واضح و با کیفیت؛ بررسی تکنولوژی Dolby Atmos و Dolby Vision

مجموعه Dolby یکی از مطرح‌ترین شرکت‌های طراحی تکنولوژی‌های جدید برای استفاده در دستگاه‌های صوتی و تصویری جهان است. فناوری‌های توسعه داده شده توسط این شرکت، در بخش‌های گوناگونی از صنعت بازی هم به کار می‌روند. در این مقاله قصد داریم به طور خاص به دو تکنولوژی Dolby Atmos و Dolby Vision و نقش آن‌ها در تجربه سمعی بصری بازی‌های آینده بپردازیم.

تاریخچه Dolby

ابتدا و پیش از بررسی تکنولوژی‌های Dolby Atmos و Dolby Vision باید به شکل مختصر به تاریخچه این شرکت بپردازیم. تأسیس این استودیو، توسط آقای ری دالبی (Ray Dolby) در سال ۱۹۶۵ در انگلستان انجام شد. هدف اصلی این شرکت که به طور دقیق‌تر Dolby Laboratories نام دارد، در آن سال‌ها توسعه تکنولوژی‌های مربوط به کاهش نویز صدا و کار بر روی سایر فناوری‌های مرتبط با پردازش صوت بود. اولین اثری که فناوری آن‌ها را تا حدی سر زبان‌ها انداخت، سینمایی پرتقال کوکی در سال ۱۹۷۱ بود که با استفاده از سیستم کاهش نویز Dolby به روی پرده رفت. حدود ۵ سال بعد مقر این استودیو از لندن به ایالات‌متحده و شهر سانفرانسیسکو منتقل شد.

در اواسط دهه ۸۰ میلادی، فناوری Dolby Digital یا Dolby AC-3 که یک سیستم برای فشرده‌سازی صدا است بار دیگر نام این شرکت را سر زبان‌ها انداخت. این سیستم هرچند یک الگوریتم فشرده‌سازی با اتلاف (Lossy) محسوب می‌شود، اما می‌تواند بدون کاهش کیفیت مشهود، به شدت حجم فایل‌های صوتی را کاهش بدهد.

فناوری‌های جدیدتر Dolby

پس از ارائه Dolby AC-3 این شرکت به توسعه فناوری‌ها و الگوریتم‌های جدید ادامه داد اما نقطه عطف دیگر برای آنان معرفی Dolby Surround 7.1 در سال ۲۰۱۰ و همزمان استفاده آن در اکران عمومی Toy Story 3 بود که بار دیگر باعث مطرح شدن نام این شرکت شد. پس از آن در سال ۲۰۱۲، فناوری Dolby Atmos برای اکران انیمیشن Brave استفاده شده و حال در چند سال اخیر، علاوه بر سینماها شاهد استفاده از این فناوری در سیستم‌های صوتی خانگی و هدفون‌ها نیز بوده‌ایم. علاوه بر آن در سالیان اخیر دالبی به تکنولوژی‌های مربوط به ویدیو و تصویر هم ورود کرده است و شاهد عرضه فناوری Dolby Vision بوده‌ایم. در ادامه مقاله می‌خواهیم به بررسی دو فناوری Dolby Atmos و Dolby Vision که در صنعت ویدیوگیم هم کاربرد دارند، بپردازیم.

Dolby Atmos

همان‌طور که در بخش تاریخچه هم گفته شد، Dolby Atmos، تکنولوژی ویژه‌ای مرتبط با موضوع صدا است. پیش از معرفی این تکنولوژی، باید ببینیم سیستم صدا تا قبل از آن به چه صورت مدیریت می‌شد. در سیستم رایج، تقریباً همه صداهایی که در فیلم یا بازی می‌شنوید، در بخش‌های ویژه‌ای به نام کانال میکس شده و به گوش شما می‌رسند. هر کدام از این کانال‌ها با عنوان مشخصی نظیر راست جلو (R)، چپ جلو (L)، مرکز (C) و… شناخته می‌شوند. همچنین صداهای فرکانس پایین هم همیشه به Subwoofer که با نماد ۱. نشانه‌گذاری می‌شود، ارسال می‌شوند. از این رو شاهد اصطلاحاتی نظیر ۷٫۱ کاناله هستیم.

