By PURPLELEC | 14 April 2025 | 0 评论
HDR 技术：从对比度提升到格式之争
不久前，视频显示行业还在为 4K 分辨率带来的高清视觉体验而兴奋不已，而 8K 的未来更是令人期待。但如今，电视行业最热门的趋势是，随着高动态范围 (HDR) 技术的日益普及，真 4K 本身在对比度和色深方面也得到了提升。
对比度对人眼至关重要，但电视屏幕和其他显示器一直以来都存在黑色和阴影细节不均的问题。HDR 旨在解决这些问题。这项技术能够显著提升对比度，呈现更逼真的视觉效果，是家庭 4K 电视的一次重大飞跃。如今，所有非 HDR 内容都被称为 SDR（标准动态范围）。
虽然 4K 超高清电视的分辨率比以往标准更高，像素也更高，但 HDR 电视在相同像素下能实现更多功能。HDR 通常更注重低光部分而非高光部分，但 HDR 电视的深度范围更广。HDR 能够展现低光区域的色彩细节，确保阴影细节不被压垮，同时又不会遮挡高光部分。简而言之，HDR 使暗部更深，亮部更亮，并在后期制作中创建额外的色调，从而优化显示器的对比度，并在扩展的色彩空间中增加细节。这不仅增强了画面的冲击力，也增添了额外的活力。
不仅如此，HDR 比 SDR 有了显著的改进，但实际上 HDR 分为两种——静态 HDR 和动态 HDR——它们分别提供不同程度的视觉提升。虽然这两种 HDR 标准都能让电影充分利用 HDR 扩展的对比度范围、亮度等级和更高的细节层次，但只有动态 HDR 才能实现逐场景甚至逐帧的完美呈现。通过这种方式，动态 HDR 确保视频的每个瞬间都以理想的视觉亮度呈现，这对于将导演的“愿景”带到电视上至关重要，因为对比度的显著变化已成为内容构思和拍摄的一部分。另一方面，静态 HDR 的内容只有一种 HDR 风格，因为静态元数据需要对所有场景进行妥协。尽管如此，静态 HDR 仍然是 HDR，并且仍然是 SDR 的一大进步。
目前主要有三种 HDR 格式，每种格式都有不同程度的行业支持和内容，另外还有两种新兴格式。
最受欢迎的格式是 HDR10，这是一项由美国消费者技术协会 (CTA) 于 2015 年创建的开放标准。它已成为事实上的标准，因为它免费使用、随处可用，并且所有 HDR 电视都可以解码它。HDR10 已被大多数流媒体服务采用，并且是 4K 超高清蓝光的基准 HDR 技术。此外，戴尔、LG、三星、夏普、索尼和 Vizio 均生产采用 HDR10 的电视/显示器。尽管它在可用内容和消费产品方面处于领先地位，但该格式的主要问题是它仅支持静态 HDR。它也不向下兼容 SDR 电视，这限制了它对广播公司的实际吸引力。
杜比拥有自己的 HDR 版本，称为杜比视界 (Dolby Vision)，它比 HDR10 更进一步，提供动态 HDR。Netflix 和 iTunes 等流媒体服务均支持该格式。自 2017 年杜比视界电视首次发布以来，这种格式就越来越受欢迎。这是一项专有技术，虽然公司必须向杜比付费才能使用该技术，但杜比反过来会向采用者提供资源和工具，以便杜比视界内容在其品牌电视上得到优化。在内容方面，索尼、环球影业、派拉蒙和时代华纳等公司都提供了支持。
另一种 HDR 格式是混合对数伽马 (HLG)。它由英国广播公司 (BBC) 和日本 NHK 联合开发。虽然这种格式的画质不如其他一些 HDR 格式，但它的优势在于，它是唯一一种向后兼容 SDR 电视的主流格式。这是因为 HLG 不使用元数据，而是使用与 SDR 信号相同的伽马曲线，并在信号顶部添加一条亮度更高的对数曲线。不使用元数据意味着可以使用与传统电视相同的工作流程来制作 HLG HDR，使其更适合广播电视。就主导地位之争而言，拥有一种同时适用于旧电视和新电视的格式显然对广播电视公司有利，因为大多数家庭用户在未来很多年仍会继续在非 HDR 电视上观看内容。BBC iPlayer、DirecTV、Freeview Play 和 YouTube 均支持该格式。
除了这三种格式之外，另一种较新的格式是 HDR10+。这是三星和亚马逊于 2017 年宣布的一项开放标准。HDR10+ 的主要优势在于它具有动态元数据，这意味着在观看最暗或最亮的场景时不会有任何妥协。此外，HDR10+ 与使用 HDR10 编码器的设备向后兼容。虽然三星的这种格式表面上是免版税的，但一些业内人士对此表示担忧，但尽管如此，支持似乎仍在增长。三星、松下和二十世纪福克斯都是 HDR10+ 联盟的成员，而亚马逊视频则提供 HDR10+ 内容。华纳兄弟和松下的超高清蓝光播放器也支持 HDR10+ 标准。
最后，SL-HDR1 是另一项 HDR 标准，由意法半导体、飞利浦国际有限公司和法国特艺色彩研发中心联合开发，是一项专有技术。其主要优势在于同时使用静态和动态元数据，并且完全向后兼容 SDR 电视和网络，这使其在广播公司中占据优势。这意味着，可以使用现有的分发网络和服务来传输从 SDR 视频流重建的 HDR 信号。
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