了解 HDR10 和杜比视界

了解 HDR10 和杜比视界

HDR 是当今科技界最流行的流行语之一。无论你走到哪里,你都会看到电视、视频流服务、游戏机,甚至智能手机都宣传它们兼容 HDR。

HDR 于 2015 年推出,旨在超越当时大多数视频改进所特有的缺乏想象力的分辨率提升,并实现更有意义的目标。HDR 的目标不仅仅是增加像素,而是提高像素质量。HDR 的重点是通过允许光输出水平有更大的变化来改善动态范围,同时允许更广泛的色彩范围。

我们难道不都喜欢在 SDR 屏幕上看到 HDR 比较吗?

从那时起,HDR 的受欢迎程度就大大提升,制造商抓住了另一个机会,现在他们可以用一个易于营销的缩写来销售它。与此同时,我们还得到了现在陈词滥调的短语“更亮的白色,更深的黑色”。但如果你问普通人他们实际上从这个短语或围绕 HDR 及其各种格式的任何营销中理解了什么,他们很可能真的不知道。

因此今天我们尝试揭开 HDR 周围的一些神秘面纱,尝试解释它的含义、它与常规的旧式“SDR”有何不同、它是如何制作的、什么是杜比视界 (Dolby Vision),它是否相关,以及更重要的是,您是否应该关心它。

动态范围

如果我们想了解 HDR 或高动态范围,首先需要从基础开始,也就是动态范围部分。某物的动态范围是其可以产生的最低值和最高值之间的差值。

虽然动态范围在各种情况下都有使用,但在本文中我们仅讨论与显示器和相机相关的动态范围。对于显示器,动态范围是其能够产生的最亮和最暗光线之间的差异。对于相机,动态范围是其在任何给定设置下能够捕捉到的最亮和最暗光线。

RED Weapon Monstro 8K VV 的动态范围约为 18 档。

亮度值的动态范围通常以光圈为单位来衡量,这不是绝对单位,而是光输出值的两倍。光量每增加一倍,动态范围就会增加一倍。

要获得高动态范围视频体验,您需要端到端支持。这意味着从捕捉内容的摄像机到编码内容的编辑套件,再到交付格式,最后是电视,所有这些都需要支持 HDR,否则整个过程就会受到影响,最终结果要么不是 HDR,要么无法提供良好的体验。

标准动态范围

典型的数字视频,或者现在所谓的标准动态范围视频,有很多参数定义它。让我们以标准高清蓝光盘上的视频为例。

大多数高清蓝光光盘上的视频都是标准 H.264 8 位 4:2:0 文件。H.264 是编解码器,也是世界上最常用的视频格式之一。8 位是位深度,其中每个 RGB 原色都分配有 8 位颜色信息,总共有 24 位颜色信息。特定位深度的颜色数量为 2 n ,其中 n 是位深度,因此 24 位信号最多可以有 1677 万种颜色。

图片来源:维基百科

4:2:0 是色度子采样,是一种通过减少颜色信息进行压缩的方式。4:2:0 的水平色度分辨率和垂直色度分辨率分别是完整 4:4:4 或 RGB 信号的一半,这对于视频内容来说很好,但不适用于计算用途,因为文本在较低的子采样值下往往会变得模糊。

Rec. 709 色彩空间与可见色彩范围内的 Rec. 2020 和 DCI-P3 的比较

接下来是色彩空间。高清蓝光采用 Rec. 709 色彩空间制作。这大致相当于计算机和互联网使用的 sRGB 色彩空间,具有相同的 6504K D65 白点。但是,Rec. 709 的伽玛为 2.4,而 sRGB 的伽玛为 2.2。

色彩空间定义了可用色彩的范围。每种色彩都可以映射到此 3D“空间”中的特定点,该空间由人眼可见的色彩范围定义。伽马是标准动态范围视频的电光传递函数或 EOTF,它是一个数学方程,可将传入的电信号转换为可见的色彩信息。伽马值大致控制内容中色彩的亮度值,更改伽马值会更改该内容中的所有色彩值。如果将伽马值从 2.4 更改为 2.2,则整个图像会变得更亮。同样,如果在校准为 2.8 的显示器上观看以 2.4 伽马掌握的内容,则整个图像看起来会更暗。

