经过多年的不懈宣传,HDR已被许多消费者认可,甚至将HDR等同于高图像质量。为了吸引消费者购买,许多售价仅在一到两千元的液晶电视和显示器都支持HDR,但是它们支持真正的HDR吗?
HDR是“高动态范围成像”的缩写,而相应的中文是“高动态范围成像”。翻译成的话,意味着要使亮度图像更亮,黑暗图像更暗。实现HDR并不容易。必须从内容源,软件处理和显示硬件开始显示真实的HDR图像。为了让消费者知道电视和显示器是否支持HDR显示,业界制定了几种HDR标准,包括HDR10、HDR10 +,Dolby Vision,HLG,高级HDR,HDR 400、HDR 600、HDR 1000、超高清高级版。如此多的标准真的很愚蠢和困惑,尤其是HDR10、HDR 400、HDR 600、HDR1000。数字越高,越好吗?

HDR标准可以分为两类,一类是DisplayHDR,Ultra HD Premium,前者包括HDR 400、HDR 600和HDR 1000,后者是用于标准化硬件的标准,而另一类是视频编码标准。 ,包括HDR10、HDR10 +,杜比视界(Dolby Vision),HLG,高级高清,我们使用的显示器和电视均基于两个标准。
第一个硬件标准Ultra HD Premium
Ultra HD Premium是消费类设备的第一个HDR显示标准。它由UHD联盟于2016年初制定。它主要规范LCD和OLED电视的HDR显示效果。具体规格如下:
分辨率达到3820×2160
颜色深度达到10bit
支持BT.2020色域信号输入
显示器覆盖了DCI-P3色域空间的90%以上
HDR:符合SMPTE ST2084 EOTF(高动态范围视频电光转换)标准
峰值亮度和黑电平达到其中之一,LCD:亮度超过1000尼特/黑度低于0.05尼特,OLED:亮度超过540尼特/黑度低于0.0005尼特

我不得不说,Ultra HD Premium是一个相当“人性化”的标准,它充分解决了液晶对比度低和OLED亮度低的缺点。对色域的要求非常宽松,仅需要90%+的DCI-P3。色域可以通过WLED光源+量子点技术实现。色彩精度,背光均匀性等没有定义。最难实现的一点是,液晶电视必须使用动态分区技术来突出显示1000尼特以上的亮度和0.05尼特以下的黑色电平。目前,Ultra HD Premium是定义电视图像质量的最高标准,但是松散的指示器确定满足Ultra HD Premium标准的电视的图像质量差异很大。满足Ultra HD Premium标准不一定是一台好电视。好的电视必须符合Ultra HD Premium标准。
尴尬的DispalyHDR
如果Ultra HD Premium是人类标准,那么VESA定制的DisplayHDR就是无耻的标准。 DisplayHDR是用于计算机显示器(包括笔记本电脑屏幕)的HDR标准。它不仅可以调节色域,亮度和色深,还可以指定连续的亮度和响应速度。色彩深度分为处理精度和面板色彩精度。二,比Ultra HD Premium更完整。

▲最苛刻的HDR 1000要求面板色彩精度不超过8bit + 2bit
但是,DisplayHDR的失败在于HDR 400、HDR 600、HDR 1000的三个级别。最低的HDR 400峰值亮度为400cd /m²,连续亮度为320cd /m²,以及角落框和隧道黑电平分别为0.4 cd /m²,0.1 cd /m²,BT.709,色域大于90%,面板颜色精度为8bit。换句话说,HDR 400标准显示器只是SDR显示器的高级版本。无法反映高动态范围的效果。

