生活哲学

什么是 HDR? HDR 格式之间有什么区别?

HDR 是过去几年网络上讨论最多的技术之一。无论是电视、电影、电脑显示器和游戏,HDR 正在出现在许多设备上。你想知道什么是HDR吗?有哪些类型、标准和HDR认证?在下面的文章中找到答案!

什么是 HDR?

HDR 代表高动态范围,是一种旨在使图像看起来尽可能接近真实世界的技术。 HDR 是一个您可以在摄影以及与屏幕相关的所有事物中听到的术语。

为了使图像尽可能逼真,支持 HDR 的设备使用更宽的颜色范围、更亮的区域和更暗的区域。所有这些,再加上更加平衡的对比度,使图像看起来更逼真、更准确,更接近人眼在现实世界中看到的东西。

什么是 HDR?图 1 HDR 格式有什么区别? HDR 是一种旨在使图像看起来尽可能接近真实世界的技术

当涉及到显示器、电视或任何其他类似设备上显示的数字图像时,HDR 在具有复杂颜色、区域和明暗,如日落和日出、明亮的天空、雪景等等。

HDR 10、HDR+、杜比视界和 HLG 格式有什么区别?

在屏幕方面,主要有三种HDR格式:HDR 10、HDR+和杜比视界。所有这些媒体配置文件都适用于如何录制或渲染视频内容,以及如何在具有 HDR 屏幕的设备上显示该内容。虽然它们都针对同一个目的:更忠实地显示图像,但它们具有不同的要求、规格和属性。

基本标准确定与图像质量相关的各种 HDR 配置文件。对比见下表:

什么是 HDR?图 2 HDR 格式有什么区别? 基本标准定义不同的 HDR 配置文件
  1. 位深: 

通常,笔记本电脑屏幕、电视和大多数其他屏幕,包括智能手机,都使用 8 位颜色,可以显示 1670 万种颜色。 HDR 显示器的深度为 10 位或 12 位,允许它们分别显示 1.07 或 687 亿种颜色。

HDR 10 和 HDR10 + 具有 10 位颜色,而杜比视界支持 12 位深度。所有这些都是巨大而令人印象深刻的数字。不过要知道,目前市面上只有 10 位屏幕(HDR 和 HDR+),所以即使杜比视界听起来很棒,你仍然无法享受。它在任何消费者屏幕上。

  1. 最大亮度:

此参数是指使用 HDR 的屏幕实现的最低亮度级别。为了让显示器显示 HDR 图像,它们需要比常规 SDR(标准动态范围)屏幕更高的亮度级别。最大亮度以 cd/m2 为单位,通常必须至少为 400 cd/m2。

  1. 黑色区域的最大亮度

如您所知,HDR 显示器旨在显示尽可能接近现实的图像。为此,除了明亮区域的极高亮度外,它们还必须能够显示非常暗的区域。

该属性的典型值小于0.4 cd/m2,但对HDR协议没有要求。但是,VESA DisplayHDR 标准对最大黑色区域的眩光有特定的值。任何可以在低于 0.0005 cd/m2 的亮度下显示黑色的屏幕都被认为是 True Black(真黑)。

什么是 HDR?图 3 HDR 格式有什么区别? 任何能在低于 0.0005 cd/m2 的亮度下显示黑色的显示器都被认为是 True Black(真黑)。
  1. 色调映射:

以 HDR 质量创建的内容(例如电影或游戏)的亮度值可能比 HDR 屏幕实际显示的亮度值高得多。例如,电影中的某些场景的亮度级别可能在 1000 cd/m2 以上,但您正在观看的 HDR 屏幕的最大亮度仅为 400 cd/m2。之后会发生什么?

您可能会认为图像中亮度超过 400 cd/m2 的任何部分都会丢失。但事实并非如此,至少不完全如此。HDR 显示器所做的是色调映射,它基本上使用算法来降低捕获的亮度图像,使其不超过最大亮度。当然,会丢失一些信息,对比度实际上可能看起来比 SDR 屏幕上的差。但是,图片在 SDR 屏幕上仍然有更多的细节。

  1. 元数据(元数据):

为了让 HDR 显示器显示 HDR 内容,无论是电影还是游戏,都必须在 HDR 中创建该内容。例如,您不能在 SDR 中录制电影并期望电影以 HDR 模式显示在电视上。使用 HDR 创建的内容存储有关其显示方式的信息(称为元数据)。然后,您流式传输的设备会使用该信息来正确解码内容并使用正确的亮度。

问题在于并非所有 HDR 格式都使用相同的元数据类型。

    1. HDR10 使用静态元数据,这意味着设置应用到从头到尾显示内容的相同方式。
    2. 另一方面,HDR10+ 和杜比视界使用动态元数据,这意味着可以快速调整显示的图像。换言之,HDR 内容可以在不同场景甚至每个视频帧上使用不同的亮度范围。

你可能会注意到这篇文章没有提到任何关于 HLG 的内容。 HLG 代表 Hybrid Log Gamma,代表 HDR 标准,允许电视公司等内容分销商通过单个流传输 SDR(标准动态范围)和 HDR(高动态范围)的内容。流式传输到电视时,内容会以 SDR 或 HDR 显示,具体取决于电视的功能。

什么是 DisplayHDR?

除了 HDR 格式,还有一个称为 DisplayHDR 的 HDR 性能参数。 DisplayHDR 认证的设备必须符合一套标准,以确保它们能够以一定的质量显示 HDR 图像。如果您曾经在 Internet 或电子商店搜索过购买新电视或显示器,您可能会看到 DisplayHDR 400、DisplayHDR 600 或 Display HDR 1000 等术语。它们是什么意思?

VESA(视频电子标准协会)是一个由全球 200 多家公司组成的国际协会,为所有类型的视频显示器(包括电视和计算机显示器)制定和维护技术标准。该组织制定此类标准的领域之一是 HDR。该组织的 HDR 显示器标准称为 DisplayHDR,适用于至少支持 HDR10 的屏幕。要获得 DisplayHDR、电视、显示器和任何其他具有 HDR 屏幕的设备的认证,它们必须符合以下亮度标准以及许多其他规范:

什么是 HDR?图 4 HDR 格式有什么区别? DisplayHDR 认证标准

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