Αναφέρθηκα, παραπάνω, επιδερμικά στις έρευνες που έγιναν στις αρχές του 2013 και στη μελέτη-δράση της ομάδας BTF αναφορικά με την οπτική επίδραση των Υψηλότερων Ρυθμών Καρέ στην Τηλεόραση. Ήρθε η ώρα να γίνω περισσότερο σαφής. Στην μελέτη αυτή συμμετείχαν τα εργαστήρια των BBC R & D (Τμήμα Έρευνας και Ανάπτυξης του Δημόσιου Ραδιοτηλεοπτικού Οργανισμού του Ηνωμένου Βασιλείου), του IRT (Ινστιτούτο που ανήκει στους Δημόσιους Σταθμούς της Γερμανίας, της Αυστρίας και της Ελβετίας), της RAI (Δημόσια Ραδιοτηλεόραση της Ιταλίας), CRIT (Ιταλικό Ερευνητικό Ινστιτούτο) και NHK (Δημόσιος Τηλεοπτικός Οργανισμός της Ιαπωνίας), αλλά και η EBU (Ένωση όλων των Δημοσίων Ραδιοτηλεοπτικών Σταθμών της Ευρώπης). Κύριος στόχος αυτής της μελέτης ήταν να καθοδηγήσει τον κλάδο των τηλεοπτικών εκπομπών αναφορικά με την παράμετρο “HFR”.
Οι δοκιμές
Οι πρώτες έρευνες έγιναν με Υψηλής Ευκρίνειας συσκευές (Full HD 1920x1080), αφού τότε δεν υπήρχαν διαθέσιμες στην αγορά συσκευές UHDTV με ανάλυση εικονοστοιχείων (pixel resolution 3840 x 2160). Η ομάδα έχει δεσμευτεί ότι οι έρευνες αναφορικά με την τεχνολογική παράμετρο “HFR” θα συνεχιστούν με μεγαλύτερες αναλύσεις. Τα πρώτα ερωτήματα που τέθηκαν από την ομάδα ήταν: Υπάρχει ανώτερο όριο ως προς τους Υψηλότερους Ρυθμούς Καρέ και Μπορεί ο τηλεθεατής να εκτιμήσει τους Υψηλότερους Ρυθμούς Καρέ;
Σύμφωνα με την Dagmar Driesnack, ο Δημόσιος Ιαπωνικός Ραδιοτηλεοπτικός Οργανισμός, NHK, προμήθευσε μία τροποποιημένη οθόνη 52”, η οποία ήταν ικανή να απεικονίζει Ρυθμό Καρέ της τάξης των 240Hz, υπό ελεγχόμενες συνθήκες (μη απεικόνιση δημιουργίας εσωτερικού interframe). Έχοντας Ρυθμό 240Hz ως “master”, πραγματοποιήθηκαν διάφορες δοκιμές. Ήταν το 2008, όταν το Τμήμα Έρευνας και Ανάπτυξης του BBC (BBC R&D) διεξήγαγε τις πρώτες δοκιμές ως προς την παράμετρο “HFR” φτάνοντας τα 300 καρέ (frames) ανά δευτερόλεπτο, για HD ανάλυση. Όμως γρήγορα οι έρευνες κατέβηκαν και επικεντρώθηκαν στα 240Hz.
Ο οργανισμός NHK ήταν ο πρώτος που δημιούργησε περιεχόμενο στα 240Hz. Όλες οι σκηνές γυρίστηκαν με 100% shutter (αντιστοιχεί σε 360°) ώστε όλοι οι Ρυθμοί Καρέ (frame rates) που θα προέκυπταν κατά τις δοκιμές, κατά τον χρονικό μέσο όρο, να μην εισάγουν επιπρόσθετες αλλοιώσεις. Μάλιστα, τέθηκαν υπό δοκιμή οι ακόλουθοι συνδυασμοί: 240Hz με 100% shutter - αναφορά, 120Hz με 50% και 100% shutter και 60Hz με 50% και 100% shutter.
Για την αξιολόγηση του αντίκτυπου που θα έχουν οι Υψηλότεροι Ρυθμοί Καρέ στον τηλεθεατή, έγιναν διάφορες δοκιμές στις εγκαταστάσεις του IRT, τον Αύγουστο του 2013, σύμφωνα με την σύσταση ITU-R BT.500 DSCQS (διπλού-ερεθίσματος συνεχή κλίμακα ποιότητας). Σε αυτές τις δοκιμές συμμετείχαν συνολικά 26 άνθρωποι (ειδικοί και μη ειδικοί). Οι δοκιμές έδειξαν ότι υπάρχει θετικός αντίκτυπος του τηλεθεατή όσον αφορά την υποκειμενική ποιότητα εικόνας όταν αυξάνεται ο Ρυθμός, δηλαδή η Ταχύτητα των Καρέ. Ειδικώς ως προ τις συνθήκες της σύστασης ITU - 500 R.BT, προέκυψε ότι σε γενικές γραμμές, κατ’ ελάχιστον, της τάξης του 1 βαθμού, διαφορά ως προς την υποκειμενική ποιότητα είναι δυνατό να επιτευχθεί όταν διπλασιάσουμε τον Ρυθμό Καρέ σε απόσταση θέασης 3Η (3x το ύψος της εικόνας). Βεβαίως, υπάρχουν διαφορές αναλόγως του περιεχομένου των σκηνών της δοκιμής. Μεταξύ των 60Hz (κοντά στο σημερινό Ρυθμό Καρέ) και στα 120Hz (πιθανός Ρυθμός HFR για το μέλλον), υπάρχει διαφορά τουλάχιστον 1 βαθμού, η οποία είναι σαφώς αντιληπτή. Ακόμη, εν συγκρίσει με τις παλαιότερες υποκειμενικές δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν τον Ιανουάριο του 2013, η διαφορά αυτή είναι πολύ πιο αισθητή από ότι μία καθαρή αύξηση της ανάλυσης, δηλαδή από HD σε UHD-1, διατηρώντας τον Ρυθμό Καρέ στα 50/60Hz.
Είναι γεγονός ότι έχει οριστικοποιηθεί η συνέχιση των δοκιμών. Γιατί; Μα φυσικά γιατί πραγματοποιούνται με μία οθόνη, χωρίς άλλη εσωτερική επεξεργασία (όπως εισαγωγή καρέ με αντιστάθμιση κίνησης) και συνεπώς μπορεί να αποκρύπτεται η υποκειμενική ποιότητα σε χαμηλότερους Ρυθμούς Καρέ κατά την λήψη.
Η προσπάθεια για καλύτερης ποιότητας Εικόνα συνεχίζεται παγκοσμίως και τίποτα δεν μπορεί να σταματήσει το Τεχνολογικό Ποτάμι. Θεωρούμε βέβαιο πως σε αθλητικό και άλλο περιεχόμενο (συναυλίες, θεατρικές παραστάσεις, τηλεοπτικές σειρές κ.α.) η UHDTV έχει να προσδώσει ατέλειωτες ώρες ψυχαγωγίας και άψογης οπτικής εμπειρίας που θα δεσμεύει περισσότερο τον τηλεθεατή-καταναλωτή. Οι επιστήμονες εργάζονται προς αυτήν την κατεύθυνση και όλες οι παράμετροι της UHDTV τίθενται υπό εξέταση Ανάμεσα σε αυτές και οι Υψηλότεροι Ρυθμοί Καρέ. Εν αναμονή των εξελίξεων και των αποτελεσμάτων των νέων δοκιμών…
