HDR,這是一個在近年來一直被提起的名詞,凡是有顯示設備的地方就有它的身影。
如今,隨著高解析度彩電的普及,HDR這個標籤也被貼到了眾多產品上。可是事實,HDR並不是一個容易實現的標準。那麼面對電視上眾多的HDR標誌,究竟該如何分辨呢?
什麼是HDR
今天的科普只針對電視領域。說起來,電視領域的HDR比起手機和顯示器反而更加規範呢。
電視領域的HDR是指高動態範圍(High-dynamic-range)顯示技術,與之對應的則是傳統的SDR(標準動態範圍)顯示技術。對攝影攝像有過一定了解的讀者都知道,動態範圍越大,圖像所能記錄的亮/暗部細節就越豐富。嗯,這裡得感謝一下手機廠商堅持不懈的市場科普。
所以,HDR技術勢必要比SDR所能呈現的亮度範圍更大。這裡科普一個概念:人眼可感知的亮度範圍是10 cd/m。如上圖,真實世界的亮度範圍無比寬廣,所以我們目光所及的景色當然是自然而細膩的。傳統的SDR標準顯示設備的亮度範圍是10 cd/m,而HDR標準的顯示設備的亮度範圍是10 cd/m。換言之,HDR設備能顯示的亮度範圍是SDR設備的100倍。
除了亮度範圍,色彩範圍和色深上HDR也比SDR高出兩個數量級,HDR必須使用寬色域Rec.2020色彩空間和10bit 色深。
什麼是色彩範圍呢?其實就是我們平時說的色域,如手機中經常提到的P3廣色域就是一種標準。SDR所採用的的色彩範圍標準為Rec.709,HDR採用的則為Rec.2020,後者自然比前者強出很多,可以通過上圖直觀地對比兩種標準的色彩空間。
而色深就是色彩深度,指的是一個像素裡面的每種基礎顏色用到的數據量。HDR規定採用的色深為10bit起,而我們日常接觸的多為8bit。8bit僅有256級灰階,能呈現1677萬色(這個數字是不是很熟悉);而10bit則有1024級灰階,能呈現10.7億色,這便是數量級的差距。
10bit和8bit顯示效果是有極大差別的,舉個例子,我們總能看到一些關於天空的影像中有一圈圈的色彩斷層,這就是8bit色深呈現力不足導致的。而10bit色深能夠極大地規避這種情況。
總而言之,相較傳統的SDR顯示技術,HDR能夠在亮度範圍,色彩寬度和深度上以數量級的優勢碾壓前者,能夠顯示有著更豐富明暗部細節和更細膩鮮豔色彩表現的畫面。
電視機的常見HDR標準
OK,明確了一些概念,我們接下來說說現在市面上常見的主流電視HDR標準,共有三種。對了,這裡先明確一點,如果設備峰值顯示亮度不足1000nit的,還是洗洗睡吧。
毫無疑問,第一個介紹的就是最基礎的標準了。HDR10看成最最基礎的HDR標準了,所以也是一個開放標準,無需支付版權費。
HDR10標準規定了幾項硬性指標:
寬色域 Rec.2020 色彩空間
10bit 色深
SMPTE ST 2084(PQ)圖像傳輸功能
▲ 杜比視界(Dolby Vision) HDR
Dolby Vision HDR是目前最高級的HDR標準,它由杜比實驗室制定,自然,這是個需要收版權費的封閉式標準,其標準如下:
寬色域 Rec.2020 色彩空間
12bit 色深
SMPTE ST 2084(PQ)圖像傳輸功能
其最大的特色是支持動態數據元結構。相較靜態數據元結構每一幀所輸出的HDR 圖像效果相同,動態數據元結構的畫面效果更加鮮活,當然也對設備提出了更高的要求。杜比視界允許10000nit的最大亮度。
該標準為三星聯合松下、亞馬遜、20世紀福克斯共同創建推廣的,原因是杜比的版權費用太高了。它是HDR10標準的加強版,與前者最大的不同就在於,HDR10+採用了動態數據元結構。
當然,除了這三種HDR標準之外,還有許多電視廠商自己做的HDR標準和貼紙(說的就是你,索尼!)。不過不要慌,只要抓住峰值亮度1000nit、Rec.2020 色彩空間、10bit 色深這三條標準就基本不會搞錯了。
希望這篇科普能夠給讀者們在選擇電視產品前明確相關的概念,因為目前有許多電視廠商打HDR擦邊球,比如「支持HDR」,實際上只是有HDR解碼能力,但硬體層面完全無法呈現。
明確了亮度、色域、色深這三大指標,相信你就不會選錯了!