عمق بيت در فيلمبرداري چه معنايي دارد؟
تقريبا تمامي دوربين‌هاي عكاسي و فيلمبرداري پيشرفته قابليت ضبط كليپ‌هاي ويدئويي با رزولوشن Full HD و 4K را دارند. بااين‌حال، تفاوت‌هاي نمونه‌هاي حرفه‌اي با محصولات خانگي و موبايل‌هاي هوشمند چيست؟ چه نكاتي باعث مي‌شود فيلم‌برداران حرفه‌اي به‌سراغ محصولاتي مانند پاناسونيك GH5 يا GH5S در بخش دوربين‌هاي كوچك و انواع توانمندي مانند سري C كانن و FS سوني و EVA1 پاناسونيك در رده‌ي دوربين‌هاي فيلمبرداري حرفه‌اي مي‌روند؟
طي سال‌هاي گذشته، صنعت دوربين‌هاي ديجيتال پيشرفت درخورتوجهي به‌خود ديده است. اين موضوع در بخش فيلمبرداري بيشتر حس مي‌شود؛ جايي‌كه محصولات جديد همواره قابليت‌هاي جديد و پيشرفته‌تري به‌همراه دارند تا آزاديِ‌عمل بيشتري دراختيار متخصصان حرفه‌اي قرار دهند. درحالي‌كه تا چند سال پيش گزينه‌هاي اندكي توانايي فيلمبرداري با رزولوشن 4K را داشتند، اكنون عرضه‌ي دوربين‌هاي بدون آينه و DSLR متعددي را در بازار شاهد هستيم كه توانايي فيلمبرداري 4K با نرخ ۶۰ فريم‌بر‌ثانيه را دركنار رنگ‌برداري ۴:۲:۲ و عمق ۱۰ بيت به‌همراه دارند.
عمق بيت (Bit Depth) رنگ‌برداري يكي از مؤلفه‌هاي مهم مدانديشه متخصصين فيلم‌برداران حرفه‌اي در انتخاب دوربين ايده‌آل است. حتما حين مرور مشخصات متخصص دوربين‌هاي مختلف، به‌ويژه انواع حرفه‌اي، با عبارت‌هايي اعم از ۸ بيت و ۱۰ بيت و در برخي مواقع نادر، ۱۲ بيت در بخش فيلمبرداري برخورد كرده‌ايد. اين مؤلفه از توانايي دوربين در ثبت دقيق رنگ‌ها خبر مي‌دهد. باوجوداين، پيش از معرفي عميق‌تر مؤلفه‌ي عمق بيت، تفاوت آن با نرخ بيت بايد مشخص شود.
نرخ بيت (Bit Rate) كه برخي مواقع با عنوان نرخ داده (Data Rate) نيز از آن ياد مي‌شود، به‌معناي ميزان اطلاعات ضبط‌شده در واحد زمان است. هر ميزان كه نرخ بيت حين فيلمبرداري افزايش يابد، به‌معناي ثبت حجم بيشتري از داده به‌وسيله‌ي دوربين است كه از جزئيات و نرخ فريم يا رنگ غني‌تر در ويدئو خبر مي‌دهد. اين مشخصه تفاوت زيادي با عمق بيت دارد و هريك از بخشي از توانايي دوربين خبر مي‌دهند. البته، نبايد فراموش كرد ثبت عمق رنگ بيشتر به‌معناي نرخ اطلاعات بيشتر است و در كليپ‌هاي ۱۰ بيت، نرخ بيت بيشتري (۲۰۰ تا ۴۰۰ مگابيت‌بر‌ثانيه) به‌چشم مي‌خورد.
عمق بيت (Bit Depth)
تا چند سال پيش، بهره‌بردن از كليپ‌هاي ۱۰ بيت كه در دوربين‌هاي فيلمبرداري حرفه‌اي و سينمايي وجود داشت، در انواع كوچك بدون آينه يا DSLR امري ناممكن بود. بااين‌حال به‌لطف پاناسونيك، اين قابليت براي اولين‌بار در GH5 و سپس، در GH5S دردسترس متخصصان قرار گرفت تا بدون نياز به پرداخت هزينه‌هاي گزاف براي خريد دوربين‌هاي حرفه‌اي، كليپ‌هايي بسيار باكيفيت بتوانند ثبت كنند.