最后,还有最大亮度。标准动态范围视频的峰值亮度为 100 尼特。调色师将在仅比漆黑几尼特的房间中将 SDR 显示器校准到 100 尼特,并确保最白的白色不超过 100 尼特,否则它们就会被剪裁。

这种亮度限制是 SDR 视频的最大限制。虽然位深度、色度子采样和色彩空间等其他因素都是可变的,并且 SDR 视频中的值可以更高,例如 10 位、4:4:4、Rec. 2020,但亮度值始终限制在 100 尼特。

这意味着内容的动态范围受到严重限制,因为 100 尼特和 0 尼特之间的差异只有大约 6 档,这并不多。这导致图像中的对比度非常小,因为最亮的值只能比最暗的值亮这么多。

这种差异不足以产生逼真的内容。当你在阳光明媚的日子走出户外时,你会看到物体反射数万尼特的光线。太阳本身发出的光超过十亿尼特。我们的眼睛甚至无法成功看到所有的动态范围,这就是为什么我们的虹膜在强光下会变窄,而在阴影下又会变宽。但我们仍然可以看到明亮的物体,比如在阳光下闪闪发光的白色汽车,因为它非常明亮,而这正是电视所缺少的,电视的亮度根本无法达到那种水平。

当然,你可以让 SDR 显示器的亮度超过 100 尼特,而且大多数显示器都是如此。但这不会增加显示器的动态范围或对比度,而是增加整个图像的亮度,包括阴影信息。为了准确再现现实世界的情况,我们需要显示器和内容能够在高光部分获得足够亮度,同时仍保持阴影区域的亮度水平。

高动态范围

这正是高动态范围的作用所在。高动态范围视频的主要优势是峰值亮度值的增加,这是通过一种名为感知量化器(也称为 SMPTE ST 2084)的新电光传递函数实现的。此传递函数允许 HDR 视频的亮度值高达 10,000 尼特。HDR 的黑点也较低,为 0.0001 尼特,而 SDR 的黑电平下限为 0.01 尼特,这允许在阴影区域剪切为黑色之前包含更多信息。基本亮度值和峰值亮度值的这种拉伸使 HDR 内容具有巨大的动态范围,这在标准内容中是根本不可能的,使其看起来更加逼真。

不幸的是,现有的显示技术无法达到 10,000 尼特的高亮亮度。最亮的母版显示器售价数万美元,亮度可高达 4,000 尼特,但大多数消费电视的亮度不能超过 1000 尼特,OLED 型号的亮度甚至更低。

图片来源:Mysty Box

不管现有的限制如何,HDR 的更高理论极限在内容制作时提供了更大的自由度。专业调色师和母版制作工程师现在有更大的画布来描绘他们的画面。HDR 视频并不一定意味着视频更亮。事实上,如果你看看今天大部分用 HDR 制作的内容,很多视频信息仍然低于 100 或 200 尼特。

这是因为并非所有东西都必须太亮。关于 HDR 的常见误解是它会让所有东西都更亮,但事实并非如此。它允许的是额外的余量,例如,如果一个场景发生在一个黑暗的房间内,但画面某处有一盏明亮的灯,房间本身的亮度可以低于 100 尼特,但灯现在可以是 800 尼特,甚至 2000 尼特(如果导演想要的话)。这创造了一种对比,房间实际上是黑暗的,但灯可以穿透黑暗,发出更亮的光,就像在现实生活中一样。

这种光值差异更大是 HDR 带来的优势,也是 SDR 无法实现的优势。同样,如果你只是让 SDR 上的显示器更亮,整个房间都会更亮,这不是我们想要的。这里的目标是对比度,而不仅仅是亮度。

这种技术可以应用于画面中的很多区域。可以在编辑过程中为小亮区(也称为镜面高光)分配更高的亮度值,以便它们以逼真的方式比周围环境的其余部分更亮。同样,这里的目的是产生对比,而不仅仅是为了它而使事物更亮。如果调色师或导演觉得在特定场景甚至整个电影中没有什么需要比 200 尼特更亮,他们可以选择这样做(有些人确实这样做了)。

