電視HDR顯示技術

張法濤

（作者單位：內蒙古新聞出版廣電局785發射臺）

電視HDR顯示技術

張法濤

（作者單位：內蒙古新聞出版廣電局785發射臺）

電視中的HDR功能增加了亮度范圍，同時提升最亮和最暗畫面的對比度，從而獲得更廣泛的色彩范圍。

HDR；標準；連接器；色彩

電視機的顯示技術更新換代特別快，常常是人們剛買了臺新電視，另一款更高級的電視又出現了。最開始是3D，后來是4K，期間穿插著OLED和量子點，然后又是4K和OLED。如今一項新技術的又出現了，它就是“HDR”，即所謂的“高動態范圍”。本文對HDR顯示技術和HDR電視的優勢、前景作一定的介紹。

1　HDR的含義

在智能手機攝像頭設置中，大家經常看到“HDR”的身影。靜態攝影通過捕捉拍攝對象在不同曝光下的多張圖像，加以合并來凸顯細節。問題是，靜態攝影下的照片常常會失真，看起來像偽造的，而HDR恰恰解決了這個問題。

HDR技術處理過的圖像看起來非常逼真，灰度等級和細節幾乎就是現實生活的還原。它能夠模擬光線反射，讓亮和暗看上去都非常自然。最重要的是，在上述兩種情況下，它仍然能呈現出精致的細節和微妙的色調。

HDR與濾鏡、奇怪的光暈效果不同。它所采用的新面板技術，具備更廣闊的調色板和特殊編碼的視頻。出于這個原因，HDR視頻只有在特定類型的電視上才能有效果。如果一臺電視機支持HDR視頻，那必定擁有更逼真的色彩和栩栩如生的燈光效果。

2　HDR的優勢

HDR并不依賴于某項特性的顯示技術，但HDR有幾個通性。Vizio、索尼、三星、松下、LG、TCL以及海信都有支持HDR功能的電視，這些電視的性能都在LCD 4K電視之上。在HDR電視上我們才能體會到“亮”是什么意思。例如，如果屏幕上出現太陽或爆炸場景，畫面會亮的讓你睜不開眼。為什么這么亮？要知道，HDR電視面板的背光系統可能超過1000 nits（LCD HDTV一般是300 nits或400 nits）。在如此高的亮度下，場景中的明暗之間的對比變得更加明顯。

此外，大多數HDR電視用的都不是OLED而是LCD面板，因為LCD面板可以比OLED更亮。但是，因為OLED面板沒有背光系統，它們呈現的黑色會更黑。LG和松下都推出了新款4K OLED電視，這些電視支持HDR視頻。

3　HDR電視的色彩

HDR電視的色彩怎么樣？是不是更棒？答案顯然是肯定的，HDR電視能呈現比高端4K電視更多的顏色。這是因為HDR電視、HDR電視內容的色彩空間和色彩深度，都遠遠勝過傳統的HDTV。以顯示色彩為例，HDTV支持的是Rec.709色彩標準，這一標準是25年前某電視行業組織提出的8位色彩空間。

Rec.709標準貫穿了整個HDTV時代。但現在新的標準已經出現，4K電視和內容的目標是10-12位Rec.2020色彩空間。Rec.2020色彩空間里的顏色種類是Rec.709的60倍，總共超過10億種。Rec.2020的顏色范圍甚至比專業數字投影領域的DCI-P3標準還要寬廣。

從拍攝到掌握到分布到播出，這種終端到終端的渠道保證了更棒的畫面。電視內容利用更廣闊色彩空間的優勢，額外的源數據將被輸送到HDR電視，以重新定義畫面效果。

4　HDR電視的標準

電視制造商、內容提供商、分銷商組成的UHD Alliance已經為HDR電視制定了一系列的標準，以便它的實現能夠規范化。這這些標準包括最小流明等級、色深、帶寬要求、編碼和解碼要求、能耗等方面。

要想獲得“通行證”，一臺電視劇必須具備3840×2160（這是4K）分辨率、10位色彩支持、能處理使用Rec.2020色彩空間標準的內容和至少顯示90%的DCI-P3色域空間。HDR電視支持LCD和OLED面板。LCD面板的話，屏幕亮度必須超過1000 nits，黑度必須小于0.05 nits。OLED面板的話，亮度至少得有540 nits，黑度得小于0.0005 nits。

5　怎么樣才能享受HDR

正如大家所料，4K HDR視頻十分難得，就算找到了4K HDR內容，也會出現格式不支持的情況。最常見HDR格式是Dolby Vision，只有內置Dolby Vision解碼器的電視機才能支持。不過話又說回來，Dolby Vision確實令人嘆服。它可以處理12位色深，支持四倍于HDR電視的背光系統。

在流媒體服務Vudu上，大家已經可以找到兼容Dolby Vision的內容。Netflix已經宣布，很快就會推出類似的服務。另外一個大家較為熟悉的格式是HDR 10，幾乎所有4K藍光光盤都支持這一格式。HDR 10支持10位色彩，預計到2016年底大家就會看到更多的HDR 10內容。一些電視機產品同時支持上述兩個格式，LG、飛利浦、TCL都已經支持Dolby Vision和HDR 10標準。

7　結語

HDR技術和4K技術，都是為了更真實地還原現實世界，讓人眼觀看到的電視內容離現實世界越來越近。HDR電視可以比普通電視呈現的畫面亮度動態范圍更高、色域更寬、畫面細節更清晰，讓人們在電視上看到從未看到過的細節。顯示技術的發展是永不止息的，人們永遠也不會滿足，就像再快的處理器都不嫌快，再高的分辨率都不嫌高一樣，HDR亮度動態范圍雖然提升了整體的色彩空間，但是接下來一定還會有更高的色彩空間標準出現。

張法濤（1983-），男，山東臨邑人，本科，助理工程師，研究方向：廣播電視技術。