原來我們對HDR有誤解，不信你看

    HDR技術(shù)顯然已經(jīng)是2016年最受關(guān)注畫質(zhì)技術(shù)，不過對于HDR格式和標準有爭議，前面也給大家講過不少，今天再來仔細一說。如果先前有什么不完善的地方，相信看完這一篇解說，會有透徹的理解。

    目前HDR共有四種標準，Dolby Vision、HDR10、HLG和SL-HDR1，其中前三個討論最為激烈。電影和流媒體運營商大多支持Dolby Vision與HDR10，而以BBC、NHK為代表的電視臺則選擇站在HLG這邊。有趣的是，同屬一個技術(shù)原理的Dolby Vision與HDR10也開始出現(xiàn)嫌隙，電視廠商的站隊更是亂作一團。有Dolby Vision、HDR10全支持的，也有僅支持HDR10而明確表示不支持Dolby Vision的，一場好戲正在上演。但這回我們消費者完全可以作壁上觀，不站任何的隊，所謂的格式戰(zhàn)根本不存在。我們唯一想要弄清的是究竟為何會有如此多的HDR標準，這些HDR標準各自又有什么特點？

    首先，你真的明白什么是HDR嗎？

    HDR這個詞逐漸有濫用的趨勢。拍照有HDR，攝影也有HDR，視頻也有HDR，顯示也有HDR，那這些HDR都是指同一種技術(shù)嗎？還真不是。

    手機上所配備的HDR其實是一種多幀合成技術(shù)，無論是拍照片也好、錄制視頻也好，手機在一幀內(nèi)同時拍攝多張畫面，然后利用算法處理將不同畫面的明暗部分合成在一起，以達到同時保留高光細節(jié)與暗部細節(jié)的目的。這確實符合HDR高動態(tài)范圍的宗旨，但由于是人工參與，不同手機間的效果層次不齊。而且有時存在矯正過度，對比度不自然的問題。因此嚴格來說，這種經(jīng)過HDR處理的照片或視頻依然屬于SDR的范疇。

    那么真正的HDR究竟是什么呢？以技術(shù)定義而言，HDR遵循自己獨有的一套光電轉(zhuǎn)換機制，即光信號與電信號之間的轉(zhuǎn)換。我們拍照時，將真實的場景以數(shù)字信號保存為照片，這就是光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一個過程。顯然，手機拍照的所謂HDR只是一種軟件處理，不涉及光電的轉(zhuǎn)換，因此它們并不能算是真正的HDR，技術(shù)上這叫“色調(diào)映射”。

    那么HDR與SDR的不同之處在哪里？首先還是技術(shù)方面，兩者的伽馬曲線不同。伽馬曲線定義了影像系統(tǒng)中光線輝度的一種非線性變化。SDR與HDR使用了不同的伽瑪曲線，這決定了我們在看HDR片源，能夠看到更多的亮度信息。那么最終表現(xiàn)在實際效果上時，HDR就擁有更高的色深、更廣的動態(tài)范圍和更強的色彩表現(xiàn)力。但因為HDR與SDR兩個不同的伽瑪曲線，所以也造成了兩者在相互兼容性上的問題存在。

    對CRT時代的徹底告別

    你或許會感到驚訝，我們現(xiàn)在所沿用的很多標準依然是CRT時代制定下來的。比如BT.709、sRGB色域、100nits最高亮度等，包括SDR也是�；�于CRT的一些特性，當時的人們?yōu)槠淞可矶ㄖ屏艘惶讟藴剩�隨后內(nèi)容制作者們均按照這一標準來制作內(nèi)容。這一套標準被沿用至今，比如藍光所采用的色域依然是BT.709，最高亮度100nits，8bit的色深，而SDR則提供6檔的動態(tài)范圍。但液晶電視的能力早已超過了這一水平，業(yè)界迫切需要訂立一套符合現(xiàn)代的新標準。

    在這一段等待期內(nèi)，由于新標準尚未確立，內(nèi)容依然還是以舊標準制作。于是電視廠商為了彌補畫面表現(xiàn)上的不足，開發(fā)了各種畫質(zhì)增強技術(shù)，比如廣色域顯示技術(shù)、新廣色域標準（例如x.v.Color）以及動態(tài)背光調(diào)節(jié)。其中值得一說的是動態(tài)背光調(diào)節(jié)，廠商做出了“遇到黑色就關(guān)閉背光燈，遇到高光就加強背光燈”這一取巧的方式來提升畫面的動態(tài)范圍，這可以被稱為是“模擬HDR”，比如索尼的精銳光控技術(shù)和夏普的煌彩技術(shù)，都是這一原理。

    真正的HDR要等到2015年8月27日才算誕生，那一天美國消費者技術(shù)協(xié)會（Consumer Technology Association）公布了HDR10標準，提供17.6檔的動態(tài)范圍。今天，所有的HDR電視均支持這一標準。長久以來，電視技術(shù)大幅超前于內(nèi)容標準的怪象終于得以改善，也意味著對CRT時代的徹底告別。