宽动态范围只是 HDR 的一部分。HDR 还支持宽色域或 WCG。虽然对于标准动态范围内容而言,WCG 是可选的,但它是 HDR 视频格式规范的一部分,因此您总是可以在 HDR 内容中看到一些宽色域的使用。HDR 格式利用了更宽的 Rec. 2020 色彩空间,尽管其中的内容通常掌握在较小的 DCI-P3 色彩空间中,因为没有多少显示器可以覆盖整个 2020 空间。

就像动态范围一样,WCG 的存在并不一定意味着一切都必须看起来充满活力和过度饱和。WCG 再次拓宽了画布,并为艺术家在为 HDR 母版分级内容时提供了更多的色彩范围。您在屏幕上看到的大部分颜色可能仍在 Rec. 709 空间内,但偶尔如果艺术家觉得他们正在寻找的某种绿色超出了 709 空间的范围,那么他们现在可以从更广泛的 2020 颜色集中进行选择。

HDR 内容通常也具有 10 位或更高的位深。每个颜色通道的额外位数可减少色带并实现更自然的色彩渐变。

HDR 格式

HDR 目前有来自不同公司的几种不同格式,但其中四种格式得到最多的采用。

第一种是 HDR10,这是您可以获得的最标准的 HDR 形式。如果是 HDR,则很可能是 HDR10,或者至少充当基础层。由于其标准化和广泛采用,您购买的每台支持 HDR 的设备都支持它。这使得查找支持它的内容变得容易,并且您拥有的任何设备都可能播放它。

HDR10 是 UHD 蓝光的默认格式。即使是使用其他格式的光盘也会将 HDR10 作为其基础层以实现向后兼容。Netflix、亚马逊、Hulu、YouTube、Vimeo、iTunes 和 Disney+ 等流媒体服务都默认为其 HDR 内容提供 HDR10,以及它们可能拥有的其他版本。

HDR10 的普及是其最大的优势,这很大程度上与免版税有关。从技术上讲,它也是一种相当强大的格式,支持高达 1000 尼特的亮度值,并支持 Rec. 2020 WCG 和 10 位色深(因此得名 HDR10)。除了 1000 尼特的最大亮度上限外,它的主要限制是使用静态元数据。

HDR10 使用 SMPTE ST 2086 静态元数据,其中包括有关内容制作的显示器的信息。它还包括诸如最大帧亮度 (MaxFLL) 和最大内容亮度 (MaxCLL) 之类的信息。接收显示器(例如电视)会使用这些信息来调整其自身亮度以适应内容。遗憾的是,对于 HDR10 内容,这些值在整个运行时间内保持不变,这会产生不太理想的结果,即某些场景的亮度不够,而其他场景的亮度可能比需要的要高。

HDR10+ 解决了许多此类问题。该格式由三星、松下和 20 世纪福克斯联合创建,其规格与 HDR10 大致相同,但将最大亮度值提高到 10,000 尼特并支持动态元数据。

借助动态元数据,调色师可以逐个场景或逐帧添加信息,以调整内容亮度水平。然后,电视可以使用这些信息来调整其光输出,以精确匹配内容,更贴近地再现创作者的意图。更高的亮度值还允许能够实现高于 1000 尼特亮度的电视发挥其最大作用,而不是在 1000 尼特时就被限制。

HDR10+ 内容向后兼容 HDR10 设备,因为大多数差异都包含在元数据中,非 HDR10+ 显示器可以忽略这些差异。这将带来类似于观看 HDR10 视频的体验。

虽然 HDR10+ 声称免版税,但每年还是需要收取管理费,根据采用该技术的产品不同,费用从 2500 美元到 10000 美元不等。

尽管 HDR10+ 在技术上优于 HDR10,但其应用范围并不广。内容创作者、服务提供商以及设备制造商都采用了 HDR10+。只有少数公司试图推动 HDR10+ 的发展,它们要么是创始公司(三星、松下),要么是 HDR10+ 联盟中的公司(亚马逊)。即使在这些公司中,松下等一些公司也已经开始在其电视上提供杜比视界等竞争技术。自迪士尼收购 20 世纪福克斯以来,该公司也开始提供杜比视界 UHD 光盘。目前尚不清楚 HDR10+ 是否有未来,或者是否会走上 HD-DVD 的老路。

