HDTV

תרשים השוואתי המציג את הממדים בין התקנים שונים

HDTV (ראשי תיבות של High-Definition TeleVision, בעברית: טלוויזיה בהפרדה גבוהה או טלוויזיה בהבחנה גבוהה.) הוא פורמט שידור טלוויזיוני, בו רזולוציית השידור יכולה להיות גבוהה עד פי ארבעה משיטות השידור שהיו מקובלות עד ל-HDTV (בעיקר טלוויזיה בהבחנה רגילה).

בתחילת השימוש בטכנולוגיה היה השידור אנלוגי (יפן ואירופה), אך עם התפתחות הטכנולוגיה הפך לפורמט שידור דיגיטלי (מצריך רוחב סרט קטן יותר). הטכנולוגיה הדיגיטלית החלה להיכנס לשימוש בארצות הברית בתחילת שנות ה-2000. ההגדרה של הפורמט היא: 1080 קווים אופקיים (בסריקה פרוגרסיבית (p) או שזורה (i)) או 720 (בסריקה פרוגרסיבית), כאשר יחס המידות (רוחב מול גובה) של המסך הוא 16:9 (מסך רחב). לשם השוואה שידור סטנדרטי משודר ב-576 קווים אופקיים (בשיטה האירופית והישראלית) או 484 קווים (בשיטה האמריקאית) כאשר יחס המידות של המסך הוא 4:3. כיום אף קיימת טכנולוגיה חדשה בשם Ultra HDTV שנראה שכבר מתחילה להיות הסטנדרט הביתי. פיתוח טלוויזיות HD הופסק ויש עוד ועוד תכנים שתומכים ב-4K כמו Netflix בלו ריי'ס ב-4K קונסולות Xbox one s, PS4 pro וכולי.

היסטוריה

בתחילה שימש המושג לתיאור שיטות שידור בשנות ה-30 וה-40. שיטות שידור אלה (לדוגמה: שיטת 405 קווי רזולוציה אופקיים בשחור לבן - של ה-BBC) לא נחשבות הפרדה גבוהה במונחים מודרניים. שיטת ההפרדה הגבוהה הראשונה בהיסטוריה הייתה שיטת 819 קווים הצרפתית. זו הייתה שיטת שידור אנלוגית בשחור-לבן שהוצגה לראשונה בשנת 1948. שתי השיטות ננטשו מאוחר יותר לטובת שיטת PAL או SECAM כאשר נכנסו ערוצים חדשים לשוק ועם כניסת השידורים בצבע.

שיטה אירופית נוספת הייתה HD-MAC. שיטה זו שידרה ברזולוציה של 1250 קווים אנכיים (מתוכם 1152 נראים) כאשר התמונה משודרת אנלוגית והקול משודר בצורה דיגיטלית. פיתוח השיטה ובדיקתה נעשה במהלך שנות ה-80 ושידורי ניסיון נערכו במהלך המשחקים האולימפיים של שנת 1992. השיטה ננטשה זמן קצר לאחר מכן, ולא נכנסה לשימוש רחב באירופה. השיטה היחידה שנכנסה לשימוש מסחרי הייתה שיטת MUSE היפנית. שיטה זו שנכנסה לשימוש מסחרי ביפן בתחילת שנות ה-90 והשידור בה היה ברזולוציה של 1035 או 1080 קווים אנכיים. השימוש בשיטה זו הסתיים ב-2007, עם המעבר ל-HDTV.

טכנולוגיה

איכות

ישנם 2 גורמים מרכזיים שמשפיעים על איכות התמונה שמתקבלת בשידור:

כמות הפיקסלים

כמות הפיקסלים משפיעה על איכות התמונה באופן ישיר: ככל שהמסך מציג יותר פיקסלים כך ההפרדה ורמת הפרטים גבוהה יותר. בטלוויזיות רגילות קיימת רזולוציה של 576 קווים (כמו בטלוויזיות בישראל) שמתרגמת לרזולוציה של 576×768 פיקסלים. בטלוויזיה בהפרדה גבוהה כמות הפיקסלים היא כפולה (720×1280) או מרובעת (1080×1920).

