什麼是HDR？ [易於消化的指南]

想像一下，你在某個黑暗的辦公室裡，在電腦上工作。 終於，經過幾個小時的勞累，您該回家了。 你走出辦公室，明亮的陽光刺瞎了你疲憊的雙眼。 幸運的是，大約五分鐘後，他們就適應了光線。

不過，我們的設備呢？

相機或電視能否根據場景中的明暗級別進行調整？

HDR使這成為可能。

但HDR 究竟是什麼？

HDR 是高動態範圍的首字母縮寫，這是一種使用了一個多世紀的方法。

沒錯 - 大約 170 年前（大約 1850 年） Gustave Le Gray發明了 HDR 技術。

簡單來說，動態範圍代表明暗比例。 因此，高動態範圍會增加對比度，以創建更接近現實生活的圖像。

本質上，這就是HDR的含義。

讓我們深入研究，好嗎？

什麼是 HDR 及其工作原理

早在 1850 年，古斯塔夫·勒·格雷（Gustave Le Gray）就想拍攝天空和大海都清晰可見的照片。 不幸的是，當他專注於大海時，雲層失去了一些特徵，反之亦然。

那是不是一個無賴。

看，他沒有強大的HDR 相機來拍攝他的藝術靈魂渴望的精美照片。

不過，他有一個想法。

所以他拍了兩張同一場景的照片——一張專注於天空，一張專注於大海。 然後他把兩張底片疊起來打印出來：

Gustave Le Gray – 水上雙桅船。 信用：公共領域的形象。

這張照片是他的眾多作品之一，它標誌著 HDR 作為一種技術的誕生，以及後來作為一種技術的誕生。

回到 Gustave Le Gray 製作這張照片時，重點只是對比。

後來，隨著相機的發展，顏色被添加到混合中。 因此，幾年來，使用我們的智能手機拍攝HDR 照片非常容易。

我們今天的相機使用的技術與 170 年前使用的 Gustave Le Gray 相同。 我們的手機至少會拍攝同一場景的三張照片並將它們疊加起來以創建更清晰的圖像。 儘管如此，由於我們智能手機中的內置HDR 軟件，今天的情況要簡單得多。

那麼HDR在現代意味著什麼？

簡而言之 –更好的對比度和更真實的色彩。

HDR 的整個想法是讓圖像更像你在現實世界中看到的。

現在。

在我們繼續之前，您必須知道HDR 攝影和顯示器的 HDR 之間存在重要區別。

為了澄清每一個，讓我們更詳細地回顧它們。

什麼是攝影中的 HDR，它為什麼重要？

如前所述，使用 HDR 可以讓您的相機拍攝多張照片並將它們組合起來創建HDR 圖像。

那麼 HDR 是如何一步步工作的呢？

首先，用智能手機拍照。 啟用 HDR 後，您會注意到與禁用 HDR 的同一張照片相比，拍攝照片需要更多時間。

那是因為您的設備在一次連拍中拍攝了多張曝光不同的照片。 這些稱為停止的圖片以非常暗的圖像開始，並且在隨後的每一個中都將光量加倍。 這項技術也稱為HDRI或高動態範圍成像。

得益於HDR，暗處的細節更加清晰可見，明暗對比讓照片更加逼真生動。 像這個：

雖然您可以使用 HDR 製作令人嘆為觀止的照片，但請記住，它並不是製作令人驚嘆的圖像的通用方法。

HDR 攝影中的注意事項

HDR 可以使您的照片成為傑作或您不知道的一部分。

因此，如果您要拍攝以下內容之一，則使用 HDR 可能是個好主意：

• 風景

通常，天空和陸地/海洋之間的對比度存在很大差異（Gustave Le Gray 的問題）。在這種情況下，拍攝多張照片並將它們組合起來可以解決此問題並顯示更多細節。 在場景的較亮部分和較暗部分。

• 低光場景

如果沒有足夠的可用光線，您可以使用 HDR 來增強圖像。 這將在黑暗和光譜中顯示更多細節。 這種技術不僅可以提高整張照片的亮度。 相反，它將較暗的部分與較亮的部分結合在一起，從而創造出美麗的逼真效果。