在讨论杜比视界之前,我们先来谈谈混合对数伽马或 HLG。与其他格式一样,HLG 也是一种 HDR 格式,但基于不同的技术,适用于不同的用例。HLG 使用非线性电光传递函数,其中信号值的下半部分使用伽马曲线,上半部分使用对数曲线。这样做是为了使视频可以在任何电视上播放;在标准电视上播放时,它可以解释信号值的标准伽马曲线,从而产生 SDR 视频,在 HLG 显示器上播放时,它还可以读取对数部分以产生完整的 HDR 效果。

HLG 是由 BBC 和日本 NHK 为广播而创建的。标准 HDR10 工作流程需要很多步骤,并且与非 HDR 显示器不兼容。HLG 旨在通过在传输时将所有信息烘焙为向后兼容的格式来绕过这个问题。

尽管 HLG 因其真正免版税的性质而被广泛采用在设备中,但该格式仍然主要局限于特定的电视广播频道。

杜比视界

Dolby Vision 是一种类似于 HDR10 和 HDR10+ 的 HDR 格式。它基于感知量化器 EOTF,最大亮度可达 10,000 尼特。Dolby Vision 还支持 12 位色彩以及 Rec. 2020。它是第一个支持动态元数据的 HDR 格式,允许逐场景甚至逐帧色调映射。

自推出以来,杜比视界 (Dolby Vision) 一直受到工作室和设备制造商的稳步采用。虽然 HDR10 仍然是默认的 HDR 格式,甚至带有杜比视界的 HDR 蓝光光盘也具有带有单独杜比视界元数据层的 HDR10 基础层,但一些工作室和流媒体服务在进行 HDR 分级时选择以杜比视界提供其内容。

尽管杜比视界 (Dolby Vision) 与杜比的所有服务一样,都是专有的,每台采用该技术的设备都要收取专利费,但费用也不算特别高,每台电视的成本不到 3 美元。当然,当你谈论数百万台设备时,尤其是智能手机之类的东西,你可以看到这个数字会上升。

然而,尽管如今大多数流媒体服务似乎都全力支持杜比视界,但电影制片厂却很难将杜比视界纳入其所有新推出的超高清版本中。这与光盘的物理限制和超高清联盟设定的要求有关,这迫使制片厂在杜比视界元数据之外还拥有一个 HDR10 基础层,以便与较旧的 HDR 电视向后兼容,这会占用额外的空间。流媒体服务无需担心这一点,因为它们只需提供观众电视支持的确切版本即可。

这导致过去一年多发布的杜比视界超高清影片数量有所放缓。然而,尽管存在这些烦恼,一些制片厂仍继续坚持下去,但包括迪士尼在内的许多其他制片厂已决定只在实体媒体上发布标准 HDR10,并将杜比视界保留用于在线流媒体。这听起来违反直觉,但目前的情况就是这样。

杜比视界 (Dolby Vision) 作为一种格式,有多种比特流配置文件和级别,这决定了它的一些功能和规格。这些配置文件根据其实现的设备以及内容分发方法而有所不同。到目前为止,消费者实际上没有任何理由了解这些,因为通常只要您拥有声称支持杜比视界的设备和内容,一切就“正常”。

您可能需要担心的是杜比使用了两种不同的模式。其中一种是标准模式,也称为电视主导的杜比视界,另一种是低延迟模式,也称为播放器主导的杜比视界。它们之间的区别在于,标准模式在电视本身上进行所有色调映射和处理,这会以略微增加的延迟为代价产生更好的图像。低延迟模式在播放器上进行色调映射,这会产生不太准确的结果,但会降低延迟。

因此,Xbox One X/S 和 Xbox Series X/S 等游戏机更倾向于这种低延迟模式。此外,大多数配备杜比视界的索尼电视仅支持低延迟模式,但所有其他电视制造商都支持标准模式。这导致一些媒体播放器出现问题,它们最初不支持低延迟模式,但其中许多播放器后来已更新以支持该模式。

HDR 母带制作

以杜比视界或任何形式的 HDR 创作和制作内容可能非常复杂且耗时。它需要更多更好的设备来捕捉和编辑素材,还需要调色师的更多投入,才能获得最终的调色效果,而不是像有人在 SDR 调色上贴上 HDR 标签。