ارتقاي عمق بيت، يكي از روش‌هاي برتر براي بهبود درخورتوجه كيفيت ويدئو است كه گستره‌ي ديناميكي گسترده‌تر دركنار رنگ‌هايي بيشتر را به‌همراه دارد. پيش‌تر، دوربين‌هاي موجود در بازار، تنها توانايي داشتند با عمق ۸ بيت را فيلمبرداري كنند كه البته براي بسياري از متخصصي‌هاي كافي است؛ اما كليپ‌هاي ۸ بيت براي متخصصان حرفه‌اي امري محدودكننده است. به‌بيان ساده‌تر، مي‌توان تفاوت ۸ بيت و ۱۰ بيت را مشابه با تصاوير JPEG و RAW عنوان كرد. اين تصاوير به‌صورت ۱۲ يا ۱۴ بيت ثبت مي‌شوند. ارتقاي عمق رنگ به‌معناي تغيير گسترده در حجم ثبت‌شده‌ي داده‌ها است. اگر سابقه‌ي ويرايش تصاوير را داشته باشيد، قطعا در اين بخش، با محدوديت‌هاي موجود در تصاوير JPEG به‌خوبي آشنا هستيد. نمايش جزئيات بيشتر موجود در سايه و هايلايت يا تنظيم دقيق‌تر رنگ‌ها در تصاوير JPEG محدوديت‌هاي زيادي براي عكاسان حرفه‌اي به‌همراه دارد. به‌همين‌دليل، در متخصصي‌هاي حرفه‌اي از تصاوير RAW استفاده مي‌شود كه با ثبت جزئيات بيشتر، دنياي جديدي دربرابر متخصصان قرار مي‌دهد.
عمق بيت به‌معناي تعداد رنگ نمونه‌برداري و ذخيره‌شده است. هر تصوير از تركيب رنگ‌هاي قرمز و سبز و آبي ايجاد مي‌شود. حال، فرض كنيد دوربين قابليت ثبت يك سطح از هريك از رنگ‌هاي مرتبط (عمق ۱ بيت) را دراختيار داريد. بدين‌ترتيب، تعداد رنگ‌هاي تصوير خروجي به‌صورت زير خواهد بود:
- ۲ به توان ۱ (عمق بيت) سطح رنگ قرمز
- ۲ به توان ۱ (عمق بيت) سطح رنگ سبز
- ۲ به توان ۱ (عمق بيت) سطح رنگ آبي
تعداد تمام رنگ‌هاي دردسترس برابر با حاصل ضرب اعداد بالا مي‌شود كه بدين‌ترتيب، امكان ثبت ۸ رنگ دردسترس خواهد بود. رنگ‌هاي نهايي عبارت خواهند بود از:
- قرمز
- سبز
- آبي
- تركيب قرمز و سبز و آبي (رنگ مشكي)
- تركيب قرمز و آبي (رنگ ارغواني)
- تركيب قرمز و سبز (رنگ زرد)
- تركيب سبز و آبي (رنگ فيروزه‌اي)
- استفاده‌نكردن از هيچ‌يك از رنگ‌ها (رنگ سفيد)
درحالحاضر، تمام دوربين‌ها و نمايشگر‌هاي موجود در دنياي فناوري، توانايي ثبت و نمايش محتواي ۸ بيت را دارند.
- ۲ به توان ۸ = ۲۵۶ سطح رنگ قرمز
- ۲ به توان ۸ = ۲۵۶ سطح رنگ سبز
- ۲ به توان ۸ = ۲۵۶ سطح رنگ آبي
بدين‌ترتيب كه تركيب هريك از آن‌ها به‌معناي وجود ۱۶،۷۷۷،۲۱۶ (۱۶.۸ ميليون) رنگ است؛ اما پيشرفت صنعت تصويربرداري از نياز به ثبت رنگ‌هاي بيشتر خبر مي‌داد. در همين زمينه، سازندگان دوربين‌هاي عكاسي و فيلمبرداري با بهبود توانايي حسگرها و پردازنده‌هاي تصوير خود، تصويربرداري ۱۰، ۱۲، ۱۴ و در نمونه‌هاي بسيار محدود ۱۶ بيت را در محصولاتشان عرضه كردند. درحالحاضر، تصاوير RAW با عمق ۱۲ و ۱۴ بيت در اكثر دوربين‌هاي عكاسي وجود دارد؛ ولي فيلمبرداري ۱۰ بيت به‌تازگي راهش را به محصولات يافته است. در كليپ‌هاي ۱۰ بيت، هريك از سه رنگ اصلي از ۱،۰۲۴ سطح (۲ به توان ۱۰) تشكيل مي‌شوند كه درنهايت، توليد ۱.۰۷ ميليارد رنگ را به‌ارمغان مي‌آورند. در تصاوير ۱۲ بيت نيز، با وجود ۴،۰۹۶ سطح در هريك از كانال‌هاي رنگي، ۶۸.۸ ميليارد رنگ را به‌همراه دارد.
