電視HDR顯示技術(shù)

張法濤

（作者單位：內(nèi)蒙古新聞出版廣電局785發(fā)射臺(tái)）

電視HDR顯示技術(shù)

張法濤

（作者單位：內(nèi)蒙古新聞出版廣電局785發(fā)射臺(tái)）

電視中的HDR功能增加了亮度范圍，同時(shí)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(biāo)準(zhǔn)；連接器；色彩

電視機(jī)的顯示技術(shù)更新?lián)Q代特別快，常常是人們剛買了臺(tái)新電視，另一款更高級的電視又出現(xiàn)了。最開始是3D，后來是4K，期間穿插著OLED和量子點(diǎn)，然后又是4K和OLED。如今一項(xiàng)新技術(shù)的又出現(xiàn)了，它就是“HDR”，即所謂的“高動(dòng)態(tài)范圍”。本文對HDR顯示技術(shù)和HDR電視的優(yōu)勢、前景作一定的介紹。

1　HDR的含義

在智能手機(jī)攝像頭設(shè)置中，大家經(jīng)?？吹健癏DR”的身影。靜態(tài)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(xì)節(jié)。問題是，靜態(tài)攝影下的照片常常會(huì)失真，看起來像偽造的，而HDR恰恰解決了這個(gè)問題。

HDR技術(shù)處理過的圖像看起來非常逼真，灰度等級和細(xì)節(jié)幾乎就是現(xiàn)實(shí)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(xiàn)出精致的細(xì)節(jié)和微妙的色調(diào)。

HDR與濾鏡、奇怪的光暈效果不同。它所采用的新面板技術(shù)，具備更廣闊的調(diào)色板和特殊編碼的視頻。出于這個(gè)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(tái)電視機(jī)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(yōu)勢

HDR并不依賴于某項(xiàng)特性的顯示技術(shù)，但HDR有幾個(gè)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(huì)到“亮”是什么意思。例如，如果屏幕上出現(xiàn)太陽或爆炸場景，畫面會(huì)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(tǒng)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(shù)HDR電視用的都不是OLED而是LCD面板，因?yàn)長CD面板可以比OLED更亮。但是，因?yàn)镺LED面板沒有背光系統(tǒng)，它們呈現(xiàn)的黑色會(huì)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(xiàn)比高端4K電視更多的顏色。這是因?yàn)镠DR電視、HDR電視內(nèi)容的色彩空間和色彩深度，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)的HDTV。以顯示色彩為例，HDTV支持的是Rec.709色彩標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)是25年前某電視行業(yè)組織提出的8位色彩空間。

Rec.709標(biāo)準(zhǔn)貫穿了整個(gè)HDTV時(shí)代。但現(xiàn)在新的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出現(xiàn)，4K電視和內(nèi)容的目標(biāo)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(yè)數(shù)字投影領(lǐng)域的DCI-P3標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容利用更廣闊色彩空間的優(yōu)勢，額外的源數(shù)據(jù)將被輸送到HDR電視，以重新定義畫面效果。

4　HDR電視的標(biāo)準(zhǔn)

電視制造商、內(nèi)容提供商、分銷商組成的UHD Alliance已經(jīng)為HDR電視制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，以便它的實(shí)現(xiàn)能夠規(guī)范化。這這些標(biāo)準(zhǔn)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(tái)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(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)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(nèi)容，也會(huì)出現(xiàn)格式不支持的情況。最常見HDR格式是Dolby Vision，只有內(nèi)置Dolby Vision解碼器的電視機(jī)才能支持。不過話又說回來，Dolby Vision確實(shí)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(tǒng)。

在流媒體服務(wù)Vudu上，大家已經(jīng)可以找到兼容Dolby Vision的內(nèi)容。Netflix已經(jīng)宣布，很快就會(huì)推出類似的服務(wù)。另外一個(gè)大家較為熟悉的格式是HDR 10，幾乎所有4K藍(lán)光光盤都支持這一格式。HDR 10支持10位色彩，預(yù)計(jì)到2016年底大家就會(huì)看到更多的HDR 10內(nèi)容。一些電視機(jī)產(chǎn)品同時(shí)支持上述兩個(gè)格式，LG、飛利浦、TCL都已經(jīng)支持Dolby Vision和HDR 10標(biāo)準(zhǔn)。

7　結(jié)語

HDR技術(shù)和4K技術(shù)，都是為了更真實(shí)地還原現(xiàn)實(shí)世界，讓人眼觀看到的電視內(nèi)容離現(xiàn)實(shí)世界越來越近。HDR電視可以比普通電視呈現(xiàn)的畫面亮度動(dòng)態(tài)范圍更高、色域更寬、畫面細(xì)節(jié)更清晰，讓人們在電視上看到從未看到過的細(xì)節(jié)。顯示技術(shù)的發(fā)展是永不止息的，人們永遠(yuǎn)也不會(huì)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(dòng)態(tài)范圍雖然提升了整體的色彩空間，但是接下來一定還會(huì)有更高的色彩空間標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)。

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(shù)。