ARRI Alexa LF 是好莱坞最受欢迎的相机之一,其动态范围超过 14 档。

首先,你需要一台动态范围足够宽的相机。幸运的是,目前市场上许多全画幅相机甚至部分 APS-C 相机都具有足够宽动态范围的传感器,只要你以某种形式的日志配置文件或直接以 RAW 格式拍摄,就可以用它们制作 HDR 内容。而数字电影摄影机拥有这种能力的时间更长。这意味着如果你有一台售价超过 2000 美元的相机,它很有可能可以录制可以制作成 HDR 的视频。

请注意这里使用了关键词“mastered into”。我们并不寻求直接以 HDR 录制的摄像机。这不是为电影或电视制作 HDR 内容的方式。您在电影或电视节目中看到的 HDR 都是在后期制作中使用一些质量非常好的素材完成的。这允许灵活地制作多个版本的 HDR 以及根据客户要求制作 SDR 等级。

当您从相机中以对数配置文件或 RAW 格式捕捉视频时,您会获得动态范围极宽的视频(通常超过 12 档),但除非进行调色,否则几乎无法使用。拍摄完成后,需要将这些素材导入计算机,进行调色并处理成最终交付品。

为此,您需要一个支持 HDR 的操作系统。幸运的是,Windows 10 和 macOS 在其最新公开版本中都支持此功能。然后,您需要一个可以与您的非线性编辑器一起使用或作为非线性编辑器的调色软件。BlackMagic 的 DaVinci Resolve 是当今的常见选择,但还有其他选择,Premiere Pro 和 Final Cut Pro X 也支持一定程度的 HDR 工作流程。

Sony BVM-HX310 在参考级监视器中享有传奇地位。其售价也约为 40,000 美元。

最后,您需要一台参考 HDR 显示器。该显示器需要支持至少 1000 尼特的持续亮度、200,000:1 的对比度和完整的 DCI-P3 覆盖范围(即使 HDR 的容器是 Rec 2020,母版制作仍针对 P3 完成)。OLED、microLED 或双层 LCD 都很棒,但不是必需的。如果您只是为 YouTube 或 Vimeo 频道调色,那么您可以使用价格低于 5000 美元的显示器。但是,如果您是为下一部迪士尼大片调色的专业调色师,那么您将使用一台价值数万美元的参考 HDR 显示器。

由于我们现在处于全 HDR 环境中,因此我们现在拥有宽动态范围和宽色彩空间来处理内容。这意味着您现在可以在屏幕上和最终等级中查看和保留相机捕获的更多动态范围。只要图像曝光正确且场景在相机的动态范围内,更亮的高光就会更好地显示而不会被剪裁。您还可以从捕获中保留更多颜色信息;大多数高端或电影摄影机都可以以 4:2:2 的 10 位甚至 12 位原生录制。

调色过程本身如何进行取决于创意总监的意图。最近,人们观看了热门电影的 HDR 母版后,发现 HDR 母版与 SDR 调色看起来并无太大差异,这引起了争议。其他人,包括一些调色师和电影摄影师,站出来为这种做法辩护,称这是创作者的意图,导演和电影摄影师应该对图像的外观拥有最终决定权,如果他们不想包含明亮的高光或 HDR 的宽色域,那么他们不必这样做。这让人怀疑,在这种情况下为什么还要使用 HDR,如果这样做纯粹是为了营销,但这是另一天的讨论。

调色完成后,最后的步骤取决于交付的格式。如果您以杜比视界 (Dolby Vision) 交付,这在当今很常见,则首先需要通过编辑软件分析最终的调色以生成动态元数据。现在您有了主要或“英雄”调色,它将用于制作其他版本。

然后,杜比视界 (Dolby Vision) 等级通过 CMU 或内容母版单元,并传递到校准为 100 尼特的外部 SDR 显示器,以从英雄等级生成 SDR 版本。在这里,调色师将执行所谓的“修剪通道”,他们将再次浏览内容并查看它在 SDR 显示器上的样子,同时在此过程中进行任何必要的更改。以这种方式从初始 HDR 等级生成 SDR 等级现在已成为行业标准做法,也是 Netflix 等公司要求您向他们提交内容的方式。如果您的客户需要,杜比视界母版也可用于生成通用 HDR10 可交付成果。

