HDR是什么，有什么優(yōu)勢，現(xiàn)狀如何？

HDR除了火，她還有哪些“要”點

近年來，HDR技術(shù)在很多產(chǎn)品上興起。彩電、投影、照相機、手機、PC和筆記本電腦……幾乎主要數(shù)碼消費電子“大件”都搭上了HDR的快車。這一趨勢下，選購具有HDR功能的產(chǎn)品亦成為流行風(fēng)尚。但是，在HDR標(biāo)準(zhǔn)自身尚不清晰的背景下，一些“低質(zhì)偽劣”HDR產(chǎn)品也橫空出世，成為消費者選擇的“一大煩惱”。

什么是HDR，它有什么好處？

HDR，高動態(tài)范圍圖像（High-Dynamic Range，簡稱HDR）。對標(biāo)于我們傳統(tǒng)的“參數(shù)表”，其實這是一個“單幅畫面實際對比度和灰階梯度”的概念。

在對比度的歷史中，已經(jīng)有靜態(tài)對比度和動態(tài)對比度兩個參數(shù)。靜態(tài)對比度是一個設(shè)備固定的理想顯示狀態(tài)下的畫面，單一最亮和單一最暗之間存在的差距；動態(tài)對比度則是一臺設(shè)備，在任意狀態(tài)下可能顯示的最亮與最暗之間的差距。——顯然，后者的數(shù)值會遠高于前者，甚至有千倍的差異。

但是，這些對比度的定義都忽視了一個最大的問題：人眼拾取的畫面細節(jié)，來自于同一幅畫面，而不是不同的顯示畫面。也就是說，對比度雖然一定意義上與現(xiàn)實設(shè)備的細節(jié)展示能力有關(guān)系，但卻不是必然的相關(guān)性——因為對比度總是考慮顯示設(shè)備在時間維度上，過程化的能力差異；人眼則更多看到空間維度上；結(jié)構(gòu)化的細節(jié)分布。

HDR概念的意義就在于，首次明確了一種提升“單一畫面、不同部位，特別是明暗亮度相差較大的部位的細節(jié)展示能力”。簡單說，HDR更類似于單幅畫面內(nèi)的對比度和灰度梯度概念。通過提升單幅畫面中盡可能多的可通過視覺分辨的灰度梯度，HDR可以滿足更多的細節(jié)畫質(zhì)展示能力。

當(dāng)然，HDR技術(shù)的定義不僅僅局限于“細節(jié)展示”這個單一的內(nèi)涵，他還有其他重要的“延伸定義”。其中，最關(guān)鍵的延伸是，HDR傾向于用更大的“色欲覆蓋”標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)HDR標(biāo)準(zhǔn)的定義采用的是 Rec。 2020 影像標(biāo)準(zhǔn)所定義的色彩空間。Rec.2020 色彩空間覆蓋了大約 75% 的 CIE 1931 色彩空間和大約 57% 的人眼可見光。但是，非?？上У氖怯涗浐惋@示Rec.2020 色彩空間是一個非常困難的事情，滿足這一標(biāo)準(zhǔn)的顯示設(shè)備、彩電產(chǎn)品幾乎可以忽略。

同時，HDR還定義了色彩位深的概念升級——10bit起步，12和14BIT時代已經(jīng)開啟；HDR也定義了顯示設(shè)備所需的“亮度能力”——至少要有1000nit的峰值能力，才能真正顯示HDR的內(nèi)容細節(jié)。

HDR標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一

當(dāng)很多消費者提到HDR的時候，認(rèn)為這是一種技術(shù)；但是其實HDR是一種理念——作為技術(shù)化的產(chǎn)物，HDR標(biāo)準(zhǔn)不僅沒有統(tǒng)一，而且還在不斷發(fā)展之中。

一方面，目前的HDR標(biāo)準(zhǔn)有HDR10、Dolby Vision（杜比視界）、HLG，及HDR10+等四個已經(jīng)出現(xiàn)在市場上的標(biāo)準(zhǔn)。對于彩電和投影等顯示設(shè)備，HDR10是最長見的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

比如，2017年，HDR10攻占越來越多的電視機、超高清藍光碟和播放器。美國頂尖的電視供應(yīng)商（三星、LG、索尼和Vizio）都銷售采用HDR10的電視。截止去年9月底，七大主流制片廠共制作了逾150個超高清藍光資源，全部采用HDR10格式。

