高動態(tài)范圍(HDR-High Dynamic Range)有三種主要制式:HDR10,HDR10 +和杜比視覺(Dolby Vision),三種不同的HDR制式,每種制式都有自個的優(yōu)勢。購買具有HDR功能的新顯示器的時候,如果要求不高,你不用擔心它支持哪種格式,因為它們都可以通過兼容的顯示器提供比普通顯示器更好的視覺體驗。如果你對視覺表現(xiàn)要求較高,糾結(jié)不知哪一款HDR制式更適合自個,以下則是有關(guān)三種不同的HDR的區(qū)別以及優(yōu)劣處。閱讀到最后,希望你能找到適合自個HDR制式。
HDR10-開放標準
HDR10+ -免版稅標準
杜比視覺-版權(quán)標準
位深HDR10 ·10bit
HDR10+ ·10bit
杜比視覺·12bit
位深度在計算機實際上是用每個像素需要的位深度來表示,顯示器之所以能夠顯示顏色,是采用了一種稱作“位(bit)”的記數(shù)單位來記錄所表示顏色的數(shù)據(jù)。當這些數(shù)據(jù)按照一定的編排方式被記錄在顯示器中,就構(gòu)成了一臺數(shù)字圖像。傳統(tǒng)SDR(Soft Ddefinition Radio)制式通常以8bit為主,即顯示顏色為1670萬個單位。在HDR中,最基礎的顏色位深為10bit,即擁有10.7億個顏色單位。顯示器位深度越高,顯示的顏色細節(jié)就越多,圖像也就越逼真,顏色過渡也就更自然。
三種不同的HDR制式,杜比視覺色深度達到了12bit,HDR10和HDR10+均為10bit,也有高達32bit的制式,不過幾乎不在消費市場上流通。雖然杜比視覺色深度最高,但是先進市面上大多數(shù)的顯示器最高只支持10bit,不過隨著原材料的迭代,相信支持12bit的顯示器也會很快投放于市場。
勝出者:杜比視覺峰值亮度(Mastered控制范圍)HDR10 ·1K-4Kcd/m2
HDR10+ ·1K-4Kcd/m2
杜比視覺·標準4Kcd/m2,最高可達10Kcd/m2
cd/m2:坎德拉每平方米,指顯示器每平方米單位發(fā)光強度(1尼特nit=1cd/m2)。
目前市場上大多數(shù)杜比視覺內(nèi)容的主頻亮度為4000cd/m2,HDR及HDR10+則根據(jù)廠商的不同,顯示器主頻亮度在1000-4000內(nèi)徘徊。三種制式均可滿足高達達10,000 cd /m2的圖像要求,但是現(xiàn)今市面上還沒有消費級顯示器能達到這個水平,所以在這一點上,三者的區(qū)別并不是很大。
勝出者:杜比視覺相較于其它兩種制式,杜比視覺的制式更為統(tǒng)一規(guī)范,但是花費也稍高。HDR10/HDR10+也能達到4000cd/m2的標準,不過考慮到實際體驗感,差距并不是很大。
色調(diào)映射HDR10 ·PQ映射
HDR10+ · PQ映射
杜比視覺·杜比芯片+PQ映射
對于一幅圖像來說,圖像的動態(tài)范圍是指圖像最大亮度值比最小亮度的比值。而高動態(tài)圖像,就是指動態(tài)范圍大的圖像。對于高動態(tài)圖像而言,其位數(shù)往往高于8位(普通的灰度圖像位數(shù)一般是8位),而顯示器的灰度只有8位,所以必須對高動態(tài)圖像的顏色進行變換,才能顯示出來。另外高動態(tài)圖像的灰度值分布的很不均勻,只有少數(shù)的像素點較亮,所以如果直接對圖像進行線性的歸一化(把灰度最大值映射為255,最小值映射為0)再顯示。色調(diào)映射(tone mapping)就是為了解決這個問題而生。
如果有一臺最大亮度為1400 cd /m2的顯示器,那么它如何處理高達4000 cd /m2影片中的高光? 也就是當顯示器峰值亮度較低,如何處理擁有更高峰值亮度的顯示內(nèi)容?
