Amazon|买电视前必看科普:什么是HDR?

【Amazon|买电视前必看科普:什么是HDR?】
HDR , 这是一个在近年来一直被提起的名词 , 凡是有显示设备的地方就有它的身影 。
如今 , 随着高分辨率彩电的普及 , HDR这个标签也被贴到了众多产品上 。 可是事实 , HDR并不是一个容易实现的标准 。 那么面对电视上众多的HDR标志 , 究竟该如何分辨呢?
什么是HDR
今天的科普只针对电视领域 。 说起来 , 电视领域的HDR比起手机和显示器反而更加规范呢 。
电视领域的HDR是指高动态范围(High-dynamic-range)显示技术 , 与之对应的则是传统的SDR(标准动态范围)显示技术 。 对摄影摄像有过一定了解的读者都知道 , 动态范围越大 , 图像所能记录的亮/暗部细节就越丰富 。 嗯 , 这里得感谢一下手机厂商坚持不懈的市场科普 。

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所以 , HDR技术势必要比SDR所能呈现的亮度范围更大 。 这里科普一个概念:人眼可感知的亮度范围是1012 cd/m2 。 如上图 , 真实世界的亮度范围无比宽广 , 所以我们目光所及的景色当然是自然而细腻的 。 传统的SDR标准显示设备的亮度范围是103 cd/m2 , 而HDR标准的显示设备的亮度范围是10? cd/m2 。 换言之 , HDR设备能显示的亮度范围是SDR设备的100倍 。
除了亮度范围 , 色彩范围和色深上HDR也比SDR高出两个数量级 , HDR必须使用宽色域Rec.2020色彩空间和10bit 色深 。

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什么是色彩范围呢?其实就是我们平时说的色域 , 如手机中经常提到的P3广色域就是一种标准 。 SDR所采用的的色彩范围标准为Rec.709 , HDR采用的则为Rec.2020 , 后者自然比前者强出很多 , 可以通过上图直观地对比两种标准的色彩空间 。
而色深就是色彩深度 , 指的是一个像素里面的每种基础颜色用到的数据量 。 HDR规定采用的色深为10bit起 , 而我们日常接触的多为8bit 。 8bit仅有256级灰阶 , 能呈现1677万色(这个数字是不是很熟悉);而10bit则有1024级灰阶 , 能呈现10.7亿色 , 这便是数量级的差距 。

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10bit和8bit显示效果是有极大差别的 , 举个例子 , 我们总能看到一些关于天空的影像中有一圈圈的色彩断层 , 这就是8bit色深呈现力不足导致的 。 而10bit色深能够极大地规避这种情况 。
总而言之 , 相较传统的SDR显示技术 , HDR能够在亮度范围 , 色彩宽度和深度上以数量级的优势碾压前者 , 能够显示有着更丰富明暗部细节和更细腻鲜艳色彩表现的画面 。
电视机的常见HDR标准
OK , 明确了一些概念 , 我们接下来说说现在市面上常见的主流电视HDR标准 , 共有三种 。 对了 , 这里先明确一点 , 如果设备峰值显示亮度不足1000nit的 , 还是洗洗睡吧 。

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▲ HDR 10
毫无疑问 , 第一个介绍的就是最基础的标准了 。 HDR10看成最最基础的HDR标准了 , 所以也是一个开放标准 , 无需支付版权费 。
HDR10标准规定了几项硬性指标:
宽色域 Rec.2020 色彩空间
10bit 色深
SMPTE ST 2084(PQ)图像传输功能

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▲ 杜比视界(Dolby Vision) HDR
Dolby Vision HDR是目前最高级的HDR标准 , 它由杜比实验室制定 , 自然 , 这是个需要收版权费的封闭式标准 , 其标准如下: 分页标题
宽色域 Rec.2020 色彩空间
12bit 色深
SMPTE ST 2084(PQ)图像传输功能
其最大的特色是支持动态数据元结构 。 相较静态数据元结构每一帧所输出的HDR 图像效果相同 , 动态数据元结构的画面效果更加鲜活 , 当然也对设备提出了更高的要求 。 杜比视界允许10000nit的最大亮度 。