Dolby Vision（杜比視界）標(biāo)準(zhǔn)更像是HDR10的加強版——色彩位深從10bit升級到12bit。此外HDR10標(biāo)準(zhǔn)免費的技術(shù)比較多，兼容性更好；Dolby Vision則大量采用收費技術(shù)和專利。這一點顯然是HDR10更為流行的關(guān)鍵原因。不過，Dolby Vision也有很多品牌支撐，例如海信、飛利浦、TCL和索尼。

至于HLG這個標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)比較邊緣化。作為一項日本廣電界提出并高度參與的標(biāo)準(zhǔn)，目前在日系的藍光碟機和電視上都未實現(xiàn)普及，其未來命運可見一斑。HDR10+顧名思義是HDR10的發(fā)展和加強版本，主要由三星提出，且號稱技術(shù)免費。其主要特點是向前兼容HDR10標(biāo)準(zhǔn)。不過HDR10+目前的支持者不是很多。

對于HDR標(biāo)準(zhǔn)的問題，比較大的亂象除了“標(biāo)準(zhǔn)自身多樣，且還在發(fā)展”外，也包括其支持者和關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈的態(tài)度：一方面，如三星這樣的巨頭，幾乎推出了各種HDR標(biāo)準(zhǔn)的彩電產(chǎn)品；索尼也采用“腳踩三條船”的策略；但是另一些彩電品牌，則傾向于在HDR10或者杜比視界二選一。

另一方面，內(nèi)容提供商的選擇也是多樣的。不僅是內(nèi)容制作機構(gòu)，例如電影制片廠、也包括內(nèi)容發(fā)行媒介，例如藍光碟機和機頂盒等設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)選擇，都非常重要。尤其是各國廣電部門似乎還沒有向HDR標(biāo)準(zhǔn)過渡的路線圖：這使得今天消費者購買的HDR標(biāo)準(zhǔn)的電視機，未必兼容未來本國的廣播電視信號的實際標(biāo)準(zhǔn)。

甚至，在機頂盒、BD碟機、藍光影碟、網(wǎng)絡(luò)視頻內(nèi)容、電視機、投影機、手機等設(shè)備之間，不同HDR標(biāo)準(zhǔn)的兼容問題還大量存在——即，HDR不是一臺彩電的內(nèi)部技術(shù)，而是一個產(chǎn)業(yè)體系的線索和脈絡(luò)技術(shù)。HDR這種“產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)性技術(shù)”的本質(zhì)，加重了標(biāo)準(zhǔn)混亂的“產(chǎn)業(yè)傷害”。

號稱HDR的那些彩電、投影等設(shè)備，真實差距有多大

現(xiàn)在國內(nèi)彩電和投影市場能夠購買到很多號稱支持HDR技術(shù)的產(chǎn)品：比如，有些說自己是HDR電視，有些更為明確的說自己是HDR10或者杜比視界標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。后兩者自然是真的HDR電視了，至于前者有可能只是支持HDR技術(shù)的信號輸入，或者簡單支持HDR標(biāo)準(zhǔn)的某一部分而已（比如高動態(tài)范圍——對應(yīng)于液晶電視就是分區(qū)背光源）。

從HDR的定義內(nèi)涵看，10bit、那至于12bit的色彩位深不是困難的事情（10年前的技術(shù)就可實現(xiàn)這兩個標(biāo)準(zhǔn)——包括存儲、信號處理和顯示面板的10bit化）；峰值1000nit的亮度則大多數(shù)顯示產(chǎn)品比較費力氣、難以達到（液晶、OLED和投影機都有困難）；至于Rec。 2020色彩空間的全覆蓋，那更是困難極高、現(xiàn)實產(chǎn)品基本未能實現(xiàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

所以，彩電市場的HDR技術(shù)更多的變成了“分區(qū)背光控制”的競爭。但是即便是這一點，也出現(xiàn)了一些產(chǎn)品只有9個分區(qū)，另一些產(chǎn)品高達1000分區(qū)的“巨大的HDR技術(shù)差異”。從9到1000的差異，顯然會導(dǎo)致最終效果的顯著不同，他們固然都是HDR技術(shù)，卻“價值”絕不一樣。