要高质量显示HDR游戏和视频内容,至少需要一台符合HDR 600标准的监视器,最好是HDR 1000,它等效于计算机版本的Ultra HD Premium标准。实现HDR 600并非易事。它要求峰值亮度达到600cd /m²,并且转角盒和隧道黑电平均为0.1cd /m²,这只能通过使用动态分区技术来实现。色域要求达到DCI-P3的90%以上,要求远远高于HDR 400,更不用说一两千元的显示器了,甚至两三千元的显示器也达不到这些指标。
过去两年中,市场上出现了一批堆叠式LCD显示器,Mini LED背光LCD和OLED屏幕,它们的性能远远超过HDR1000。DisplayHDR从此变得非常尴尬。 HDR 400标准太低而无法显示HDR效果,而HDR 1000已过时,无法显示出新一代显示器的性能差异。
欺骗性电视解码
拥有支持HDR的显示器和电视只是第一步,它必须支持解码HDR视频。与SDR视频不同,HDR视频是半成品。这就像由照相机/摄像机拍摄的Log风格的视频。它具有初步的色彩调节功能,但屏幕饱和度和对比度非常低,并且具有灰色感。它需要电视和计算机。根据电视屏幕和显示器的亮度特性进行色调映射,然后将其转换为高饱和度,高对比度的视频。

▲屏幕的左侧是Rec 709,右侧是LogC。HDR视频就像处理之前的右侧屏幕一样。
Philips和Technicolor曾经推出了一种称为Technicolor Advanced HDR的HDR标准SDR,但它缺乏支持者,并且已经过世。当前的HDR视频标准主要包括HDR10 / 10 +,Dolby Vision和HLG。
HDR10、Dolby Vision基于感知量化器绝对值显示(SMPTE ST2084 EOTF标准),PQ输出具有元数据,编码值为绝对亮度值。输出版本分为500nit,1000nit,2000nit和多个亮度等级,如果显示器和电视不满足亮度要求,则超过亮度的屏幕将被切断。两者的区别在于HDR10规格较低,仅支持10位色深,亮度范围为1000至4000 cd /m²,这是免费的。杜比视界(Dolby Vision)支持12位色深,最大亮度可以达到10000 cd /m²,并且PQ可以超过电视的动态范围。范围大,缺点是收费。为了增强HDR10的竞争力,三星和亚马逊提出了HDR10 +的改进版本,该HDR10 +可以根据每个场景甚至每个帧优化图片并提高图片质量。 HLG是由BBC和NHK建立的HDR广播标准。输出时不携带元数据,并且编码值为相对值。它将在播放过程中放大一个百分比,这非常适合于不同的设备,并且成本最低。简而言之,杜比视觉> HDR10 +> HDR10> HLG。

由于计算机的灵活结构,只要CPU速度足够快,它就可以解码任何格式的HDR视频。 HDR显示器不会成为软件瓶颈,并且电视会带来很多麻烦。现在,电视正在从广播时代过渡到流媒体时代。 HDR视频在流媒体上的传播速度比广播更快。均使用HDR10、Dolby Vision和HLG格式。一台电视必须同时容纳全部四台。 HDR格式可以很好地观看HDR视频。
请务必注意,能够解码HDR视频并不意味着它可以显示HDR视频。市场上廉价的HDR电视质量仅敢声称它是HDR解码,这意味着当电视解码HDR视频时,它将HDR转换为SDR,然后将其传输到SDR LCD屏幕。显示器仍然是SDR视频,甚至还有解码错误。无法显示正常的SDR效果。


▲HDR电视屏幕快照失败,图片的高光和细节全部破裂,或者屏幕模糊

▲HDR解码电视屏幕截图,根本没有HDR效果
如何判断HDR的真实性
学习大量知识的目的是判断电视或监视器是否为HDR,那么有什么简单有效的方法?首先,看看钱,不要指望两三千元的电视和显示器支持HDR。其次,看一下认证。通过DispalyHDR和Ultra HD Premium认证,它绝对是HDR设备,但不一定有效。它采用所有格式。第三,实际测试,在Internet上搜索相关测试或自己动手测试-显示器可以从Windows的Windows HD Color菜单中检查显示器是否支持HDR;电视需要准备一个U盘,以不同的格式将HDR视频存储到商店以进行实际测试。

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