קצב רענון מסך

סריקה מתחלפת: הקווים האי זוגיים נשארים ללא שינוי בזמן שהקווים הזוגיים מתעדכנים

השוואת איכות התמונה

קצב רענון המסך (מספר הפריימים (תמונות) שנראים על המסך בכל שנייה - fps) ושיטת הרענון (סריקה פרוגרסיבית או מתחלפת) משפיעים על איכות התמונה הסופית שמתקבלת. מספר הפריימים לשנייה משפיע על איכות השידור בעיקר כאשר משודרות תנועות מהירות (לדוגמה, אירועי ספורט). ככל שמספר הפריימים לשנייה גבוה יותר כך התמונה הסופית פחות מרוחה ומעוותת, ויותר חדה. סריקת המסך היא הדרך בה התמונה על המסך מתעדכנת (הזמן והשיטה שדרושים לתמונה הבאה להופיע), ישנן שתי שיטות כאלן:

• סריקה שזורה (i): בסוג סריקה זה המסך מחולק לפסים אופקיים, כך שמחצית מהם מתעדכנת בכל סריקה: בתחילה הקווים האי זוגיים מתעדכנים ונשארים על המסך בזמן שהקווים הזוגיים מתעדכנים. החצאים נקראים שדות ושילוב של שני השדות יוצר פריים שלם. אם קצב העדכון של המסך הוא 25 פריימים לשנייה מספר השדות המתעדכנים לשנייה הוא 50 (כך בטלוויזיות בישראל). שיטה זו היא השיטה הנפוצה כיום מכיוון שהיא דורשת פחות רוחב פס מסריקה פרוגרסיבית, מפני שבכל מחזור עובר רק מחצית המידע שכולל כל הפריים. בשיטה זו משתמשים מסכי CRT.

• סריקה פרוגרסיבית (p): בסריקה פרוגרסיבית כל הקווים מתעדכנים בו זמנית. זו השיטה שבה משתמשים מסכי מחשב וטלוויזיה, מסוג פלזמה ו-LCD.

פורמטים נפוצים בשימוש

720p

זהו פורמט (HD) שמשודר ברזולוציה של 720×1280, בסריקה פרוגרסיבית, בקצב רענון מסך של 24, 25, 30, 50 או 60 פריימים לשנייה בהתאם לשיטת השידור (PAL, NTSC). פורמט זה מתאים לשידורי ספורט בגלל קצב הרענון המהיר - 50 או 60 פריימים לשנייה. מסיבה זו ערוצי הספורט האמריקאים ESPN ו-FOX SPORTS משתמשים בפורמט זה. רשתות האם של ערוצים אלה (ABC ו-FOX בהתאמה) משתמשות גם הן בשיטה זו.

1080i

פורמט (Full HD) זה משודר ברזולוציה של 1080×1920, בסריקה מתחלפת, בקצב רענון של 25 או 30 שדות לשנייה. שיטה זו מתאימה לשידור שבו יש פחות תנועה מהירה, כמו סיטקומים ודרמות. הפורמט מציע רזולוציה גבוהה יותר ברוחב פס נמוך יחסית (בגלל הסריקה המתחלפת). רשתות השידור האמריקאיות NBC ,CBS ,The CW ורשתות רבות באירופה משתמשות בשיטה זו.

1080p

פורמט (Full HD) משודר ברזולוציה של 1080×1920 בסריקה פרוגרסיבית בקצב רענון מסך של 25, 50 או 60 פריימים לשנייה. זו שיטת השידור האיכותית ביותר מבין כל השיטות הקיימות כיום בשוק, וכמעט ולא נעשה בה שימוש מפני שהיא דורשת רוחב פס גדול מאוד. פורמט זה לא נמצא בשימוש סטנדרטי באף רשת שידור.

1440p

פורמט (Quad HD/Wide Quad HD) ברזולוציה של 1440×2560 פיקסלים, ביחס של 16:9. לעתים נקרא Quad-HD או WQHD בגלל שהוא מכיל פי ארבעה יותר פיקסלים בהשוואה ל-HD ‏(720×1280). הפורמט התקבל בעיקר בתחום המחשב - בצגי מחשב ובמחשבים ניידים. בנוסף, הפורמט התקבל גם במספר טלפונים חכמים. הפורמט נתמך רק בחיבור HDMI גרסה 1.3 ומעלה.

פורמטים קיצוניים ופחות נפוצים עקב פיתוח

ערך מורחב – Ultra HDTV

2160p

פורמט (4K UHD) זה תומך ברזולוציה של 3840×2160. תמונה המתקבלת בשיטת שידור זו גדולה פי 4 מ-Full HD ‏(1080p) וקצב רענון המסך של פורמט זה הוא 60, 120, ולעתים גם 180 פריימים לשנייה.