بااين‌حال، برتري ثبت ۱.۰۷ ميليارد رنگ با وجود محدوديت تشخيص ۱۰ ميليون رنگ ازطريق چشم انسان چيست؟ درحالي‌كه تصاوير JPEG و ويدئو‌هاي ۸ بيت براي بسياري از متخصصي‌هاي عادي كافي به‌انديشه متخصصين مي‌رسند، براي متخصصان حرفه‌اي و حين ويرايش محتوا، عمق بيت بيشتر برتري‌هاي خود را به‌وضوح نشان خواهد داد. گراديان‌هاي رنگي از ديگر بخش‌هايي است كه در ويدئو‌هاي ۱۰ بيت تفاوت درخورتوجهي با انواع ۸ بيت خواهد كرد. طيف و سطوح رنگي بيشتر به نمايش زيبا و يكپارچه‌ي طيف رنگ در وضعيتي مانند غروب آفتاب منجر مي‌شوند.
يكي ديگر از برتري‌هاي ويدئوهايي با عمق بيت زياد، متخصصد گسترده‌ي حجم فراوان اطلاعات ذخيره‌شده حين استفاده از لاگ‌هاي گاما است. پروفايل‌هاي لاگ گاما براي افزايش گستره‌ي ديناميكي تصاوير استفاده مي‌شوند تا متخصصان اصلاح تصاوير حين پس‌پردازش تاحدممكن از بخش سايه و هايلايت موجود در قاب جزئيات استخراج كند. آزاديِ‌عمل بسيار بيشتر در اصلاح رنگ و اعمال نمونه‌ي مدانديشه متخصصين توليدكننده، ديگر برتري محتواي ويدئويي ۱۰ بيت درمقايسه‌با انواع ۸ بيت است.
تا چند سال پيش، تلويزيونها و نمايشگر‌هاي بسيار اندكي با قابليت نمايش يك ميليارد رنگ وجود داشتند. باوجوداين با پيشرفت دوربين‌هاي فيلمبرداري، استاندارد‌هاي جديدي در حوزه‌ي نمايش تصاوير عرضه شد تا متخصصان امكان تماشاي ويدئوهايي با رنگ‌هاي دقيق‌تر و بيشتر را داشته باشند. HDR10 و HDR1000 استاندارد نمايش ۱۰ بيت تصاوير را به تلويزيونها و نمايشگر‌هاي آورده‌اند. استاندارد دالبي ويژن نيز، قابليت نمايش محتواي ۱۲ بيت را دارد. در همين زمينه، سازندگان مختلف تلويزيون براي كسب اين استاندارد‌ها به توليد پنل‌هايي با قابليت نمايش يك ميليارد رنگ روي آورده‌اند كه مي‌توان به كوانتوم‌دات‌هاي سامسونگ و اولد ال‌جي اشاره كرد. البته، درانديشه متخصصين بگيريد درحالحاضر، هيچ‌يك از پلتفرم‌هاي پخش الكترونيك محتوا، اعم از فيسبوك يا نتفليكس، به ويدئو‌هاي ۱۰ بيت مراجعه نمي‌كنند و همچنان فقط از ويدئو‌هاي ۸ بيت همراهي مي‌كنند.
مثالي از اشكال ثبت گراديان در عمق ۸ بيت (براي مشاهده‌ي تصوير در ابعاد اصلي، روي آن كليك كنيد)
همواره بايد مدانديشه متخصصين بگيريد وجود مشخصه‌ي ۱۰ بيت در مشخصات متخصص هر محصول همواره به‌معناي قابليت ضبط كليپ‌هاي ۱۰ بيت نيست. پردازش و ذخيره‌ي بيش از يك ميليارد رنگ و خنك‌سازي پردازنده و حسگر، فرايندي پيچيده است كه اِعمال آن در دوربين‌هاي فيلمبرداري امري بسيار دشوار است. در همين زمينه، بسياري از دوربين‌هاي موجود در بازار فقط امكان خروجي اين دسته از محتوا را ازطريق درگاه HDMI به‌منظور ضبط به‌وسيله‌ي ضبط‌كننده‌هاي خارجي را دارند. به‌عنوان مثال، مي‌توان به دوربين‌هاي بدون آينه‌ي جديد نيكون Z6 و كانن EOS R اشاره كرد كه ضبط ويدئو‌هاي ۱۰ بيت با آن‌ها فقط با استفاده از دستگاه‌هاي خارجي، مانند اتوموس نينجا ۵ ممكن است. البته، محصولات انگشت‌شماري در بخش دوربين‌هاي كوچك وجود دارند كه قابليت ضبط داخلي اين دسته از محتوا را دارند و نياز به دستگاه‌هايي اعم از اتوموس نينجا را رفع مي‌كنند. پاناسونيك GH5 و GH5S برخي از اين دوربين‌ها هستند. البته، دوربين‌هاي فيلمبرداري حرفه‌اي و سينمايي همگي نه‌تنها توانايي ضبط كليپ‌هاي ۱۰ بيت را به‌صورت داخلي، بلكه برخي از آن‌ها امكان ضبط محتواي ويدئويي ۱۲ بيت را نيز به‌همراه دارند.
هم انديشي ها