什么是HDR？ [易于消化的指南]

想象一下，你在某个黑暗的办公室里，在电脑上工作。 终于，经过几个小时的劳累，您该回家了。 你走出办公室，明亮的阳光刺瞎了你疲惫的双眼。 幸运的是，大约五分钟后，他们就适应了光线。

不过，我们的设备呢？

相机或电视能否根据场景中的明暗级别进行调整？

HDR使这成为可能。

但HDR 究竟是什么？

HDR 是高动态范围的首字母缩写，这是一种使用了一个多世纪的方法。

没错 - 大约 170 年前（大约 1850 年） Gustave Le Gray发明了 HDR 技术。

简单来说，动态范围代表明暗比例。 因此，高动态范围会增加对比度，以创建更接近现实生活的图像。

本质上，这就是HDR的含义。

让我们深入研究，好吗？

什么是 HDR 及其工作原理

早在 1850 年，Gustave Le Gray 就想拍摄天空和大海都清晰可见的照片。 不幸的是，当他专注于大海时，云层失去了一些特征，反之亦然。

那是不是一个无赖。

看，他没有强大的HDR 相机来拍摄他的艺术灵魂渴望的精美照片。

不过，他有一个想法。

所以他拍了两张同一场景的照片——一张专注于天空，一张专注于大海。 然后他把两张底片叠起来打印出来：

Gustave Le Gray – 水上双桅船。 信用：公共领域的形象。

这张照片是他的众多作品之一，它标志着 HDR 作为一种技术的诞生，以及后来作为一种技术的诞生。

回到 Gustave Le Gray 制作这张照片时，重点只是对比。

后来，随着相机的发展，颜色被添加到混合中。 因此，几年来，使用我们的智能手机拍摄HDR 照片非常容易。

我们今天的相机使用的技术与 170 年前使用的 Gustave Le Gray 相同。 我们的手机至少会拍摄同一场景的三张照片并将它们叠加起来以创建更清晰的图像。 尽管如此，由于我们智能手机中的内置HDR 软件，今天的情况要简单得多。

那么HDR在现代意味着什么？

简而言之 –更好的对比度和更真实的色彩。

HDR 的整个想法是让图像更像你在现实世界中看到的。

现在。

在我们继续之前，您必须知道HDR 摄影和显示器的 HDR 之间存在重要区别。

为了澄清每一个，让我们更详细地回顾它们。

什么是摄影中的 HDR，它为什么重要？

如前所述，使用 HDR 可以让您的相机拍摄多张照片并将它们组合起来创建HDR 图像。

那么 HDR 是如何一步步工作的呢？

首先，用智能手机拍照。 启用 HDR 后，您会注意到与禁用 HDR 的同一张照片相比，拍摄照片需要更多时间。

那是因为您的设备在一次连拍中拍摄了多张曝光不同的照片。 这些称为停止的图片以非常暗的图像开始，并且在随后的每一个中都将光量加倍。 这项技术也称为HDRI或高动态范围成像。

得益于HDR，暗处的细节更加清晰可见，明暗对比让照片更加逼真生动。 像这个：

虽然您可以使用 HDR 制作令人叹为观止的照片，但请记住，它并不是制作令人惊叹的图像的通用方法。

HDR 摄影中的注意事项

HDR 可以使您的照片成为杰作或您不知道的一部分。

因此，如果您要拍摄以下内容之一，则使用 HDR 可能是个好主意：

• 风景

通常，天空和陆地/海洋之间的对比度存在很大差异（Gustave Le Gray 的问题）。在这种情况下，拍摄多张照片并将它们组合起来可以解决此问题并显示更多细节。 无论是在明亮和场景的暗部。

• 低光场景

如果没有足够的可用光线，您可以使用 HDR 来增强图像。 这将在黑暗和光谱中显示更多细节。 这种技术不仅可以提高整张照片的亮度。 相反，它将较暗的部分与较亮的部分结合在一起，从而创造出美丽逼真的效果。

