لقطات شاشة لميزة "النطاق العالي الديناميكية" في Android

بعد طرح فيديوهات النطاق العالي الديناميكية (HDR)، بدأت خدمات البث المباشر ببث فيديوهات HDR مع التركيز على تجارب ملء الشاشة. تتيح تطبيقات التواصل الاجتماعي الآن تسجيل الفيديو بنطاق عالي الديناميكية (HDR) وUltra HDR، ما يشير إلى تزايد الاهتمام باستخدام تكنولوجيا HDR في مختلف التطبيقات.

التوافق مع النطاق العالي الديناميكية على أجهزة Android

أتاحت أجهزة Android استخدام تكنولوجيا HDR من خلال عدة مراحل:

Android 7

  • إتاحة فك ترميز فيديوهات HDR وعرضها لأول مرة
  • تحسينات مستمرة في إمكانات HDR

Android 13

  • إتاحة تسجيل الفيديوهات وترميزها وعرضها بنطاق عالي الديناميكية (HDR) بشكل كامل
  • تم تقديم تركيبة مختلطة من نطاق SDR ونطاق HDR، والتي تحدّد نطاقات سطوع مختلفة يمكن عرضها بين نطاق SDR ونطاق HDR.

Android 14

تطوّرت أيضًا ميزة أخذ لقطات شاشة بنطاق HDR وتغيّرت.

تحسينات في إمكانات التقاط لقطات شاشة بنطاق عالي الديناميكية

يوضّح هذا القسم تطوّر ميزة أخذ لقطات شاشة بنطاق عالي الديناميكية في تحديثات Android.

Android 9

تتيح أداة SurfaceFlinger، وهي أداة تركيب الرسومات في Android، إمكانية تسجيل الفيديو بنطاق عالي الديناميكية (HDR). يستخدم عرض فيديوهات HDR ولقطات الشاشة باستخدام وحدة معالجة الرسومات أداة معقّدة لضبط درجة اللون متعددة الحدود. لا يكون منحنى ربط الدرجات اللونية هذا مكافئًا دائمًا لأداة ربط الدرجات اللونية في الشاشة، لذا تختلف لقطات الشاشة عن المحتوى الظاهر على الشاشة.

Android 13

يتضمّن قسم العرض في وحدة معالجة الرسومات في SurfaceFlinger المكوّن الإضافي لربط الدرجات اللونية، ما يتيح للمصنّع الأصلي للجهاز توفير برنامج تظليل لوحدة معالجة الرسومات لمطابقة منحنى ربط الدرجات اللونية في شاشته. تتطابق لقطات الشاشة تقريبًا مع المحتوى الذي يظهر على الشاشة، ولكن مع الاختلافات التالية:

  • تبقى لقطات الشاشة بتنسيق SDR. وبالتالي، عند عرضها بجانب مشهد بتقنية النطاق العالي الديناميكية، تظهر المناطق التي تم التقاطها بتقنية النطاق العالي الديناميكية داخل لقطة الشاشة معتمة أكثر.
  • لا تتم إدارة مستوى سطوع المحتوى المعروض بتقنية SDR، لذا يظهر المحتوى المعروض بتقنية SDR في لقطة الشاشة بدرجة سطوع المحتوى المعروض بتقنية HDR نفسها.

بمعنى آخر، يحوّل النظام أي فيديو بنطاق عالي الديناميكية تم التقاطه في لقطة الشاشة إلى فيديو بنطاق عادي الديناميكية.

Android 14

تشكّل ميزة "دقة HDR فائقة" تحديًا كبيرًا عند أخذ لقطات شاشة. على عكس الفيديوهات، يعرض النظام الصور عادةً ضمن إطار المخزن المؤقت لواجهة المستخدم، ما يؤدي إلى نتيجتَين رئيسيتَين:

  • يجب ألا تخضع الصور لمعالجة، بما في ذلك تعيين الدرجات اللونية، تختلف عن واجهة المستخدم المحيطة.
  • وتكون التطبيقات مسؤولة عن ربط درجات الألوان المستندة إلى المصدر عند عرض واجهة المستخدم الخاصة بها.

للتخفيف من هذا التحدي، ننصحك بالاطّلاع على ثلاث طرق محتملة لتنفيذ ميزة أخذ لقطات الشاشة:

  • تحافظ هذه الميزة على تفاصيل النطاق العالي الديناميكية (HDR) في صورة ذات دقة HDR فائقة، ما يؤدي إلى تعتيم واجهة مستخدم التطبيق في لقطة الشاشة.
  • الاحتفاظ بتفاصيل واجهة مستخدم التطبيق، ما يؤدي إلى اقتصاص صورة Ultra HDR
  • يمكنك التوصّل إلى حل وسط من خلال زيادة سطوع واجهة مستخدم التطبيق مع اقتصاص الأجزاء الساطعة في محتوى HDR.