افکت‌های صوتی مختلفی که در فیلم‌ها و بازی‌ها وجود دارند، به طور رایج منبع صوت را بین این کانال‌ها جابه‌جا می‌کنند تا حس صدای سه بعدی را منتقل کنند. نکته‌ای که وجود دارد این است که در چنین سیستمی، نحوه قرارگیری اسپیکرها به شدت بر حس صدا تأثیرگذار خواهد بود. Dolby Atmos برخلاف این تکنولوژی، دیگر از مفهوم کانال استفاده نمی‌کند و همین باعث مزیت و برتری آن شده است.

شیوه عملکرد

یک شیوه پیشنهادی برای نحوه قرارگیری اسپیکرها

در تکنولوژی Dolby Atmos به جای استفاده از کانال، شاهد مفهومی به نام شی (Object) هستیم. در این سیستم صداگذار دیگر مشخص نمی‌کند که صدا باید از کدام کانال و اسپیکر پخش شود. در سیستم رایج صداگذار مثلاً باید مشخص می‌کرد که این آیتم صوتی از اسپیکر جلو سمت راست به سمت اسپیکر جلو سمت چپ حرکت کند. در سیستم Atmos صداگذار مکان واقعی صوت را مشخص می‌کند و نه اسپیکر را. در این سیستم صداگذار مثلاً مشخص می‌کند که صدا از سمت چپ و نقطه مشخصی باید به سمت راست حرکت کند. دیگر اهمیتی ندارد که صدا از کدام اسپیکرها جابه‌جا می‌شود. این مسئله بسته به آرایش اسپیکرها در صحنه، به طور خودکار توسط تکنولوژی Atmos بررسی شده و اسپیکرها به طرز مناسبی که خواسته صداگذار دقیقاً انجام‌ بشود انتخاب می‌شوند. بدین ترتیب کار صداگذاران بسیار راحت‌تر می‌شود و می‌توانند به خوبی خواسته خود را برای صداگذاری به سیستم منتقل کرده و نحوه سپرده شدن پخش آن به اسپیکرهای گوناگون به شکل هوشمندانه انجام می‌شود.

نکته دیگری که در مورد این تکنولوژی وجود دارد، پشتیبانی کامل از مفهوم ارتفاع است. در Dolby Atmos به طور کامل پشتیبانی از اسپیکرهای سقفی و همچنین کانال‌های مربوط به ارتفاع که در سینماهای خانگی قرار می‌گیرند، وجود دارد و در نتیجه حرکت صدا در محیط، به صورت کاملاً سه بعدی خواهد بود. یعنی حتی نیازی نیست که حتماً اسپیکر سقفی داشته باشید تا بتوانید از مزیت‌های آن استفاده کنید. این موضوع باعث شده که سیستم شماره‌گذاری صوتی در Dolby Atmos کمی متفاوت باشد و به جای سیستم‌های رایجی نظیر ۵٫۱ از عدد ۵٫۱٫۲ و نظایر آن استفاده شود که در آن عدد آخر نشان‌دهنده تعداد اسپیکرهای سقفی است. توجه به این نکته نیز ضروری است که هر چند بعضی از قابلیت‌های خاص Atmos تنها در اسپیکرهای خاصی در دسترس هستند، اما روی اسپیکرهای معمولی هم از بعضی قابلیت‌های آن می‌توان استفاده کرد.

کاربرد در گیمینگ

Ori and the Will of the Wisps از Dolby Atmos استفاده می‌کند

با تمام این‌ها این سؤال باقی می‌ماند که Dolby Atmos چه ارتباطی به صنعت بازی دارد. در ابتدا باید به این نکته توجه کرد که برای استفاده از این تکنولوژی، باید محتوای مورد استفاده نظیر فیلم یا بازی از قبل با آن هماهنگ شده باشد. هر دو کنسول PS5 و Xbox Series X پشتیبانی از فرمت Dolby Atmos را فراهم می‌کنند (البته PS5 به شکل ناقص) و در نتیجه آن، به زودی شاهد بازی‌های گوناگونی خواهیم بود که به کمک این تکنولوژی ساخته شده‌اند و همین حالا هم عناوینی نظیر Ori and the Will of the Wisps، Cyberpunk 2077 و Gears 5 به طور کامل در بخش صوتی خود این تکنولوژی را به کار گرفته‌اند. به‌علاوه در سالیان اخیر فیلم‌های سینمایی و سریال‌های گوناگون هم بعضاً به استفاده از این تکنولوژی روی آورده‌اند و با توجه به پشتیبانی کنسول‌ها از این فناوری، امکان استفاده از قابلیت‌های مولتی‌مدیا برای این محتواها هم ممکن خواهد بود.

