你可能用的是假HDR

直假HDR顯示器的識別

視覺技術總是在不停進步，特別是視覺觀感最核心的屏幕廠商們對此尤為敏感。在H.265、IPS面板、4K等概念依次炒作了—輪又—輪后，影像HDR技術又一次成為新的熱議話題。

就目前的屏幕技術而言，HDR技術絕對是對視覺體驗提升非常明顯的。在大部分消費者還沒搞明白這個技術概念前，幾乎所有電視和不少高端顯示器都開始聲稱自己支持了HDR技術。這就造成了很尷尬的局面，各家廠商的招牌產品都帶上了HDR的標志，但能說明白HDR到底是什么的卻少之又少。

市面上的HDR到底是什么？

高端顯示器是否都已經具備了真正的HDR技術？

到底怎樣才能享受到HDR帶給我們的好處？

TIPS

HDR全稱high dynamic range，譯作高動態范圍。HDR技術在影像領域可以擴展亮度范圍，呈現更多的影像內容，帶來更為豐富的色彩和自然的細節表現，讓顯示設備上的畫面更接近人眼所見效果。

在數碼攝影中，HDR是一種特殊的合成手法——通過將多張不同曝光補償拍攝的照片合成為同一張圖像，獲得更多的明暗細節和色彩層次。攝影作品最終無論在高光還是暗部的圖像細節都一覽無余，色彩飽滿質感逼真，極具立體感和畫面層次感。

但這些都是基于靜態影像的處理。而不是我們要談的HDR技術硬件。

HDR顯示面板是一種新的影像規范。HDR技術應用真正的難點在于多幀的動態影像也就是視頻中的HDR的實現。這必須靠屏幕面板提高亮度和對比度來達到接近人眼視覺的動態范圍差異，是依賴顯示屏幕的能力才能保證畫面的視覺效果。

人眼視覺感受的亮度范圍約為10^-3nit～106nit，感受的瞬時對比度范圍可達10000：10但目前消費級液晶顯示器的亮度普遍在300-400nit范圍內，其對比度范圍一般為2000：1。人眼的亮度分辨能力遠高于當前主流的顯示設備。而HDR顯示技術就是要提升顯示的亮度范圍，在使得顯示亮度更亮的同時，又讓呈現的黑色更黑。對比普通顯示設備，HDR就是建立了更大的坐標體系，從而再現更大的色彩空間和亮度范圍。

針對HDR技術，不同組織和公司給出的技術參數都不一樣，目前常見的大致分為4種。

HDRlO， DisplayHDR， Dolby Vision， HLG

HDRlO是一個開源標準，也是目前最容易實現的HDR標準02015年就公布的HDRlO標準一開始就有戴爾/三星/夏普/索尼/LG等顯示器和電視機廠商的支持t后來PS4和XBOX One S也通過升級系統獲得這一標準的支持。作為藍光格式的超高清指定技術規范該標準在內容和消費者認可上都占得了先機。目前幾乎所有的HDR流媒體服務都采用了HDRlO，各大主流電視內容供應商也都支持HDRlO。

后來在2017年三星和亞馬遜聯合推出了HDRlO+標準，主要提升的是逐幀場景下的亮度-但目前很少有別家設備支持。

同樣在2017年，Dolby推出的杜比視界DolbyVision公布。其特點是通過增加動態影像亮度信息和色域提升視覺表現。每年的CES上都能看到新的廠商加入Dolby Vision陣營，而且大部分廠商還同時支持HDRlO和Dolby Vision。其中最出名的就是Apple TV HDR版本。

由于ATSC還將IDolby Vision技術規范中的SMPTE-C2094-10列為候選標準，未來的ATSC網矣或轉換機頂盒也可以實現在Dolby Vision電視上呈現HDR內容。不過Dolby Vision的其他指標過于超前，也限制了其普及速度。

HLG是混合對數伽馬標準，也是目前索尼大力推廣的HDR標準格式。HLG最大的特點是不使用原生數據，因此在內容制作和傳播過程中相比傳統工作流程少了很多中間環節，相對工作流程格外簡單。其欠HLG的光電轉換函數算法和標準動態范圍SDR完全兼容，同樣的內容無需分別進行傳輸，在運營成本上優勢極大。

目前有一些在線體育賽事直播中在使用HLG技術，當然HLG就實際效果來說還是比不上HDRlO和杜比視界……不過HLG的最大好處就是向后兼容，在SDR設備上也能使用只是顯示效果打了折扣。

放眼未來，從長遠來看，在新一代的傳輸標準規范實現普及后，大部分廣電機構還是會使用原生數據。但這還需要較長的時間來驗證。

DisplayHDR是視頻電子協會（VESA）針對電腦顯示器制定的HDR標準。這個也是目前絕大部分自稱通過HDR認證的顯示器廠商獲得的官方認證。

DisplayHDR有不同級別-DisplayHDR400/500/600/1000-主要區別在面板亮度/色域/色深的規格參數。嚴格意義上說-只有DisplayHDRlOOO才是真正的HDR。

既然HDR顯示技術這么有用，為什么還是沒有太多顯示器支持這個規范？

我們不妨先看看目前主流的顯示器到底都是哪些硬件參數方面落后于HDR標準的。

色深

以8bit色彩位深處理的影像色彩發色數可以到16.7M，這也是目前幾乎絕大多數顯示器的色彩實際表現能力。但以adobe公司的photoshop為代表的專業圖像處理軟件已經提供了16bit的數據處理能力，這就為屏幕的色彩呈現能力提供了足夠的動態范圍冗余能力。