4320p

פורמט (8K UHD) זה תומך ברזולוציה של 7680×4320. תמונה המתקבלת בשיטת שידור זו גדולה פי 16 מ-Full HD ‏(1080p) וגדולה פי 4 מ-4K ‏(2160p) וקצב רענון המסך של פורמט זה הוא 60, ו-120 פריימים לשנייה.

השוואה בין 720p ל-1080i

1080i ו-720p הם שני הפורמטים שנמצאים בשימוש בשידור HDTV. בניגוד למשתמע מההגדרה של שני הפורמטים, הבדל האיכות בין הפורמטים לא גדול כפי שנראה. אף על פי שבאופן טכני כמות הפיקסלים בפורמט 1080i כפולה מזו שב-720p, ההבדל ביניהם בדרך כלל קטן יותר, מכמה סיבות:

• המרה לסריקה פרוגרסיבית: רוב מסכי ה-HDTV הם מסכי פלזמה או LCD. מסכים מסוג זה לא יכולים להציג תמונה בסריקה מתחלפת ולכן יש צורך להמיר את התמונה כדי שתופיע בסריקה פרוגרסיבית. תהליך זה כמעט תמיד גורם לירידה מסוימת באיכות התמונה.

• ירידת איכות בתנועה: מפני שסריקה מתחלפת מציגה "שדות" ולא פריימים מלאים יכול להיווצר מצב שבו השדות לא מתאימים, מה שמוריד את איכות התמונה באופן משמעותי. אי ההתאמה נוצר כאשר המצלמה נעה מהר או כאשר ישנה תנועה מהירה מול המצלמה. תופעה זו מכונה מריחה של התמונה, והיא מתרחשת לרוב במסכי LCD או פלזמה שלא משדרים בהפרדה גבוהה.

השוואה בין שיטות השידור: בצד שמאל פורמטים של סריקה פרוגרסיבית (p) ובצד ימין סריקה מתחלפת (i). הגדלים של התמונה בפורמטים 1080i ו-1080p אמורים להיות שווים בגודלם, אך התרשים מניח שבפורמט 1080i בממוצע רק 75% מהפיקסלים הם אפקטיביים, מהסיבות שצוינו למעלה. הטבלה אינה מדויקת וכמות הפיקסלים האפקטיביים משתנה בהתאם לסוג התמונה.

השוואה מול שיטת השידור הרגילה

השוואה בין שיטת שידור רגילה (בימין) ל-HD (בשמאל)

כמות הפיקסלים הרבה בטלוויזיה בהפרדה גבוהה מאפשרת הבחנה רבה ומדויקת יותר בפרטים ביחס לטלוויזיה בהבחנה רגילה. רזולוציה של 1280×720 או 1920×1080 גבוהה לפחות פי 2 מרזולוציה של 576×768 בטלוויזיה רגילה. בנוסף, טלוויזיה בהפרדה גבוהה תומכת באופן טבעי בשידור במסך רחב (16:9) ולא צריכה להשתמש בשיטות שונות כדי להציג מסך רחב. בנוסף, קיים הבדל באיכויות הקול בשידור. שידור סטנדרטי תומך בשידור קול במונו וסטריאו, לעומת HDTV שתומך בקידוד AC3 - פורמט קול המאפשר שידור קול בסראונד (יותר ערוצי שמע באיכות גבוהה).

סוגי מסכים

ב-HDTV תומכים בעיקר שני סוגים של מסכים: מסכי גביש נוזלי (LCD), ומסכי פלזמה. מידת התמיכה ב-HD משתנה ויכולה להיות:

HD Ready - תמיכה מסוימת של המסך בשידורי HDTV, ברזולוציה מינימלית של 720 שורות או 768 שורות של פיקסלים. סוג זה של מסכים הולך ונעלם, עקב ירידת המחירים של המסכים מסוג Full HD.

Full HD - הדרגה הגבוהה יותר של תמיכה בשידורי HDTV. מסכים אלו מציגים בדרך כלל איכות פחות טובה בשידורי טלוויזיה רגילים, אך בשידורי HDTV הם מציגים את מלוא הפרטים שבשידור ונותנים חוויה איכותית במיוחד. הרזולוציה של מסכי Full HD היא 1080×1920. מרבית המסכים מסוג Full HD הם מסכים בטכנולוגיית LCD, ומחירם גבוה מהמסכים האחרים.