像这样：

• 太亮的场景

您知道有时您拍下某人的照片时，阳光会直接照在他们的脸上，从而产生不需要的阴影吗？

或者汽车挡风玻璃的眩光如何削弱原本美丽的照片？ HDR 可以通过降低白电平来平衡整体图像来解决这个问题。

这些图像令人惊讶，但如果没有 HDR，它们几乎不会让您叹为观止。

尽管如此，有几种情况您不应该启用 HDR。

• 有移动物体的场景

由于您已经知道HDR 是什么以及它是如何工作的，因此很容易想象您将多个捕获与移动对象叠加后会得到的结果。

• 色彩强烈的场景

如果您正在拍摄一个色彩鲜艳的场景，使用 HDR 可能会使它们静音。

• 具有预期高对比度的场景

想象一下，你想拍一张剪影的照片。 启用 HDR 不是一个好主意，因为它会尝试显示更多对象的特征。

您无法在启用 HDR 的情况下创建这样的照片：

好吧，我们简短的 HDR 摄影教程到此结束——您现在知道高动态范围可以成就或破坏令人惊叹的图像。

现在。

让我们将注意力转向一项我们在过去 170 年中无法使用的技术。 特别是 - HDR 电视。

什么是 HDR 电视，值得吗？

多亏了前面的段落，我们已经了解了 HDR 的基础知识。 尽管如此，迄今为止的重点一直是捕捉HDR 图像。 现在让我们了解一下HDR视频。

用于电视的HDR出现在过去几年中，大型制造商迅速将这项技术用于他们的新机型。

为什么？

简单地说——它看起来很壮观。

在视频中，高动态范围扩大了明暗之间的对比度，从而增加了场景的深度。

由于对比度是使HDR 电视看起来很棒的一半，让我们深入研究一下。

对比

视频中的对比度是指场景中最亮和最暗部分之间的差异。 从本质上讲，HDR 改善了最白的白色和最暗的黑色。 它还揭示了两者之间的更多细节。

一个单位，称为尼特测量光照水平。 每个尼特代表蜡烛产生的光量。 阳光等于 10 ⁵尼特。

作为参考，普通的全高清电视可以达到高达500 尼特的亮度。

我们在本文中并不特别关心全高清电视，所以让我们看看大男孩如何处理尼特。

最深的黑色是零尼特。 到目前为止，只有 OLED 电视能够实现完美的黑色（稍后会详细介绍）。 在光方面，它们无法产生与 LED 电视一样多的尼特。

因此，要进行 HDR 兼容分级，电视必须能够显示至少1,000 尼特的 LED和540尼特的 OLED 电视的明亮场景。 事实上，一些一流的电视可以显示高达 2,000 尼特的亮度。

因此，相比之下，有两个因素可以让电视在商店中获得 HDR 标签。

流行音乐之王大约在三年前就透露了这两者——要么是黑人，要么是白人。 除了在这种情况下 - 两者兼而有之。

既然我们已经覆盖了白色——我们暂时进入黑暗如何？

您可能已经注意到 OLED 电视获得 HDR 标签的门槛较低（540 对 LED 1,000）

那是因为它们可以更轻松地实现所需的黑白比例，因为它们可以显示绝对黑色。

看，这些电视可以关闭其像素，从而实现完美的黑色。 另一方面，LED 电视则不能。 这就是为什么后者必须通过产生更好的白色水平来弥补漆黑像素的缺乏。

底线——LED 和 OLED 电视以不同的方式实现所需的对比度。

也就是说，HDR 技术的伟大之处在于它不仅仅扩展对比度。

颜色

好消息是 HDR 技术经常与 WCG （广色域）并驾齐驱，这增加了电视可以产生的色调数量。

下面是色域的样子，每台HDR 电视都可以显示 UHDTV 颜色，标记在此图像上：

CIExy1931.svg：Sakurambo 衍生作品：GrandDrake [CC BY-SA 3.0]

普通的全高清电视可以产生 8 位颜色，相当于大约 1600 万种颜色。 尽管这听起来令人印象深刻，但HDR 电视可以处理10 位颜色，也称为深色。 理论上，这样的电视可以产生超过十亿种颜色。

当您将增加的对比度与扩大的色彩范围相结合时，您将获得令人叹为观止的结果。

因此，如果是时候更换您的电视了，您应该考虑使用支持 HDR 的型号。 这不仅仅是像过去 3D 那样的新时尚。 普通 4K 和4K HDR 电视之间的区别是不可否认的，即使是肉眼也是如此。

许多人对 4K 是 HDR 感到困惑。 情况并非总是如此。 为了让事情完全清楚，我们必须回答一个简单的问题。

什么是 4K？

4K 标准是指电视的分辨率——或者更简单地说——屏幕上的像素数。

4K 电视具有 3,840 条水平线和 2,160 条垂直线像素，无论屏幕大小如何，它们的数量都是相同的。 俗称3840×2160分辨率。

相比之下，4K 电视的像素数是全高清电视 (1080p) 的四倍。

简而言之，4K 代表像素数，而 HDR 指的是质量。

如今，大多数 HDR 电视至少是 4K（或 8K 及以上），但并非所有4K电视都兼容HDR 。

因此，如果您在常规 4K 和 HDR 之间犹豫不决，您可能会问自己：“ HDR 值得吗？ ”