يستخدم نظام التشغيل Android 14 الطريقة الثالثة لتفتيح واجهة مستخدم التطبيق واقتصاص أبرز تفاصيل النطاق العالي الديناميكية.

‫Android 15 QPR1

يتضمّن SurfaceFlinger خوارزمية محلية لربط الدرجات اللونية بلقطات الشاشة. تشمل هذه العملية ما يلي:

  • تقسيم الصورة المُدخلة إلى صور أصغر
  • احتساب الحد الأقصى للإنارة في كل صورة، وتجاهل قيم الإنارة المنخفضة ضمن كل قسم
  • استيفاء قيم الإضاءة المحسوبة من خلال التمويه وإعادة أخذ العينات
  • تطبيق أداة تعيين نغمات Reinhard ذات المَعلمات على الصورة المدخلة، استنادًا إلى قيم الإضاءة الساطعة المستوفاة

تحسّنت هذه الخوارزمية بشكل كبير بين الإصدارين Android 14 وAndroid 15 QPR1، كما توضّح الأمثلة التالية:

  • المثال 1 هو لقطة شاشة لفيديو HDR معروض فوق صفحة Chrome تحتوي على Ultra HDR. يتم الحفاظ على ألوان واجهة المستخدم إلى حد كبير في التنفيذ الجديد، ولم يعُد يتم اقتصاص الصورة.

    Android 14 ‫Android 15 QPR1
    المثال 1 في Android 14 المثال 1 في Android 15qpr

    الشكل 1: مقارنة بين الإصدار 14 من نظام التشغيل Android والإصدار 15 QPR1 من نظام التشغيل Android للمثال 1

  • المثال 2 هو لقطة شاشة لفيديو بنطاق عالي الديناميكية معروض فوق الإعدادات مع لقطات شاشة لاحقة. في Android 14، تكون ألوان لقطة الشاشة أغمق على التوالي. في الإصدار 1 من حزمة QPR لنظام Android 15، تعمل أداة ربط الدرجات اللونية على تكرار ألوان واجهة المستخدم والحفاظ عليها بشكل صحيح.

    Android 14 ‫Android 15 QPR1
    المثال 2 في Android 14 المثال 2 في الإصدار التجريبي من Android 15

    الشكل 2: مقارنة بين الإصدار 14 من نظام التشغيل Android والإصدار 15 من نظام التشغيل Android‏ QPR1 للمثال 2

Android 16

على غرار دقة HDR الفائقة، تخزِّن لقطات الشاشة بنطاق عالي الديناميكية خريطة كسب في ملف لقطة الشاشة لاسترداد تمثيل النطاق العالي الديناميكية أثناء العرض. ومع ذلك، على عكس ميزة "دقة HDR فائقة"، تظل لقطة الشاشة بتنسيق PNG لضمان التوافق مع الأنظمة القديمة التي تستخدم لقطات شاشة بتنسيق PNG.

يتضمّن إنشاء لقطة شاشة ما يلي:

  • عند عرض محتوى بتقنية النطاق العالي الديناميكية (HDR) على الجهاز، يتم إنشاء لقطة شاشة باستخدام وحدات بكسل FP16.
  • تنتج أداة "تعديل درجة اللون" المحلية الموضّحة في Android 15 QPR1 عرضًا أساسيًا بتنسيق SDR ذي 8 بت.
  • يتم إنشاء خريطة كسب 8 بت من خلال الجمع بين العرض الأساسي بتنسيق SDR والعرض بتنسيق HDR.
  • يتم ترميز العرض الأساسي بنطاق SDR وخريطة الكسب في ملف PNG واحد.

يتضمن ترميز PNG ما يلي:

  • يتم ترميز خريطة الكسب كصورة PNG تتضمّن مجموعة بيانات gmAP، وتحتوي على البيانات الوصفية ISO 21496-1 لخريطة الكسب.
  • يتم ترميز العرض الأساسي بتنسيق SDR كصورة PNG تتضمّن جزءًا gmAP يحتوي على إصدار بيانات ISO 21496-1 الوصفية. تتضمّن صورة PNG هذه أيضًا جزء gdAT يحتوي على صورة PNG كاملة لـ "خريطة كسب" مشفّرة.

يوضّح الشكل التالي تخطيط أجزاء PNG:

تخطيط أجزاء PNG

الشكل 3: تخطيط أجزاء PNG

ومع Android 16، يتيح برنامج ترميز PNG ترميز وفك ترميز ملفات PNG هذه. يمكن للتطبيقات عرض ملف PNG مع خريطة كسب بالطريقة نفسها التي يتم بها عرض صور Ultra HDR.