淺談HDR技術為什么會成為電視宣傳的新噱頭？

eswgdeh · 發(fā)表于 2017-9-25 09:53

電視經(jīng)過一段沒落之后又重新占據(jù)市場地位，在技術的不斷革新下，電視越來越成為炙手可熱的家電之一，各類電視顯示技術層出不窮，HDR成為技術也隨之成為一個新的噱頭，那么到底什么是HDR呢？

高動態(tài)范圍為何犀利 HDR技術深度解析

HDR既是High Dynamic Range的縮寫，翻譯成中文就是高動態(tài)范圍。高這個詞大家都知道是什么意思，所以要解釋HDR是什么，我們應該明確的就是DR，也就是動態(tài)范圍的概念。其實動態(tài)范圍是一種用數(shù)學方式來描述某個給定場景的亮度層次范圍的技術術語，直白的說就是指一個圖像中最亮處和最暗處之間的比值。HDR技術就是讓圖像明亮的地方更亮，而黑色的地方更黑暗。

HDR技術的應用

人眼所能感受的亮度范圍大概為10-3—106nit，所能感受的瞬時對比度范圍可達10000：1，而目前消費級液晶顯示器的亮度一般在300—400nit左右，其亮度范圍一般為2000：1。因此，人眼的亮度分辨能力遠高于當前主流的顯示設備。而HDR顯示技術就是要提升顯示的亮度范圍，讓我們看到的圖像色彩更加絢麗。

人眼的亮度分辨能力遠高于當前的顯示設備

HDR技術的實現(xiàn)是通過與原來不同的伽馬曲線來完成的，另外目前關于HDR的轉(zhuǎn)換函數(shù)有兩種，一種是電影電視工程師協(xié)會主導的感知量化技術，也就是ST2084，使用該技術的就是Dolby Vision，轉(zhuǎn)換方式為電信號轉(zhuǎn)換為光信號（EOFT）。另一種是國際電信聯(lián)盟主導的HLG，使用的轉(zhuǎn)換方式為光信號轉(zhuǎn)換為電信號(OETF)。

一、關于HDR的格式之爭或許根本就不存在

其實HDR的誕生并不是很久以前的事，2015年8月27日美國消費者技術協(xié)會公布了HDR10標準，嚴格意義上來說從那一天開始HDR才真正走進了我們的生活，就像今天所有的HDR電視都支持這個標準。

HDR畫面

但是HDR10并不是唯一的標準，HDR的標準有四個：Dolby Vision、HDR10、HLG和Prime/SL-HDR1。關于這四個標準也有過一番唇槍舌戰(zhàn)。今天我們就來聊聊之前吵得火熱的格式之爭。首先Prime/SL-HDR1是Technicolor公司與飛利浦合作的一套標準，屬于傳輸定義，我們就不做過多討論了。今天我們主要聊得就是Dolby Vision、HDR10、HLG這三個標準，關于這三個標準的參數(shù)區(qū)別大家可以看下圖。

關于HDR三種標準的對比

我們先來說HLG，其實HLG的推出目的很簡單，就是簡化HDR的制作流程。Dolby Vision和HDR10遵循的都是電信號轉(zhuǎn)換為光信號，所以后期需要進行內(nèi)容再制作。但是對于24小時播放的電視臺節(jié)目來說，如果把所有的信號都進行HDR編碼，那將會是無比巨大的工作量，顯然這是不現(xiàn)實的。而相對于Dolby Vision和HDR10，HLG的轉(zhuǎn)換方式為光信號轉(zhuǎn)換為電信號，也就是在拍攝的時候就可以直接完成HDR的編碼，后期不再需要耗費大量的精力。因此HLG對于電視節(jié)目來說是非常合適的。另外從上圖我們可以看到，HLG沒有明確標識亮度范圍，而是采用彈性的百分比，它所提供的動態(tài)范圍為1200%。正是因為這個特點，它對于舊電視或新電視都非常使用。綜上所述，HLG在未來很可能成為HDR電視廣播信號的主流格式。