答案是肯定的！

看。

许多品牌都标明其 4K 电视兼容 HDR。 这并不意味着它们可以达到我们提到的对比度和色彩水平。

为确保电视可以生成 HDR 内容，请查找 ULTRA HD Premium 徽标。 它看起来像这样：

虽然大屏幕有助于欣赏 HDR 体验，但部分手机也可以播放 HDR。

HDR 手机

智能手机制造商还采用了 HDR 技术来改善客户的观看体验。 HDR 手机的名单与日俱增，目前市场上有50 多种型号。 LG 手机还支持杜比视界格式（稍后会详细介绍。）

那么在哪里可以找到手机的 HDR 内容呢？

Youtube、Amazon Video 和 Netflix 等最流行的流媒体服务为移动设备提供 HDR 内容。

尽管 HDR 手机产生了令人难以置信的画面，但它们无法与电视提供的图像相提并论。

为了充分利用这项技术，电视制造商使用不同的 HDR 格式来增强他们的模型。

HDR 格式说明

截至今天，不同的 HDR 电视使用五种 HDR 格式中的一种或多种：

• HDR10
• HDR10+
• 杜比视界
• HLG
• 彩色

它们之间的主要区别在于每个人使用元数据的方式（或根本不使用它。）

那么什么是元数据？

简而言之，元数据是将标准视频转换为 HDR 视频的信息。 有两种类型 - 动态和静态元数据。

• 动态元数据可以逐个场景动态调整高动态范围。
• 静态元数据不会改变，这会导致不同场景中的细节丢失。

把它想象成一盏灯。 你在晚上打开它，在白天关闭它。 这是“动态元数据”。 对于静态元数据，灯始终处于打开或关闭状态。

现在我们可以看到节目的明星以及他们之间的区别。

HDR10

这是最广泛采用的标准。 它是免费使用的，几乎每个品牌都支持HDR10 。 它使用静态元数据并提供10 位色深。 这种格式本质上在视频开始时发送一次元数据，电视在整个视频中使用相同的设置。

LG 使用自己的Active HDR，它在典型的HDR10格式之上添加了动态元数据。 主动 HDR不完全是 HDR 格式，只是显示端实现。

HDR10+

创建者三星，20世纪福克斯，和松下，这种格式增加了动态的元数据到HDR10标准。 HDR10 +可以调整实时每个场景或帧的亮度水平，使得视频看看它的导演意图的方式。 与HDR10一样，它产生 10 位色深，是一个开放标准。 制造商和内容创作者无需为使用许可付费。

杜比视界

杜比视界是迄今为止技术最先进的标准。 它使用动态元数据并提供12 位色深。 它会根据每个屏幕进行调整并逐帧优化视频。

理论上，杜比视界可以制作峰值亮度高达10,000 尼特的内容。

该标准的缺点是制造商必须向杜比付费才能使用他们的格式。

更何况，能够利用杜比视界的可能性的机型还不是很多。

无论如何，如果我们比较Dolby Vision 与 HDR10 ，除了价格点之外，杜比在每个类别中都获胜。 （后者是免费的。）

HLG – 混合对数伽玛

如果您在本文中没有使用足够多的首字母缩略词 – 这里是另一个 – HLG 。

BBC 和日本的 NHK 决定创建一种格式，广播公司可以使用该格式来显示 HDR 内容。

它根本不使用元数据，这使其适用于任何 4K 电视（SDR或 HDR）标准动态范围 – 全高清格式。 尽管如此，它仍然可以产生更广泛的亮度和色阶。

该标准是向后兼容的，这意味着它可以处理 HDR 视频并将其显示为 SDR。

制造商可以免费使用它，但缺点是还没有很多内容。 大多数电视台也不播放 4K 内容。

对 BBC 来说幸运的是，大多数较新的电视型号都采用了HLG格式，因此我们可能希望广播公司也能接受它。

彩色HDR

Technicolor HDR 与其他格式的不同之处在于它可以将SDR内容升级为 HDR。

简而言之——如果您拥有一台支持 Technicolor HDR 的电视，您在观看 SDR 内容时也会有更好的画面。 这是通过将信号转换为适合您的电视规格来实现的。 这表明无论内容的原始格式如何，您都可以充分利用电视的可能性。

Technicolor HDR 技术对电视制造商和广播/流媒体公司免版税。

尽管如此，如果没有足够的内容来支持它们的存在，那么所有这些新的电视模型和格式都没有任何意义。

HDR 内容——在哪里可以找到 HDR 视频？

如果您无法观看 HDR 视频，那么拥有4K HDR 电视并没有多大意义，对吧？

有两种观看方式——通过流媒体平台或使用硬件播放器。

以下是观看 HDR 内容的位置和方式：

流媒体服务

一些主流流媒体平台提供 HDR 内容——它们之间的区别在于电影/节目的数量和支持的格式。

网飞

最大的流媒体服务支持主流的HDR10格式和杜比视界。 如果您的互联网连接速度为 25MB/s 或更高，您可以欣赏 Netflix HDR 影片。

但是，如果您有三星电视，您将无法观看带有动态元数据的电影。 原因是Netflix不支持HDR10+，三星反对杜比视界。 这就是您只能观看标准 HDR10 节目和电影的原因。