此后,内容将经过质量控制的最后阶段,并与元数据一起发送出去进行交付。这就是当今 HDR 内容被捕获和掌握以用于物理和流媒体的方式。如果您今天必须为 YouTube 制作 HDR 视频,那么除了必须仅以 HDR10 导出之外,该过程将类似,因为 YouTube 目前不支持 HDR10+ 或杜比视界。

值得注意的是,虽然我们在本文中将 HDR10 和 Dolby Vision 称为“格式”,但它们并不是不同的编解码器或容器。HDR 信息作为元数据添加到现有 SDR 视频之上,视频本身可以使用任何现有编解码器,例如 H.264、HEVC、VP9 或未来可能出现的任何其他编解码器。话虽如此,UHD Blu-ray 确实使用 HEVC 作为其首选格式,许多流媒体服务也将其用于 4K HDR 流。这并不意味着您必须拥有对 HDR 的 HEVC 支持,只是它是行业选择采用的格式。

智能手机上的 HDR

多年来,智能手机对 HDR 视频的支持一直时好时坏。直到最近,它还仅限于消费 HDR 内容,但现在您也可以在某些手机上创建 HDR 内容。

在消费方面,我们看到了不同程度的成功。在大多数情况下,声称支持 HDR 的手机可以解码和播放内容而不会弄乱颜色。然而,这些设备中的许多都配有 LCD 或 OLED,亮度上限并不特别高,因此体验通常并不比观看标准动态范围视频更好,尽管色彩范围很广。在某些情况下,甚至后者也不是必然的。

大多数智能手机也仅支持 HDR10,支持 HDR10+ 的智能手机非常少,支持杜比视界的智能手机就更少了。HDR10+ 基本上无关紧要,但如果您是 Netflix 用户,您将错过很多杜比视界内容,而不得不使用不那么令人印象深刻的 HDR10 版本。苹果是唯一一家在其整个 iPhone 系列中全面采用杜比视界的智能手机制造商,目前市场上没有一款 Android 智能手机支持这种格式。

然而,自 iPhone 8 系列推出以来,Apple 多年来一直在推出“假 HDR”设备。此后,其所有 LCD iPhone 和几款 iPad 都支持软件中的 HDR10 和杜比视界,但没有真正的 HDR 显示屏。只有 OLED iPhone 才具有支持 HDR 的显示屏。然后,操作系统会将亮度级别色调映射以适应这些非 HDR 显示屏的动态范围,这通常会导致图像较暗且对比度较差。您可以在支持 HDR 的应用程序中看到这种情况,例如 Netflix 或 Apple TV,其中假 HDR 内容实际上看起来比相同内容的 SDR 版本更糟糕。而且由于没有办法禁用它,您几乎只能忍受它。

至于 HDR 拍摄,过去几年,我们的智能手机一直直接以 HDR10(三星手机为 HDR10+)拍摄和保存视频。此视频与 SDR 视频一样经过完全调色,因此您无需对其进行任何操作,即可在手机或任何其他兼容 HDR 的设备上观看。

苹果决定加入竞争,推出支持杜比视界 (Dolby Vision) 的 iPhone 12 系列。我们认为 iPhone 12 能够制作杜比视界 (Dolby Vision) 视频(而不是其他 HDR 格式)这一点并不特别令人印象深刻,但令人印象深刻的是,它能够以高达 4K 60fps 的速度(非 Pro 型号为 30fps)进行制作,并且之后您可以在手机上进行编辑。

看过这些视频后,我们的反应不一。虽然这些视频的动态范围和对比度确实更大,高光部分的细节更丰富,带状条纹更少,但 HDR 的影响会因场景而异。此外,由于颜色和亮度分级基本上是由软件使用手机摄像头传感器的数据完成的,所以不要指望结果会像专业调色师分级的电影镜头那样令人印象深刻。但就其价值而言,它们看起来相当不错。

目前的问题在于共享,因为 HDR 素材与大多数在线共享服务不兼容。如果手机以标准 HDR10 录制,您仍然可以将其发布到 YouTube 或 Vimeo,因为它们确实支持 HDR。但是,除了在手机上观看之外,您目前无法对杜比视界视频做太多处理。如果您共享它,手机会自动剥离其元数据并将其转换为 SDR 视频。

很难说其他服务何时会支持 HDR,甚至根本不会。他们不能简单地切换一种很少有人能在自己的设备上支持、甚至更少有人能正确体验的格式。我们认为 Twitter 等服务可能还需要一段时间才能支持杜比视界视频。

