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[技术教程] 详解HDR10.杜比Vision.HDR10+.HLG的标准

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蓝鸟 发表于 2020-10-18 22:52:50 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 

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本帖最后由 蓝鸟 于 2020-10-18 22:58 编辑
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) d5 T0 K: F/ W这次给大家做一期技术贴,主要做HDR的科普,科普题材主要是以个人这些年的技术经验再结合互联网的一些资料归纳一起。虽然本文有可能达不到100%的权威性,但经过我日日夜夜国内国外网站查阅资料,并收纳汇总得出的严谨性至少也是90%以上,因为谷歌和百度以及YouTube的数据都是众说纷纭,有些数据也会随科技进步有所出入,不能确保100%的完整性,所以这次的技术专栏我不会写得太复杂,我尽量会给大家做得通俗易懂。这期图文是我做评测以来码字最多的一次,本文前后写了十几个小时左右,所以文章较长,但知识面极广,希望对未来玩4K的你有技术上的支持,还请各位萌新老烧慢慢细品,谢谢。  I9 P: g- E. y  M5 r' S; H

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如今业界制定了多个HDR标准,有HDR10、HDR10+、Dolby Vision、HLG、Advanced HDR、 HDR400、HDR 600、HDR 1000、Ultra HD Premium。如此多标准实在让人傻傻分不清,尤其是HDR10、Display HDR 400、HDR 600、HDR 1000这些更是让你看得云里雾里,所以今天我只挑重点讲,只讲目前我们用得最多的知识面最广的HDR10,HDR10+,杜比视界,Display HDR,以及HLG这五个大类。: w" M( s- ?% ?  ?6 c

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目前随着科技的进步,4K电影也越来越多,即使一些1080P老电影也逐渐被修复成4K HDR,年代较近的也被修复成了4K杜比视界,如果要追溯效果如何我的答案是肯定比原版1080效果更好的,传统的很多电影都是SDR (Standard Dynamic Range标准动态视频)无论色彩亮度对比度都没办法和现在的HDR视频比。毕竟当你看惯HDR电影以后,你就回不去了。这个就好比你用惯了4G网络你就用不回3G网络一个道理
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1.HDR(High-Dynamic Range)
简单来说就是一种提高影像亮度和对比度的处理技术,它可以将每个暗部的细节变亮,暗的地方更暗,丰富更多细节色彩,让电影,图片都能呈现出极佳的效果。让你在观影时更接近真实环境中的视觉感受,这就是HDR存在的意义。
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微信截图_20201018225106.png

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当你懂HDR的含义后我们接下来开始科普HDR的硬件标准,首先一台设备要达到3820×2160的分辨率,这就是所谓的4K分辨率,支持BT.2020色域信号输入,显示覆盖90%以上DCI-P3色域空间,LCD屏幕亮度达到1000尼特或者更高,黑位则要低于0.05尼特,OLED屏幕亮度至少需要600尼特以上,黑位低于0.0005尼特。色彩深度必须达到10bit,能达到以上参数才能算标准的HDR,如果是杜比视界那么色彩深度至少要达到12bit,色彩深度越高所支持的色彩就更好,这样所呈现的色彩就不会断层。通俗来讲就是色彩均衡,动态过渡更自然。
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微信截图_20201018225128.png
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2.Dolby Vision杜比视界
人眼所能感知的亮度范围为最暗0.001尼特,最亮是20000尼特,而目前蓝光视频经过拍摄>后期>母版制作>传输>显示这样的过程,动态范围已经大大缩小,最暗0.117尼特,最亮仅有区区的100尼

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640.gif
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杜比Vision要做的就是再造拍摄>后期>母版制作>传输>显示这样一个端到端的生态环境,来保留和重现视频中更亮和更丰富的色彩像素,从而让人眼从电视上看到视频的时候,能够感觉到图像效果的提升。
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微信截图_20201018225254.png

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在杜比Vision视频的制作过程中,会使用杜比高动态范围监视器PulsAR来完成调色工作,在通过杜比内容管理这样一个可以管理多个动态等级的工具进行母版制作,进而通过影院和家庭两条生态链发布内容。经过杜比Vision技术对视频产生生态链的再造,支持杜比Vision技术的视频动态范围大大提升,最暗0.007尼特,最亮高达4000尼特甚至后续会更高,所以杜比视界需要收费授权也不奇怪,毕竟一部电影成片后需要很多科技上的结晶。
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目前杜比视界最大支持是12bit色彩深度(以下我们简称色深)我们在以前常常听到或者看到XX手机XX电视支持1600万色,那是因为在HDTV时期,8bit色深最多可以显示1600万种颜色,而近几年,在支持10bit色深的HDR10标准下,可以显示10.7 亿种颜色,但杜比视界的12bit色深则更进一步,可以显示680亿种颜色。

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从综合的数据来看杜比视界比HDR10支持更丰富的色彩显示,这也是它为什么能成为HDR里的王者,虽然这些色彩肉眼已经无法企及但我们也不得不接受科技带来的进步。
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如果你想看杜比视界的电影,你就要预备好电视蓝光机片源都支持杜比视界,毕竟未来杜比视界都会是主流引导的存在,无论硬件,软件,小到一根HDMI线你都不能马马虎虎购买。