在這里所提到的動態范圍是指我們看到圖片或視頻內容中所呈現出來的最亮部分和最暗部分能夠呈現出的亮度區間。目前我們所用的顯示設備通常只能表示8bit動態范圍，即顯示RGB色彩的256級明暗色階。而主流的圖片格式是由RGB加色原理呈現，最終得到的是目前最高級別的28（R）x28（G）28（B）=16777216.即廠商們經常宣傳的16.7M發色數。

亮度、對比度

對比度取決于顯示屏幕能達到的最高亮度和最低亮度。最好的顯示器同時渲染黑色和白色，以呈現圖像細節，目前大多數顯示器可以達到的最高亮度約為400-500nit，此時的最高對比度約為2000：10實際上，人眼所能感受的亮度范圍約為10-3nit_106 nito人眼的亮度感受能力遠超當前的主流設備，可以說HDR技術的出現就是為了擴展顯示設備的亮度范圍，讓屏幕的白色更亮·黑色更暗。

色域

專業影像領域中-顯示器的色域范圍越大，越能表現更豐富的自然界的色彩。現實中很少有顯示器可以實現完整Rec2020色域，這意味著不同的監看和后期編輯顯示器將不得不基于顯示器的實際色域能力“調整”顯示圖像色域。通過使用特定的示波器和監視器在通過加載LUT的情況下，色彩可以重新映射到可用色域上。

問題是，沒有符合HDR標準的顯示器的時候，是根本做不到所見即所得的。即使是最廉價的監視器，也不可能在所有制作人的工作室都擺上一臺隨意使用。尤其是像杜比視界這種不開源的標準·意味著廠商要使用這個技術就必須為每臺設備付出專利費，當然這筆費用最終會由眾多消費者買單。

硬件接口和數據帶寬

設備要取得UHD PREMIUM認證的指標要求如下：

·畫面分辨率：3840x2160

·色彩深度：10bit

·信號色彩輸入：BT.2020色彩標準

·顯示再現：超出90% P3的色彩

·動態范圍：HDR高動態范圍

·電光轉換函數（或伽馬）：SMPTE ST2084EOTF

·達到以下兩種亮度峰值與黑位標準組合之一：

超過lOOOnit的峰值亮度與小于0.05nit的黑位范圍/超過540nit的峰值亮度與小于0.0005nit的黑位范圍

目前的高速視頻傳輸線纜例如HDMI線就已經可以攜帶HDR內容，但早先的HDMIl.4以前的版本還不足以滿足如此高的數據傳輸要求，HDMI 2.Oa標準才能傳輸元數據（大部分HDMI2.0設備都可以通過固件升級到HDMl2.Oa）。如果是DisplayPort1.2以前的線纜也不能滿足要求，需要DisplayPort1.4度目前沒有固件版本和帶寬限制的接口只有雷電3接口。

所以在當下要想獲得完整的HDR體驗，一臺通過DisplayHDRlOOO認證的顯示器才是起點。

是不是只需一臺顯示設備就足夠了？顯然不是。HDR在操作系統中同樣需要軟硬件設備的支持。拿最常見的Windowsl0系統來說-微軟官方說法是通過winl0 1709版本后自帶的HD colorl力能，可以充分利用高動態范圍HDR顯示設備·獲得比標準動態范圍更亮更生動更精細的圖像。

除此之外，要正常觀看HDR視頻內容，需要顯示設備/播放器（軟硬件均可）/視頻源文件都支持。

目前最容易獲得的HDR視頻文件-很多國內外網站都提供。（各家電視機廠商提供的HDR demo文件和不少商業大片的預告片都是免費的）

知道了這些HDR規格標準，就能對號入座按圖索驥來選顯示器或電視機來玩游戲看大片甚至做后期處理剪輯審片了嗎？

未必——切記所有“高級貨”都不便宜的真理。

某些有良心的電視廠商還會在產品詳情頁面中單獨注明自己的產品是支持那些具體HDR技術標準，比如索尼、三星、夏普、海信等品牌可以在官方網站直接找到相矣的參數資料，特別是LG直接給標注了旗下某些電視機型號支持HDRlO和杜比視界兩種標準的條件。

遺憾的是大部分廠商只是在不太顯眼的地方標出了某型號設備支持的HDR標準，甚至都不把HDR作為視覺影像的參數。

更令人不滿的就是暗中偷換概念用DisplayHDR400這類擦邊球規格搪塞了事的做法。當然廠商可以用VESA給出的規格標準來解釋，但有說法不代表這說法能被應用領域接受而已。

綜合來看，要獲得完美的HDR高動態范圍體驗，硬件一軟件（播放器或播放軟件）一視頻源三者缺一不可。

如何找到合適自己的HDR設備

首先，不要盲目追求“性價比”。HDR技術加持的屏幕必然是高成本高回報的典型，與其糾結如何買到更廉價的品牌型號，不如先提高預算并且在預算范圍內選擇最貴的。

其次，實際測試。Spyder系列校色儀中的紅蜘蛛系列軟件都帶有顯示器品質分析功能，其中有專門的對比度測試分項。可以知道HDR規格中非常重要的靜態對比度是否達到600：1的測試。

寫在最后

HDR高動態范圍技術是一個完整的綜合體，包括了視覺信息從捕捉到處理和輸出，從硬件到軟件的全面的技術規范標準。為了將自然世界中的光線色彩質感等視覺觀感完美傳遞給觀察者，所有的視覺技術的最終訴求都是盡可能獲得最為鮮艷生動的光量和完美還原的色彩。這恰是科技進步的迷人之處，技術再造的影像如何被人眼觀察并被大腦詮釋，是真是幻還是亦真亦幻？未來的計算機視覺的終點將在何方？愿拭目以待。