Dolby Vision

Dolby Vision

فناوری بعدی که به بررسی آن می‌پردازیم، Dolby Vision است. در اصل ابتدا باید ببینیم که Dolby Vision دقیقاً چه حوزه‌ای از کیفیت تصویر را هدف قرار داده است. اگر بخواهیم به شکل دقیق‌تر به این فناوری نگاه کنیم، متوجه می‌شویم که اصلی‌ترین قسمتی که توسط آن هدف گرفته شده است، مربوط به فناوری HDR می‌شود. برخلاف مواردی نظیر وضوح تصویر که عموماً با یک عدد به طور مشخص معلوم می‌شوند، فناوری HDR شامل یک استاندارد خاص نمی‌شود و چندین استاندارد مختلف به شکل‌های گوناگون سعی در پیاده‌سازی آن داشته‌اند.

تصویر بدون استفاده از Dolby Vision

لغت HDRI مخفف High Dynamic Range Imaging به معنی تصویربرداری با دامنه پویا بالا است و هدف آن این است که بازه گسترده‌تری از درخشندگی تصویر را پوشش بدهد. به بیان دیگر، ساده‌ترین هدف آن این است که تصاویر سفید، سفیدتر و سیاه، سیاه‌تر به نظر برسند و البته این موضوع برای تمامی رنگ‌های دیگر هم اعمال بشود؛ بدین ترتیب تصاویر به رنگ‌های واقعی خود نزدیک‌تر شده و شاهد کیفیت بالاتری در آنان خواهیم بود. هدف غایی این تکنولوژی این است که بازه درخشندگی که چشم انسان می‌بیند را شبیه‌سازی کند تا تصاویر به کیفیتی که در چشم دیده می‌شوند نزدیک‌تر شوند.

در مرحله پیاده‌سازی، عملاً تصاویری که از این تکنولوژی پشتیبانی می‌کنند، اطلاعات اضافی در مورد میزان بیش‌ترین و کمترین روشنایی در کل تصویر را در کنار خود به سیستم پخش ارسال می‌کنند تا با توجه به آن و الگوریتم‌های خاص مورد استفاده، رنگ قسمت‌های مختلف صفحه تنظیم شود.

استانداردهای مختلف HDR

استانداردهای مختلفی برای پیاده‌سازی تکنولوژی‌های HDR وجود دارند که رایج‌ترین آن‌ها HDR10 است. در این سیستم عملاً برای کل ویدیو، فقط یک داده ثابت و غیر پویا (Static Metadata) برای تنظیم رنگ ارسال می‌شود و در صورتی که نمایشگر از این تکنولوژی پشتیبانی کند، می‌تواند آن را بر روی خروجی نهایی اعمال کند. دلیل کاربرد زیاد HDR10 هم این است که عملاً سازنده‌های نمایشگرها نیازی به پرداخت پول خاصی برای اعمال آن ندارند و اصطلاحا به صورت Royalty-Free در دسترس قرار دارد.

همان تصویر قبلی به کمک Dolby Vision (تغییرات رنگی برای نمایش روی مانیتورهای معمولی به صورت شبیه‌سازی شده هستند.)

در سمت مقابل تکنولوژی Dolby Vision قرار دارد. این تکنولوژی به نوعی پیاده‌سازی دیگری از HDR به‌حساب می‌آید و در این جا به ‌جای استفاده از یک داده ثابت به ازای کل ویدیو، امکان ارسال داده‌های تنظیمی متغیر به ازای تک‌تک فریم‌های آن وجود خواهد داشت. در نتیجه به طور کلی نتیجه نهایی کاملاً از لحاظ رنگی قابلیت شخصی‌سازی بیش‌تری برای سازنده آن داشته و همچنین پیاده‌سازی آن به گونه‌ای است که گستره رنگی بیش‌تری را هم پشتیبانی می‌کند. همچنین میزان درخشندگی قابل ارائه توسط آن تا ۱۰۰۰۰ نیت (Nit) هم می‌رسد که به مراتب از ۱۰۰۰ نیت که حداکثر میزان قابل ارائه توسط HDR معمولی است بیش‌تر است.