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3.HDR10和HDR的关系
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HDR并不是单一规格,因为HDR包涵了杜比视界,HLG,HDR10和HDR10+等等,但HDR也有DisplayHDR400/800/1000这些种类.数值越大硬件标准要求越高,售价也会越贵,DisplayHDR基本上都是用途在PC显示器里面,HDR600以下都是较低的制造成本和生产成本,所以这些低配的HDR只需要8bit色深,峰值亮度能达到400nit即可,以及覆盖95%的BT.709色域,所以你能一两千买个HDR显示器,2000-3000买个55寸的HDR电视也不奇怪,你要想跟标准的HDR10比还差得很远的。如果你要买显示器作为4K看电影的标准,个人建议可以选择HDR800以上的。当然有钱买Display HDR1000就最好。

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近前几年电视厂商都在吹这个HDR技术,都拿HDR做噱头的国产家电也是数不胜数,根本不会公布自己的硬件标准,在控制产品的售价时又在缩水其质量,其实真正能达到HDR标准的没有几个能做到。都靠忽悠靠玩文字游戏,所以新的HDR标准在近两年诞生后对硬件软件也是极为苛刻,其中就有杜比视界和HDR10+,现在看看国产家电市场根本就不吹这些了,毕竟低成本造不出高端货,现在能拿杜比视界做标准的电视都不差,所以国产家电的低市场策略也逐渐被外资家电公司超越,消费者也不是傻子,随着生活品质的提高,对生活的认知提高,自然就不会再去追求什么很有性价比的家电产品了,毕竟能用跟好用是两码事,电视毕竟一用就是三五年,所以能不将就就尽量不将就。所以在购买设备时请务必了解好这些硬件参数。
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温馨提示:电视方面个人推荐购买大法和lg,国产则可以考虑tcl高端这些。最后悄悄透露一句,不要买互联网科技公司卖的电视,嘿嘿,不多说,都是一些坑B玩意儿。广告天花乱坠,实则全是胡扯淡…
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4.HLG Hybrid Log Gamma
HLG是英国BBC和日本NHK电视台合作开发的技术标准,将SDR和HDR合二为一,在SDR显示器上也能正常播放。相比HDR10,它可以适应档次较低的显示设备,亮度方面最低支持500nit,最高支持2000nit,Sony目前一直在用这个技术,HLG也是免费授权,市场接受度也比较高,成本较低,遗憾的是HLG的输出不带动态元数据,跟HDR10一样只支持静态元数据,这方面比起杜比视界和HDR10+稍微有所逊色。至于什么是动态静态元数据我下面再为大家科普。

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5.HDR10+
而我们现在所知的HDR10+并不是CTA的提出的,而是2017年三星在原有基础上提出的增强版,和Dolby Vision一样支持动态元数据,可以逐帧调整亮度,峰值亮度最高4000nits,所需要的硬件标准基本上和杜比视界差不多,而且HDR10+是免费授权,目前该格式通过免专利费的方式鼓励电视机采用,尤其是低价位的市场。好莱坞几个大电影公司目前也纷纷表示愿意支持这项技术,相信今年2020年就能看到一些HDR10+的演示片和电影。后续我们的显示设备,影音设备都会陆续升级并支持HDR10+敬请期待未来科技带来的视觉魅力…
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说了HDR10+我再来科普一下什么是动态元数据。
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) z- D& @9 [6 t7 @' D' g- Q
图上做了数据演示,在同样的日出场景中,随着太阳的逐渐升起,你是能看到阳光能逐渐照亮局部的云层和海面,凸显出层次感,但放到HDR10里,可能就只会看到屏幕整体亮度在一点点的提升,没有“逐渐升起”的感觉。但在HDR10+和杜比视界里你就能很直观的看到太阳逐渐升起,那种动态的过渡感会很流畅自然,让你倍感身心愉悦。

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6.Pro Display XDR
$ w- R0 d- \* J' x今天既然都说到了HDR我也顺便说一说苹果的XDR,XDR属于苹果独家研发的一种色彩技术,他的标准基础上和杜比视界差不多,也是1000000:1的对比度,支持P3广色域,10bit色深,亮度最高支持1600nits,比VESA(视频电子标准协会)Display HDR1000的标准高至少60%,完全就是显示器里的王者。但过于昂贵的售价也让很多专业用户都望而止步。而且目前XDR主要依赖Mac系统,暂不支持第三方。
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以上就是大致的HDR色彩详解,每一种参数都代表一个标准,未来你买显示器或者电视,HDR都是一个你值得考虑的功能。SDR的时代逐渐过去,我相信未来还会有更多的HDR技术我到时候再做详解。
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精彩评论2

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超脑 发表于 2020-10-19 12:30:36 来自手机 | 显示全部楼层
 
真是长知识,感谢作者
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gdlmxia 发表于 2020-11-15 16:31:27 | 显示全部楼层
 
太好啦&萬分感謝版主的無私發佈分享%
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