摄影中的 HDR

HDR一词在摄影领域已经使用多年,甚至在它被引入视频之前。该名称指的是一种技术,即将多张不同曝光度的图像堆叠在一起,从而将它们组合成一张具有“宽”动态范围的图像。然而,最终结果并不是真正的宽动态范围,其设计目的是绕过当时印刷和显示的限制。

将不同曝光度的图像堆叠在一起的技术称为色调映射。它允许您在单幅图像中获取阴影和高光的细节。最终图像仍具有标准动态范围,因为您并没有真正体验到图像中捕获的全部光线信息,但它的作用是能够看到画面中的所有内容,而不会过度曝光或曝光不足。它还绕过了早期数码相机的局限性,众所周知,数码相机的动态范围比胶片更差。

这种技术仍在相机上使用,尤其是智能手机,并且仍被称为 HDR。然而,这与本文中我们讨论的 HDR 不同,因为它没有使用不同的 EOTF,与标准数码照片也没有任何技术差异。

但是,现在有相机可以以 HDR PQ 拍摄图像。这与我们讨论的 HDR 视频的感知量化器 EOTF 相同,这意味着静态图像实际上能够存储更高的亮度值,在 HDR 显示器上观看时会显示更亮的高光,因此实际的动态范围更宽。

可以做到这一点的相机是佳能 EOS 1D X Mark III、EOS R5 和 EOS R6。图像以 HEIF 或 RAW 格式保存,只能在兼容 HDR 的显示器和设备上正确查看。未来我们可能会看到更多设备采用这项技术,包括智能手机,但一段时间内这种格式的共享仍将受到限制。

视频游戏中的 HDR

我们已经在视频中看到了HDR PQ,但HDR在游戏中的流行也逐渐增长。

由于游戏基本上是从头开始制作的,并且每个元素都是定制的,因此您只需要为颜色或纹理分配不同的光价值,而不是您对SDR版本的诀窍。看起来像电影或电视一样现实。

HDR在控制台游戏中的某些收养通常可以很好地处理HDR。在这方面具有令人难以置信的潜力。

HDR的局限性

尽管HDR作为一项技术并没有其本身的太多局限性,但事实证明,它很难实施,并且在很大程度上被当今可用的硬件阻止了。

HDR对当今的市售显示器的最高要求是不可能的。是。

即使在当今的硬件中,您可以体验到的差异,这取决于各种因素。位深度和颜色域覆盖范围,以提供比SDR更好的体验。

不同的显示技术还导致了HDR性能的另一层差异。

尽管OLED存在固有的局限性,但松下OLED仍被认为是最好的。

另一方面,像LCD这样的背光板可以变得非常明亮,但是,即使在当地的昏暗状态下,LCD面板也没有与OLED相同的局部光线输出,因此,由于此对比度,因此,即使他们能够与OLED相同,因此与OLED相同。

HDR在媒体播放器或游戏控制台上也有很多待遇。不同的颜色空间立即活跃,因此,它在SDR桌面环境中处理HDR的脸上落在其脸上平坦,并要求您在整个屏幕上强迫HDR,从而使非HDR元素看起来更奇怪。

正如提到的,如果他们选择支持HDR,则必须制作两个版本的工作室,这也不是最简单的过程。您第一次体验HDR并可能导致用户破坏技术。

最后的想法

HDR是视频技术中最大的进步之一,它毫无疑问会带来动态范围,颜色使现实主义大大增加了,并且大多数人都同意HDR对图像的影响更大。

但是,我们仍处于这项技术的早期,今天不可用的硬件是很长一段时间,这对群众来说是不起作用的。而且,如果您今天可以在没有抢劫银行的情况下体验到这一点,请想象一下未来十年的情况下会有多好。

但是,如果您没有与HDR的电视或智能手机一样,那么传统视频也可以很好地选择HD Blu-ray。与他人分享这些视频。

但是,我们对这项技术的未来非常着迷,并且以负担得起的价格进行了优质的HDR电视,以及在HDR中共享内容的支持和在线服务,当我们决定在下面有任何疑问时,我们都会有任何帮助。因此,您可以进一步研究它,并在将来做出更明智的购买决定。

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