HLG未來可能成為電視廣播信號的主流格式

關于Dolby Vision和HDR10，首先我們要知道的是，它們都遵循ST2084，因此兩者其實可說是同門師兄弟。但是Dolby Vision版本可以生成HDR10版本，反過來卻不行。而HDR10是免費授權的通用版本，它的色深為10bits，使用靜態(tài)元數(shù)據(jù)，不兼容SDR。因此可以說HDR10就是制定標準得人為了照顧大部分設備的性能而得出的一個妥協(xié)產(chǎn)物。而Dolby Vision采用了雙層編碼技術，在SDR內(nèi)容的基本層上再增加支持HDR的增強層，從而達到兼容SDR的目的。因此在這里我們可以說HDR10就是包含在Dolby Vision里面的一個子集。Dolby Vision相對于HDR10提供了更多的功能。

在這里我們就可以得出結論了，所有支持Dolby Vision的設備均可以支持HDR10，不存在多HDR格式之間的兼容性問題。而相對于Dolby Vision和HDR10，HLG則更加適用于電視信號領域。因此之前吵得火熱的格式之爭或許根本就不存在。

二、實際體驗 HDR技術果然名不虛傳

關于HDR技術，前面我們已經(jīng)聊得夠多了，那么他在實際表現(xiàn)中究竟怎樣呢？經(jīng)常光臨中關村在線投影機頻道的小伙伴們應該還記得，就在前不久，我們對索尼的VPL-VZ1000激光電視進行了一次全面體驗。這款產(chǎn)品就帶有HDR功能，在現(xiàn)場展示中，我們看到HDR的畫面確實在亮度和色彩表現(xiàn)方面相較于普通湖面有了一個質(zhì)的飛躍。大家可以看下圖。

現(xiàn)場展示中增加了HDR技術的畫面效果有了質(zhì)的飛躍

當然，我們的現(xiàn)場體驗可不僅僅是看看他的現(xiàn)場展示。我們對VPL-VZ1000激光電視的HDR畫面效果進行了現(xiàn)場實拍。從下圖中我們可以看到，左面是HDR功能開啟后的畫面表現(xiàn)，右面則是沒有開啟HDR功能的效果。從圖中可以看出，HDR功能開啟后畫面的對比度更強，亮部細節(jié)更加突出，而暗部的表現(xiàn)則是更加黑暗，同時畫面也更加有感染力。

另外還想在這里和大家分享一下我自己對于HDR的觀影體驗。前一段時間，筆者在杜比影院觀看了《蜘蛛俠：英雄歸來》。實際的觀影中，首先Dolby Vision的畫面確實比普通3D要亮的多，另外不得不說的就是，在融合了HDR技術之后，對比度的確有了一個很明顯的進步，顏色對鮮明，整個畫面非常絢麗多彩。

四、亮度和色彩 HDR未來發(fā)展的重點

未來，HDR肯定將會成為電視與投影機廠商的新賣點，但是如果僅僅是在技術上兼容HDR，而不能在亮度和色域方面達到HDR的要求，實際效果的提升也是微不足道的。

HDR畫面效果的關鍵點還是亮度和色彩

科技的發(fā)展讓我們的生活更加美好

從本質(zhì)而言，HDR其實就是畫面整體亮度范圍的大幅度擴展，而這里面不僅只局限于白色的亮度，還需要牽扯到其他的色彩。就像我們經(jīng)常提到的色域，它其實是一個立體空間，當所有色彩的亮度都得到提升之后，整個色彩空間就能大幅度增加，但是如果僅僅是提升某一點色彩的亮度，是不足以帶動這個空間亮度增加的。這就是所謂牽一發(fā)而動全身的道理。未來無論是電視還是投影機，想要獲得好的HDR畫面效果，最關鍵的點還是是亮度輸出與色彩表現(xiàn)。色域范圍越廣，亮度越高，就能充分地釋放出HDR高動態(tài)畫面的真正的潛力。

HDR作為一個新崛起的黑科技，大幅的提升了圖像的亮度層次范圍，確實為我們帶來了更加絢麗多彩的畫面，目前這項技術廣泛應用于電影電視等領域，未來在亮度和色域方面取得突破，HDR一定會為我們重新定義電視畫面的。好了，關于HDR今天就和大家科普到這里，不得不說的是，今天的我們都是幸運的，飛速發(fā)展的科技為我們帶來了過去想象不到的完美觀影體驗。未來，一定會更美好。

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krisunny · 發(fā)表于 2017-9-25 09:55

原來是這樣！學習了

zdhliaoning · 發(fā)表于 2017-9-25 22:20

老鐵666！必須支持一波！

wu0136 · 發(fā)表于 2017-9-27 08:13

來是這樣！學習

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