تنها نکته‌ای که وجود دارد و باعث می‌شود که کاربرد Dolby Vision کمتر از استانداردی نظیر HDR10 باشد، این است که شرکت‌های تولیدکننده نمایشگر نمی‌توانند از آن به رایگان استفاده کنند و باید مبلغی را به شرکت Dolby در ازای کیفیت بهتری که نسبت به استاندارد رایج HDR10 دریافت می‌کنند، پرداخت نمایند. همچنین باید توجه کنید که محتوای مورد استفاده هم باید با کمک این تکنولوژی تهیه شده باشد و نمی‌توان با هر تصویری از کیفیت خارق‌العاده آن بهره برد. البته همچنان یک نکته مثبت نسبت به HDR10 در این زمینه وجود دارد و آن هم این است که برخلاف HDR10 که نیاز به کانکشن‌های HDMI 2.0 به بالا دارد، Dolby Vision با استفاده از اتصالات HDMI 1.4b هم قابل پخش است.

تکنولوژی Dolby Vision باعث نمایش بهتر رنگ‌ها هم می‌شود.

افزایش اقبال عمومی

در سال‌های اخیر به تدریج شاهد عرضه تلویزیون‌ها و نمایشگرهای بیش‌تری بودیم که از این تکنولوژی پشتیبانی می‌کنند و در نتیجه آن، تعدادی از سریال‌های شبکه‌های VOD و به طور خاص Netflix هم به استفاده از آن روی آوردند و باعث محبوبیت بیش‌تر آن شدند. نکته مهم این است که تلفن‌های هوشمند هم از دوره iPhone 11 و LG G6 به استفاده از این تکنولوژی در نمایشگرها روی آورده و در iPhone 12 شاهد این هستیم که دوربین دستگاه امکان تهیه فیلم با این تکنولوژی را هم دارد. این موضوعات در کنار هم باعث شده‌اند که کاربرد این فناوری در سالیان اخیر بالاتر برود.

Xbox Series X از Dolby Atmos و Dolby Vision استفاده می‌کند.

با توجه به رایج‌تر شدن این تکنولوژی و فراوان شدن نمایشگرهایی که از آن پشتیبانی ‌می‌کنند، طبیعی است که سازندگان بازی‌ها هم برای نمایش بهتر رنگ‌ها در عناوین خود به سراغ آن بروند. در بین کنسول‌های نسل نهم، Xbox Series X به طور کامل از تکنولوژی Dolby Vision پشتیبانی کرده و موتورهای بازی‌سازی مختلفی نظیر Unreal Engine هم از چند سال قبل پشتیبانی از آن را آغاز کرده‌اند. در نتیجه عرضه این کنسول‌ها، بازی‌هایی که به کمک Dolby Vision ساخته شده باشند، از سال ۲۰۲۱ عرضه خواهند شد؛ کما این که عناوینی نظیر Mass Effect: Andromeda در نسخه PC خود از این تکنولوژی استفاده می‌کردند و اکنون با اضافه شدن پشتیبانی از آن به کنسول‌های نسل نهمی، مطمئناً اقبال به سمت آن هم بیش‌تر خواهد شد. هر چند به دلیل عدم پشتیبانی PS5 از این تکنولوژی در نسخه‌های فعلی، بعید است که شاهد همه گیری کامل آن باشیم اما قطعاً استفاده از آن در بازی‌های Xbox Series X باعث خواهد شد که سهم آن در بازار تکنولوژی‌های مرتبط با HDR افزایش یابد.

نتیجه‌گیری در مورد Dolby Vision و Dolby Atmos

در نهایت و با تمام مواردی که گفته شد، می‌توان به این نکته پی برد که به نظر Dolby Atmos و Dolby Vision، با توجه به حضور فعالی که در چند سال گذشته در صنعت سینما، تلویزیون و موسیقی داشته‌اند، باعت ارتقای سطح کیفی تجربه سمعی و بصری کاربران شده‌اند. از این رو احتمالاً در آینده و با استفاده بیش‌تر در صنعت ویدیوگیم، به افزایش سطح کیفی بازی‌ها در بعد گرافیکی و صداگذاری هم کمک شایانی خواهند کرد.