亚马逊 Prime 视频

虽然亚马逊依靠 HDR 制作“Prime Original”作品，但他们将 HDR 内容限制在只有三个制造商。 仅当您拥有三星、索尼或 LG 电视时，才能观看 HDR 影片。

Prime Video 系列中的影片可在HDR10 、HDR10+ 和Dolby Vision 中使用。

iTunes

由于众所周知的竞争，苹果的流媒体服务不支持三星的 HDR10+ 也就不足为奇了。

Apple 用户只能欣赏标准的HDR10和杜比视界电影。

Apple 的一个不错之处在于，如果您已经购买了 FullHD 影片，那么一旦您购买了新的4K HDR 电视，您就可以在 HDR 中观看它，而无需购买同一部电影两次。

你甚至可以找到iTunes上提供的4K HDR标题的详细列表。

这些是最受欢迎的流媒体平台，提供 HDR 标题。 FYI葫芦，现在HBO和吊带电视不4K HDR在所有流。

无论如何，如果您想要电影的硬拷贝并使用 HDR 观看，这里是支持4K HDR的播放器。

支持 HDR 的设备

如果您是光盘迷并且想要收藏最酷的电影，您可以轻松识别它们是否为 HDR。 每个箱子的正面都有一个 HDR 标志。

哦，我们不要忘记世界上有23 亿游戏玩家。 他们中的大多数人都会爱上 HDR 游戏，并且已经有几款支持这种格式的游戏显示器。

超高清蓝光

在过去的两年中，超高清蓝光播放器正在成为新的播放器标准。 越来越多的电影标题都带有高动态范围。 甚至一些较旧的电影也使用 HDR 技术进行了增强。 其中一个例子是Matrix (1999)，它于 2018 年底带着 HDR 和杜比视界回归。

我们都知道还有谁回来了。 终结者再次发布了在2018年，这个时候-在HDR。

就像流媒体服务一样，不同的超高清蓝光播放器支持不同的格式，具体取决于它们的制造商。 几乎所有新型号都支持HDR10 。 杜比视界( Dolby Vision)是第二受欢迎的格式，并且正在赶上目前的领先者。

三星的播放器自然是自带 HDR10+ 的。 最近这家韩国巨头宣布他们与环球公司合作，在 2019 年发布新的 HDR10+ 内容。

现在，让我们来看看游戏玩家和游戏机的不同能力。

PlayStation 4 Pro 和 PlayStation 5

自推出以来，PS4 Pro 就内置了 HDR 支持。 但是，它没有 4K 超高清驱动器，因此无法在您的电视上播放 HDR 电影。

不过，这些游戏支持 HDR。 到目前为止，有几个具有高动态范围的标题可用（这里有一个列表）。 随着 HDR 最终成为游戏行业的标准，该列表将变得更大。 所以，请放心，我们将在 2022 年和未来几年看到更多 HDR 游戏。

新的 PS5 还支持 HDR，考虑到 PS4 存在一些问题，新的控制台也提供了改进的支持。

Xbox One X、Xbox One S、Xbox Series X

PlayStation 的竞争对手提供内置超高清蓝光驱动器，以便您可以在电视上观看您最喜爱的4K HDR蓝光光盘。 有趣的是，首先是索尼创造了蓝光技术（正如前面提到的，他们没有把它放在自己的控制台中。）

无论如何，Xbox One S 和 Xbox One X 都提供 HDR10 视频。 后者甚至支持原生 4K HDR 游戏，而在 Xbox One S 中，图形被升级到 4K。

Xbox Series X 具有改进和简化的 HDR 支持，这要归功于它的自动 HDR 功能，该功能使用机器学习为大多数游戏添加 HDR。

所以，这就是设备方面的全部内容。

高动态回顾 (HDR) 的时候到了。

包起来

呼，那是一段相当长的旅程。

我们从HDR摄影的码头开始。 然后我们登上了 Gustave Le Grey 的船，它把我们带到了未来。 它看起来如此明亮多彩，我们决定在那里停留一段时间。

我们看到了鲜艳的色彩并发现了对比度和元数据的重要性——他们向我们介绍了不同的 HDR 格式。 另一方面，他们解释了它们是如何在不同设备上实现的。

总的来说——我们涵盖了所有形式的 HDR 基础知识。 最重要的是 - 下面有一个常见问题解答部分。

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下次再见，还有另一个技术奇迹需要探索。