傳統(tǒng)的方法是裁剪,如顯示器峰值亮度最高只有1400尼特,影像內(nèi)容最高峰值亮度為4000尼特,那么顯示器就會自動裁剪掉高于1400尼特的亮度,這意味著在高光處將看不到任何細節(jié),并且在該區(qū)域中顏色過渡的極為模糊。
另一種方法就是色調(diào)映射。在1400尼特的顯示器上,從1400尼特到4000尼特的高光會重新映射到1400尼特以下。雖然在1000尼特以下高光處顏色會有一些暗淡,但與高亮顯示相比,通過色調(diào)映射處理的方法,影像在高光部分要能顯示出更多的細節(jié)。
在支持杜比視覺制式的顯示器中,一般都會配備專有的杜比芯片,該芯片可通過顯示器的峰值亮度值來應用色調(diào)映射值。也有部分廠家通過杜比的授權(quán)以軟件來實現(xiàn)這類功能。至于HDR10/HDR10+則因制造商而異,所以也就導致了技術(shù)規(guī)范的參差不齊。
勝出者:杜比視覺元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)是指“中介數(shù)據(jù)”或者是“數(shù)據(jù)包”,也可以理解為“數(shù)據(jù)目錄”,通常一臺元數(shù)據(jù)記錄著特定的多個數(shù)據(jù)信息。而一部影片或一幀圖像里面就包含了多個元數(shù)據(jù)信息。三種HDR制式在元數(shù)據(jù)的集合與處理技術(shù)是不同的,HDR10只要求提供靜態(tài)元數(shù)據(jù),只需要獲取影像最高峰值亮度來確定整個影像的動態(tài)范圍。杜比視覺和HDR10+則采用獲取動態(tài)元數(shù)據(jù),這能使中央處理器能夠在逐幀或某一段影像場景應用色調(diào)映射。
勝出者:杜比視覺和HDR10+,可應用不同光線場景影像應用電視機三種不同的HDR制式隨著電視機顯示技術(shù)的迭代以及消費者品質(zhì)需求的提高,大多數(shù)高檔電視機支持除HDR10外,同時還支持杜比視覺或HDR10+。如電視機本身不含有杜比芯片,那么即使使用外部信號源也不會有效果。一些大牌子如索尼、LG、海信和TCL的大多數(shù)型號的電視機都支持HDR10和杜比視覺。由于技術(shù)自由化,三星選擇在HDR10+上進行大力投資研發(fā),旗下牌子電視機或手機均不支持杜比視覺。也有一些極端牌子電視機同時支持三種不同制式的HDR,如松下。
手機盡管支持HDR的手機非常稀少,不過一般主流牌子手機都會支持一臺或兩個HDR制式,自iPhone8起,Apple就已經(jīng)支持杜比視覺,但只有Iphone X、XS、XSMax以及最新的11pro才具有真正的HDR屏幕。
游戲HDR誕生的初衷是為了讓坐在電視機機前的觀眾能獲得更好的觀看體驗,但隨著視頻游戲的發(fā)展,一些高質(zhì)量游戲主機均支持HDR10,如PS4/PS4 Pro/ Xbox One,Xbox One和索尼新一代游戲主機PS5均支持杜比視覺。而使用在游戲主機上的杜比視覺制式和普通制式有所差別,其運用了低延遲的技術(shù)從而使得在開啟HDR的過程中不會額外增加的游戲的延遲。
獲勝者:HDR10總結(jié)通過以上參數(shù)分析及應用情況,杜比視覺制式無疑是追求超高視覺體驗用戶的首選,不過考慮到一分錢一分貨,具有杜比視覺制式的顯示器價格也會較高。從應用角度上來看,杜比視覺以支持高端電視機/影院等為主,要想體驗到與另外兩種制式的差異,對外部條件要求較高,通常在家用電視機上,杜比視覺才會發(fā)揮其更好的效果。而在日常場景使用里,如使用的顯示器較為普通,三種制式視覺體驗感相差無幾。
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文:柯林果
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