טלוויזיה אולטרה HD של חברת LG בגודל 84 אינץ'

4K UHD - גודל התמונה במסכים אלה גדול פי 4 ממסכי Full HD.

8K UHD - סוג של מסכים אלה הם ברזולוציה גבוהה מאוד, והם נמצאים בשלבים מוקדמים של פיתוח. מסכי 8K נפוצים ביפן וקוריאה.

בעייתיות בשידורי HD

הופעת שידורי HD גרמה לבעיות למופיעים בטלוויזיה, שכן ההפרדה הגבוהה של התמונה נותנת לצופים אפשרות להבחין בפרטים קטנים שעד כה לא נחשפו. פגמים בתפאורה ובריהוט, וגם קמטים קטנים ופגמים בעור נראים בבירור באמצעות טכנולוגיה זו. בעקבות זה חלו שינויים במקצוע האיפור ונדרשה התמחות באיפור HD.

HDTV בישראל

בסוף שנת 2007 החלו חברת yes וחברת HOT לספק שידורי HD במספר ערוצים. עוד לפני כן חברת HOT החלה עם שיווק ממירי HD, אך לאחר שלשירות נרשמו רק כ-100 מנויים והיה רק ערוץ אחד ששידר בשיטה הזו הופסק השיווק עד ל-2007.

בטלוויזיה הרב-ערוצית

בינואר 2009 שודרה בערוץ הוט 3 הסדרה "תמרות עשן", הסדרה הישראלית הראשונה שצולמה כולה ב-HD והייתה זמינה בהתחלה לצפייה ב-HD לבעלי ממירים תומכים דרך שירות ה-VOD ובהמשך בערוץ HOT HD. בהמשך אותה שנה עלתה המיני-סדרה "תמיד אותו חלום" שצולמה גם היא ב-HD. בסוף ינואר 2010 החלו שידורי HDTV מלאים של ערוץ הוט 3

ב-19 באוגוסט 2009 שודר משחק הכדורגל הראשון של קבוצה ישראלית בטכנולוגיית ה-HD בערוץ 5 ספורט HD כאשר מכבי חיפה התארחה אצל רד בול זלצבורג האוסטרית.

נכון ליוני 2012, ב-yes קיימים 13 ערוצי סדרות המשודרים במלואם ב-HD. שניים מהערוצים, yes Drama HD ו-yes Action HD, משודרים כך מסוף אפריל 2009, yes Comedy משדר כך מאמצע ינואר 2011 והאחרון yes Oh מאפריל 2012. גם ב-yes צולמו מספר הפקות מקור בטכנולוגיה זו, ביניהן "סרוגים", "רביעיית רן", "בלו נטלי" ו"אבודים באפריקה".

בטלוויזיה המסחרית

ב-10 ביוני 2010 שודרה לראשונה בישראל מהדורת חדשות באיכות שידור HD. הערוץ הראשון החל לשדר את מהדורת "מבט" באפיק 511 בחדות גבוהה בכבלים ובלוויין, במקביל לשידור באפיק 11. המהלך בוצע כחלק ממבצע השידורים של הערוץ במונדיאל 2010. מהלך זה נמשך לתקופה בלתי מוגבלת בזכות התערבותו של שר האוצר יובל שטייניץ אשר החליט להעביר כמקדמה, על חשבון הרפורמה, 10 מיליון שקלים לרשות השידור בתאריך, 28 ביוני 2010. החל מעונת 2010/2011 משודר המשחק המרכזי של ליגת העל בכדורגל וליגת העל בכדורסל בערוץ הראשון ב-HD. ב-3 באוגוסט 2015 החלו שידורי HD אוויריים במתכונת ניסיונית. לצורך קליטת שידורי HD יש צורך במקלט המכיר את שיטת השידור החדשה (DVB-T2).

ב-8 ביולי 2010 ביקשה רשת זכיינית ערוץ 2 מהרשות השנייה להתחיל בשידורי HD באפיק נפרד, אך הדבר טרם התרחש. רשת היא הזכיינית היחידה בטלוויזיה המסחרית בישראל שצילמה סדרה באיכות HD, המיוחדת. הצפייה באיכות זו התאפשרה רק דרך שירות HOT VOD, שכן לזכיינית אין אפיק המתאים לשידור תכנים מהסוג הזה.

במאי 2017 חייבה הרשות השנייה את הזכייניות רשת, קשת וערוץ 10 לעבור לשידורי HD עד נובמבר אותה שנה, כחלק מתנאי הרישיון החדשים שלהם.