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全面了解HDR 畫質大飛躍

2016-06-22

  關于電視的未來,4K成為關注的重點。在圖像的質量上HDR可能會帶來大飛躍,我們期待已久的飛躍。UHD聯盟已經將HDR納入到UHD Premium標準之中,如果制造商想在設備上貼出UHD Premium標簽,必須增加HDR技術

  硬件制造商要擔心的并不限于HDR。電影制作商和電視廣播商必須先用HDR制作內容,然后才能將技術提供給觀看者。 和其它技術相比,HDR為電視圖像質量來帶革命性變化的可能性更高。

  什么是HDR

  智能手機攝像頭最近也增加了HDR選項,請注意,不要將它和電視HDR混為一談。兩種HDR的圖像在光與暗之間都有更好的對比度,但是它們的工作原理稍有差異。

  高端攝像頭和最近推出的智能手機APP都引入了HDR技術,一次拍攝多張照片然后合為一張。在處理的過程中,照片是按不同的曝光條件拍攝的。當中會存在停止點,從一個停止點到另一個停止點光的數量會翻倍。第一個停止點會生成有極為黑暗的圖像,最后一個點生成極為明亮的圖像,最終的合成照片更加出色。

  視頻可不是這樣的。Netflix企業通訊主管雅尼·拉法格(Yann Lafargue)在接受采訪時表示:“HDR是家庭娛樂的新標準,在色彩、對比度、亮度上是一大飛躍,它和環境環繞聲、HD和4K一樣重要。HDR提供了一套新工具,我們可以用來制作更明亮、色彩更豐富的場景,與此同時,在暗場景下細節也會更加豐富。”

  盡管視頻HDR與攝影HDR的名字是一樣的,二者也有一些共同點,但是區別還是很大的。最明亮和最黑暗的區域對比度增強,這是二者的共同點,不同之處在于:HDR攝影將單個圖片結合,視頻HDR從最開始時就利用更好的攝像技術拍攝影片。

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  最終結果是圖片擁有更黑的黑色,更明亮的白色,整個圖片的細節更豐富。在標準顯示屏下,特定亮度以下的黑色是一樣深的,但是HDR顯示屏的范圍更廣,即使是很黑很黑的黑色也可以看到差別。舉個例子,夜晚用廣角拍攝篝火,HDR可以拍出火焰的細節,而不會出現曝光過度問題;在火焰的邊緣是黑暗的環境,物件剛剛可以看見,HDR能夠很好地確定目標物。

  松下培訓經理邁克·普賴斯(Michael Price)表示:“HDR與控制有關,不只是亮度提高而已,最終它可以更自然地呈現光與影。”

  好萊塢攝像師Vanja Cernjul對HDR大加表揚,他認為HDR增加了亮部細節,整個合成圖像都受到了影響。他還說:“是否為高光或者陰影曝光,以前需要做選擇,現在沒有必要了,拍攝時我會將光源拍進去,因為我能夠對HDR等級進行調整。”在后期制作時,Vanja Cernjul會改變曝光度、亮度、對比度、色彩飽和度的等級,讓圖像在HDR兼容屏幕上看起來盡可能好一些。

  Vanja Cernjul認為,電影制片人會被電視HDR吸引。Vanja Cernjul剛剛完成《馬可波羅》第二季的拍攝工作,電視百是用HDR拍攝的,他還認為流媒體服務適合提供HDR視頻,因為有許多的原創劇是Netflix和亞馬遜等企業委托拍攝的。

  HDR拉近了媒體與用戶眼睛的距離,提供了更為真實的圖像。

  總結一下:HDR電視和內容可以顯示更為真實的色彩范圍,對比度更廣,讓圖像的黑色部分看起來更加接近“真實”的黑色。

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  HDR看起來如何

  Vanja Cernjul為松下制作了一部短片,從中可以看到HDR的潛力。HDR可以同時顯示暗部和亮部細節,看完之后,你會發現標準圖像有點平淡,難以讓人滿意。

  當我們由標清向高清轉移時,屏幕的尺寸還很小,只需要增加像素數就可以轉換成適合的圖像,現在屏幕已經很大了,如果只是簡單增加像素數已經遠遠不夠,圖像還有其它可以改進的地方。HDR可以為圖像增加額外的色彩,提高暗部清晰度,豐富亮部的細節,與簡單增加像素相比,HDR可以帶來更加令人滿意的圖像。

  當然咯,HDR技術還不夠成熟,從一些早期HDR電視的評測效果來看,HDR仍然存在一些問題,例如,如果背景是黑色,目標物是明亮的,屏幕上會出現光線條紋,或者在目標物周圍出現光暈。

  在LG的OLED電視上,這樣的問題沒有那么嚴重,因為OLED屏幕的每一個像素都能自己發光,而且可以完全變黑。

  如何獲得HDR?