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▲ HDR10+
该标准为三星联合松下、亚马逊、20世纪福克斯共同创建推广的 , 原因是杜比的版权费用太高了 。 它是HDR10标准的加强版 , 与前者最大的不同就在于 , HDR10+采用了动态数据元结构 。
当然 , 除了这三种HDR标准之外 , 还有许多电视厂商自己做的HDR标准和贴纸(说的就是你 , 索尼!) 。 不过不要慌 , 只要抓住峰值亮度1000nit、Rec.2020 色彩空间、10bit 色深这三条标准就基本不会搞错了 。
希望这篇科普能够给读者们在选择电视产品前明确相关的概念 , 因为目前有许多电视厂商打HDR擦边球 , 比如“支持HDR” , 实际上只是有HDR解码能力 , 但硬件层面完全无法呈现 。
明确了亮度、色域、色深这三大指标 , 相信你就不会选错了!#HDR#SDR#科普收藏
除了亮度范围 , 色彩范围和色深上HDR也比SDR高出两个数量级 , HDR必须使用宽色域Rec.2020色彩空间和10bit 色深 。
什么是色彩范围呢?其实就是我们平时说的色域 , 如手机中经常提到的P3广色域就是一种标准 。 SDR所采用的的色彩范围标准为Rec.709 , HDR采用的则为Rec.2020 , 后者自然比前者强出很多 , 可以通过上图直观地对比两种标准的色彩空间 。
而色深就是色彩深度 , 指的是一个像素里面的每种基础颜色用到的数据量 。 HDR规定采用的色深为10bit起 , 而我们日常接触的多为8bit 。 8bit仅有256级灰阶 , 能呈现1677万色(这个数字是不是很熟悉);而10bit则有1024级灰阶 , 能呈现10.7亿色 , 这便是数量级的差距 。
10bit和8bit显示效果是有极大差别的 , 举个例子 , 我们总能看到一些关于天空的影像中有一圈圈的色彩断层 , 这就是8bit色深呈现力不足导致的 。 而10bit色深能够极大地规避这种情况 。
总而言之 , 相较传统的SDR显示技术 , HDR能够在亮度范围 , 色彩宽度和深度上以数量级的优势碾压前者 , 能够显示有着更丰富明暗部细节和更细腻鲜艳色彩表现的画面 。
电视机的常见HDR标准
OK , 明确了一些概念 , 我们接下来说说现在市面上常见的主流电视HDR标准 , 共有三种 。 对了 , 这里先明确一点 , 如果设备峰值显示亮度不足1000nit的 , 还是洗洗睡吧 。
▲ HDR 10
毫无疑问 , 第一个介绍的就是最基础的标准了 。 HDR10看成最最基础的HDR标准了 , 所以也是一个开放标准 , 无需支付版权费 。
HDR10标准规定了几项硬性指标:
宽色域 Rec.2020 色彩空间
10bit 色深
SMPTE ST 2084(PQ)图像传输功能
▲ 杜比视界(Dolby Vision) HDR
Dolby Vision HDR是目前最高级的HDR标准 , 它由杜比实验室制定 , 自然 , 这是个需要收版权费的封闭式标准 , 其标准如下:
宽色域 Rec.2020 色彩空间
12bit 色深
SMPTE ST 2084(PQ)图像传输功能
其最大的特色是支持动态数据元结构 。 相较静态数据元结构每一帧所输出的HDR 图像效果相同 , 动态数据元结构的画面效果更加鲜活 , 当然也对设备提出了更高的要求 。 杜比视界允许10000nit的最大亮度 。
▲ HDR10+
该标准为三星联合松下、亚马逊、20世纪福克斯共同创建推广的 , 原因是杜比的版权费用太高了 。 它是HDR10标准的加强版 , 与前者最大的不同就在于 , HDR10+采用了动态数据元结构 。
当然 , 除了这三种HDR标准之外 , 还有许多电视厂商自己做的HDR标准和贴纸(说的就是你 , 索尼!) 。 不过不要慌 , 只要抓住峰值亮度1000nit、Rec.2020 色彩空间、10bit 色深这三条标准就基本不会搞错了 。分页标题
希望这篇科普能够给读者们在选择电视产品前明确相关的概念 , 因为目前有许多电视厂商打HDR擦边球 , 比如“支持HDR” , 实际上只是有HDR解码能力 , 但硬件层面完全无法呈现 。
明确了亮度、色域、色深这三大指标 , 相信你就不会选错了!