另一方面，不同液晶電視產(chǎn)品采用的背光源技術(shù)也大不一樣。如直下式的背光源和側(cè)邊式的背光源——都是側(cè)邊背光源，也有兩邊式的、三邊式的、四邊式的差異。顯然在設(shè)計更多背光分區(qū)的時候，直下式背光源更占優(yōu)勢。尤其是采用更多LED顆粒，比如未來的mini-led技術(shù)背光源的數(shù)萬顆顆粒的產(chǎn)品，高分區(qū)背光效果肯定會更好的。

對于投影機這類顯示設(shè)備而言，亮度是真正實現(xiàn)很好的HDR技術(shù)的基礎(chǔ)瓶頸。亮度本就不足的畫面，很難再細節(jié)對比和可視性上有顯著的突破。所以，好的HDR機型必須與高亮度相對應(yīng)；同時，HDR的核心含義在于細節(jié)展示能力，這也要求投影設(shè)備在原生對比度上有很好的表現(xiàn)，尤其是至暗畫面的漏光控制上擁有極高的水平。事實上，作為“光源-光閥-鏡頭放大-反射”式的成像體系，投影機顯示HDR效果的實現(xiàn)技術(shù)瓶頸要比液晶彩電產(chǎn)品更多。這也是HDR在投影圈不如彩電圈火的原因所在。

所以，HDR現(xiàn)在不僅僅是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，而且還有同一標(biāo)準(zhǔn)不同設(shè)備實現(xiàn)水平的巨大差異：液晶彩電的背光分區(qū)技術(shù)、手機攝像頭的多重曝光疊加技術(shù)都被描述成HDR，但是本質(zhì)上這些技術(shù)只是實現(xiàn)HDR的一個小步驟，擁有這些技術(shù)并不意味著就是符合HDR標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品?！@種復(fù)雜性使得消費者選購一臺好的HDR產(chǎn)品是件非常不容易的事情。

消費者真的需要HDR嗎？

2016以來，HDR概念升溫不斷，選購HDR電視和數(shù)碼設(shè)備成為潮流。但是，這股熱潮之下很少有理性分析人們是否真正的需要HDR的評論。

從技術(shù)角度看，顯示產(chǎn)品過去十年經(jīng)歷了太多進步。標(biāo)清、高清、超高清、4K、HDR等，都代表了顯示產(chǎn)業(yè)越來越強大的“技術(shù)能力”，構(gòu)成了一波又一波的設(shè)備換代、更新浪潮。這也引發(fā)了人們對“技術(shù)過?！钡膿?dān)憂。

以HDR技術(shù)為例，突出細節(jié)顯示能力這很重要。但是，人眼分辨細節(jié)、人腦思考細節(jié)的能力卻是有限的。尤其是動態(tài)畫面，大量的信息轟炸之下，人類的感知更多集中在情節(jié)過程、主要的場景特征上，而不是眾多隱藏在角落、陰影中的細節(jié)。

實際上，顯示設(shè)備的不斷進步，每一次前進步伐需要付出的技術(shù)代價越來越大，但是消費者感受到的效果體驗提升卻越來越小。即科技越是進步，其單位投入的體驗產(chǎn)出越是降低。這是一個顯示科技創(chuàng)新邊際成本不斷提升的過程。如果說15年前，標(biāo)清到高清的進步是天壤之別的體驗；現(xiàn)在4K到8K的變化多少已經(jīng)有些“可有可無”。

業(yè)內(nèi)人士亦認(rèn)為，未來的顯示技術(shù)進步，例如8K等在特種應(yīng)用、工業(yè)領(lǐng)域等的價值可能會超過家用市場。HDR的特性也決定了，其在電影市場的價值會超過家用彩電小屏幕?；蛘哒fHDR完全是一個錦上添花式的技術(shù)，不是真正的必須的技術(shù)。

另一方面，HDR產(chǎn)品的應(yīng)用也不是一臺電視機就OK的事情。HDR的真正成功，需要實現(xiàn)從內(nèi)容制作、發(fā)行、傳播、存儲到顯示的“全面的、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的HDR化”。目前的市場，距離實現(xiàn)這一狀態(tài)可謂萬里之遙。這決定了如果不是有能力完成“全套HDR軟硬件配備”的消費者，真正體驗HDR效果的機會將是很有限。尤其是在目前標(biāo)準(zhǔn)混亂不統(tǒng)一的背景下，消費者不應(yīng)該執(zhí)著于這些前沿技術(shù)的有無，而應(yīng)該更側(cè)重于自己的實際需求來選擇相應(yīng)的產(chǎn)品。