  HDR是一門高端技術,從制作到分發至家中的屏幕,每一步都需要與HDR兼容,簡單來說,傳統電視沒法顯示HDR圖像。

  當你購買電視時可能會注意到某些電視印有Ultra HD Premium的Logo。圖標告訴我們,設備支持HDR。就規格而言,屏幕的分辨率必須達到3840x2160(和其它UHD屏幕沒有什么不同),另外還需要顯示大量的獨特彩色色調——圖片中的色調。

  Premium面板還有一些其它的技術要求:對比度至少要達到1000流明,暗電平(black level)低于0.95流明。流明是一個術語,它已經被電視產業廣泛接受,代表顯示屏的亮度。1流明相當于一根蠟燭的亮度。

  當今的大多數電視顯示屏亮度介于300至500流明,對比一下就可以更好地理解HDR的要求有多高。上面所說的標準適合于LED背光LCD屏幕,至于OLED屏幕(亮度更低,黑電平等級也更低),它的亮度達到了540流明,黑電平不到0.0005流明。

  松下培訓經理邁克·普賴斯(Michael Price)表示,側光式LED屏幕的對比度不夠高,如果要讓屏幕動態范圍達到Premium HDR的要求必須使用直接光源——也就是從圖像背后發光。松下只推出過一款Premium HDR電視,型號是TX-65DX902,定價3299英磅(約31800元)。事實上,市場上銷售的大多LCD屏幕亮度達不到Premium的要求。

  制造商沒有義務披露屏幕的流明數與對比度,非Premium屏幕是否擁有足夠的亮度和對比度來提供真正的HDR圖像完全由制造商自己決定。效果相似,標準不同,消費電子產業已經有過先例,比如,HD-Ready和Full HD的差異很不確定,常規UHD和UHD Premium也并不明確。

  有一點倒是基本的:如果屏幕上打的標簽是HD而不是Ultra HD Premium,那么制作者希望我們看到的圖像電視無法完全提供。

  事實上,沒有誰強迫企業非要貼上UHD Premium標簽,一些企業會打上自己的品牌。索尼產品訓練專家加文·麥卡倫說:“有一件事是Ultra HD Premium標簽沒有做的:將所有可以接收HDR信號的機型全部列出來。”

  Ultra HD Premium標簽還用在Ultra HD藍光播放器和光碟上,因為HDR是Ultra HD藍光規格的必要組成部分。即使不支持HDR,UHD屏幕也可以連接Ultra HD藍光播放器,用SDR(標準動態范圍)展示4K圖像,只是無法讀取圖像中的HDR元數據。Ultra HD藍光播放器的數據傳輸速度達到每秒100Mb,它很適合用來輸送HDR內容。

  HDR標準讓人困惑

  所有的HDR屏幕都可以播放HDR10內容,HDR10的規格和UHD Premium標準是一樣的。Ultra HD藍光播放器必須支持HDR10,Netflix和亞馬遜流媒體的HDR內容也支持HDR10。

  在購買HDR屏幕時之所以要小心還有一個原因,內容制作商使用了幾種不同的HDR變種標準。Dolby支持Dolby Vison,它是HDR10的競爭對手,Dolby Vison的色彩深度最高可以達到4000流明,比目前的電視高很多很多。

  只有安裝Dolby Vison解碼器的屏幕和播放器才能播放Dolby Vison加強版HDR內容,LG是主要的設備生產商,美國的Vizio也生產。Netflix、亞馬遜和幾家工作室已經接受Dolby Vison,技術可以內置到Ultra HD藍光播放器。好消息是大多的Dolby Vison內容也擁有HDR10元數據,如果你的屏幕支持HDR,就可以獲得HDR體驗。

  現有機型無法通過軟件升級獲得Dolby Vision功能,如果你買的電視不支持Dolby Vision,未來永遠也無法支持。

  今年至少會有100種主題的Ultra HD藍光Dolby Vision內容進入市場,包括索尼影業、環球、MGM的電影。目前還沒有任何UHD藍光平臺可以解碼Dolby Vision內容,連發布的產品也沒有。

  問題不只如此。Technicolor和飛利浦正在合作開發一個系統,它可以同時制作HDR和普通版內容。根據屏幕的最高亮度和動態范圍,系統可以自動選擇內容。BBC和日本NHK也在合作開發一種廣播系統,可以在同一信號內傳送HDR和SDR內容。

  給HDR做總結

  在家庭娛樂領域HDR絕對是一個標志,有了它,我們在家中觀看電影時色彩效果與影院是一樣的。我們迫不及待希望廣播商早早接受HDR。

  HDR對電影的影響同樣巨大,在陰影和陽光環境中,導演不再需要選擇曝光度了。一年或者兩年之內,HDR可能會推動Utrla UHD前進,到時不同標準所造成的問題都會迎刃而解。

  毫無疑問,我們又進入了新一輪格式大戰,調和看起來是沒有可能的。

  大多的硬件制造商支持HDR10,Dolby權勢強大,它有內容制作商撐腰。

  兩種標準同時共存并非沒有可能,看看Dolby和DTS,正是它們瓜分了藍光音頻市場。最安全的選擇可能是裝備Dolby Vision,因為它兼容HDR10,可惜的是Dolby Vision無法通過固件升級添加功能。

  HDR何時到來?

  如果你是亞馬遜Prime或者Netflix會員,擁有一臺UHD聯盟認證的電視就可以觀看HDR內容了。

  Ultra HD藍光播放器支持HDR,只是市場上的光盤不多,更不用說播放器了。隨著越來越多的電影發行HDR版本,估計HDR很快就會成為主流。

  Netflix拉法格說:“到8月止Netflix已經增加了100小時HDR節目,年底之前還會增加150小時。我們已經宣布將會推出12部電影和電視劇。”

  如果在線觀看HDR內容,帶寬至少要達到25MB。拉法格稱:“如果網速慢,可以降低分辨率,HDR觀看體驗我們會保留的。”

  換句話說,HDR帶來的體驗比分辨率更重要。


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