    PQ陣營的“分裂”

    雖然HDR10是第一個達到普世目的的HDR標準，但它卻不是第一個HDR標準，Dolby Vision才是。有趣的是，Dolby Vision與HDR10基于同一套HDR機制，結(jié)果卻“分揚鑣”走了完全不同的兩條路。

    Perceptual Quantizer感知量化，是由杜比設立的HDR轉(zhuǎn)換方式。其本質(zhì)是將亮度等級以絕對的數(shù)值進行記錄，用杜比實驗室多屏視頻副總裁Roland Vlaicu的話來說“這能體現(xiàn)內(nèi)容創(chuàng)作者的創(chuàng)作意圖”。與Perceptual Quantizer相對應的是HLG，我待會會說。

    我們都知道HDR10相當于Dolby Vision的低配版，但很多人并不知道為什么會存在高配版與低配版這樣的“分裂”。Roland Vlaicu表示，Perceptual Quantizer（也叫SMTPE ST2084）是由杜比開發(fā)的，包括隨后的HDR標準也由杜比參與制定。但最后我們看到的HDR10標準在規(guī)格上低于Dolby Vision，這有兩點好處：

    1、更高規(guī)格的標準意味著消費者可以體驗到更高的品質(zhì)；

    2、若有需要，Dolby Vision所提供的調(diào)色母版可以很輕易地生成包括HDR10在內(nèi)的其他格式。

    言下之意，Dolby Vision與HDR10之間更像是標準版與低配版的關(guān)系。從HDR10版本中無法生成Dolby Vision版本，反過來卻可以。HDR10顯然是標準制定者們?yōu)榱藵M足大部分設備的平均性能而做出的妥協(xié)產(chǎn)物，它是免費的，但卻是最低限度的免費。而代價是HDR10不兼容SDR，色深僅有10bit；使用靜態(tài)元數(shù)據(jù)，對不同設備性能間的映射能力不足。在舍棄了這些后，HDR10于是便成為免費授權(quán)的通用HDR標準。

    但這個通用HDR標準是存在明顯短板的，無法兼容SDR使得HDR10內(nèi)容無法在非HDR電視上播放。雖然4K藍光播放機會提供HDR轉(zhuǎn)SDR的功能，但這顯然有損于畫質(zhì)，且最終效果視廠商的調(diào)教能力而有所不同。原因很簡單，PQ屬于“絕對”的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，它的每一份信息都有一個對應的、絕對的值，因此會產(chǎn)生與SDR電視在信號匹配上的問題。Dolby Vision為了解決這一問題，因此采用了雙層編碼技術(shù)，即我不需要各自準備一份HDR內(nèi)容和一份SDR內(nèi)容，而是在SDR內(nèi)容的基本層上再增加支持HDR的增強層，從而達到兼容SDR的目的。

    同時為了確保HDR內(nèi)容能夠在不同的顯示設備上都有著一致的畫面精度，Dolby Vision使用動態(tài)元數(shù)據(jù)來描述所有的場景。一方面，這確保Dolby Vision內(nèi)容回放在任何支持Dolby Vision的設備上都能有著最佳的畫面準確度，而不會因為廠商的不同調(diào)教出現(xiàn)巨大的畫面差異。另一方面，正如上面所說的，Dolby Vision可以很輕易地輸出其他標準的畫面，比如HDR10、SDR或是Rec.709色域的內(nèi)容，簡化對多格式內(nèi)容制作的流程。

    我們可以這樣認為，HDR10是Dolby Vision的一個子集，后者在前者的基礎上提供了更多的功能，因此Dolby Vision是付費授權(quán)的。目前已經(jīng)有包括Vizio、LG、TCL、創(chuàng)維等在內(nèi)的一些電視廠商表示支持Dolby Vision，而像三星、索尼這樣的大廠則依然堅持HDR10。盡管很多媒體都添油加醋，稱這是一場HDR的格式大戰(zhàn)，但我認為這純粹是聽風就是雨。杜比已明確表示，所有支持Dolby Vision的設備均同時支持HDR10，不存在多HDR格式之間的兼容性問題，格式戰(zhàn)的言論可以休矣。

    對于我們消費者來說，需要考慮的就只有“你是否愿意為HDR買單”這一個問題而已。無論Dolby Vision，還是HDR10，都是時代發(fā)展的產(chǎn)物，它們均肩負起了未來HDR內(nèi)容的推廣責任。目前Dolby Vision的內(nèi)容主要流通于電影和流媒體領域，杜比聲稱搭載Dolby Vision內(nèi)容的4K藍光盤有望在2017年上市。因此目前去主觀評價Dolby Vision與HDR10的優(yōu)劣，不具備太大的意義。