像這樣：

• 太亮的場景

您知道有時您拍下某人的照片時，陽光會直接照在他們的臉上，從而產生不需要的陰影嗎？

或者汽車擋風玻璃的眩光如何削弱原本美麗的照片？ HDR 可以通過降低白電平來平衡整體圖像來解決這個問題。

這些圖像令人驚訝，但如果沒有 HDR，它們幾乎不會讓您嘆為觀止。

儘管如此，有幾種情況您不應該啟用 HDR。

• 有移動物體的場景

由於您已經知道HDR 是什麼以及它是如何工作的，因此很容易想像您將多個捕獲與移動對象疊加後會得到的結果。

• 色彩強烈的場景

如果您正在拍攝一個色彩鮮豔的場景，使用 HDR 可能會使它們靜音。

• 具有預期高對比度的場景

想像一下，你想拍一張剪影的照片。 啟用 HDR 不是一個好主意，因為它會嘗試顯示更多對象的特徵。

您無法在啟用 HDR 的情況下創建這樣的照片：

好吧，我們簡短的 HDR 攝影教程到此結束——您現在知道高動態範圍可以成就或破壞令人驚嘆的圖像。

現在。

讓我們將注意力轉向一項我們在過去 170 年中無法使用的技術。 特別是 - HDR 電視。

什麼是 HDR 電視，值得嗎？

多虧了前面的段落，我們已經了解了 HDR 的基礎知識。 儘管如此，迄今為止的重點一直是捕捉HDR 圖像。 現在讓我們了解一下HDR視頻。

HDR電視出現在過去的幾年裡，與大廠商迅速採用該技術為他們的新型號。

為什麼？

簡單地說——它看起來很壯觀。

在視頻中，高動態範圍擴大了明暗之間的對比度，從而增加了場景的深度。

由於對比度是使HDR 電視看起來很棒的一半，讓我們深入研究一下。

對比

視頻中的對比度是指場景中最亮和最暗部分之間的差異。 從本質上講，HDR 改善了最白的白色和最暗的黑色。 它還揭示了兩者之間的更多細節。

一個單位，稱為尼特測量光照水平。 每個尼特代表蠟燭產生的光量。 陽光等於 10 ⁵尼特。

作為參考，普通的全高清電視可以達到高達500 尼特的亮度。

我們在本文中並不特別關心全高清電視，所以讓我們看看大男孩如何處理尼特。

最深的黑色是零尼特。 到目前為止，只有 OLED 電視能夠實現完美的黑色（稍後會詳細介紹）。 在光方面，它們無法產生與 LED 電視一樣多的尼特。

因此，要進行 HDR 兼容分級，電視必須能夠顯示至少1,000 尼特的 LED和540尼特的 OLED 電視明亮場景。 事實上，一些頂級電視可以顯示高達 2,000 尼特的亮度。

因此，相比之下，有兩個因素可以讓電視在商店中獲得 HDR 標籤。

流行音樂之王大約在三年前就透露了他們兩個——要么是黑人，要么是白人。 除了在這種情況下 - 兩者兼而有之。

既然我們已經覆蓋了白色——我們暫時進入黑暗如何？

您可能已經註意到 OLED 電視獲得 HDR 標籤的門檻較低（540 對 LED 1,000）

那是因為它們可以更輕鬆地實現所需的黑白比例，因為它們可以顯示絕對黑色。

看，這些電視可以關閉其像素，從而實現完美的黑色。 另一方面，LED 電視則不能。 這就是為什麼後者必須通過產生更好的白色水平來彌補漆黑像素的缺乏。

底線——LED 和 OLED 電視以不同的方式實現所需的對比度。

也就是說，HDR 技術的偉大之處在於它不僅僅擴展對比度。

顏色

好消息是 HDR 技術經常與 WCG （廣色域）並駕齊驅，這增加了電視可以產生的色調數量。

下面是色域的樣子，每台HDR 電視都可以顯示 UHDTV 顏色，標記在此圖像上：

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

普通的全高清電視可以產生 8 位顏色，相當於大約 1600 萬種顏色。 儘管這聽起來令人印象深刻，但HDR 電視可以處理10 位顏色，也稱為深色。 理論上，這樣的電視可以產生超過十億種顏色。

當您將增加的對比度與擴大的色彩範圍相結合時，您將獲得令人嘆為觀止的結果。

因此，如果是時候更換您的電視了，您應該考慮使用支持 HDR 的型號。 這不僅僅是像過去 3D 那樣的新時尚。 普通 4K 和4K HDR 電視之間的區別是不可否認的，即使是肉眼也是如此。

許多人對 4K 是 HDR 感到困惑。 情況並非總是如此。 為了讓事情完全清楚，我們必須回答一個簡單的問題。

什麼是 4K？

4K 標準是指電視的分辨率——或者更簡單地說——屏幕上的像素數。

4K 電視具有 3,840 條水平線和 2,160 條垂直線像素，無論屏幕大小如何，它們的數量都是相同的。 俗稱3840×2160分辨率。

相比之下，4K 電視的像素數是全高清電視 (1080p) 的四倍。

簡而言之，4K 代表像素數，而 HDR 指的是質量。

如今，大多數 HDR 電視至少是 4K（或 8K 及以上），但並非所有4K電視都兼容HDR 。

因此，如果您在常規 4K 和 HDR 之間猶豫不決，您可能會問自己：“ HDR 值得嗎？ ”

答案是肯定的！

看。

許多品牌都標明其 4K 電視兼容 HDR。 這並不意味著它們可以達到我們提到的對比度和色彩水平。

為確保電視可以生成 HDR 內容，請查找 ULTRA HD Premium 徽標。 它看起來像這樣：

雖然大屏幕有助於欣賞 HDR 體驗，但部分手機也可以播放 HDR。

HDR 手機

智能手機製造商還採用了 HDR 技術來改善客戶的觀看體驗。 HDR 手機的名單與日俱增，目前市場上有50 多種型號。 LG 手機還支持杜比視界格式（稍後會詳細介紹。）

那麼在哪裡可以找到手機的 HDR 內容呢？

Youtube、Amazon Video 和 Netflix 等最流行的流媒體服務為移動設備提供 HDR 內容。

儘管 HDR 手機產生了令人難以置信的畫面，但它們無法與電視提供的圖像相提並論。

為了充分利用這項技術，電視製造商使用不同的 HDR 格式來增強他們的模型。

HDR 格式說明

截至今天，不同的 HDR 電視使用五種 HDR 格式中的一種或多種：

• HDR10
• HDR10+
• 杜比視界
• HLG
• 彩色

它們之間的主要區別在於每個人使用元數據的方式（或根本不使用它。）

那麼什麼是元數據？

簡而言之，元數據是將標準視頻轉換為 HDR 視頻的信息。 有兩種類型 - 動態和靜態元數據。

• 動態元數據可以逐個場景動態調整高動態範圍。
• 靜態元數據不會改變，這會導致不同場景中的細節丟失。

把它想像成一盞燈。 你在晚上打開它，在白天關閉它。 這是“動態元數據”。 對於靜態元數據，燈始終處於打開或關閉狀態。

現在我們可以看到節目的明星以及他們之間的區別。

HDR10

這是最廣泛採用的標準。 它是免費使用的，幾乎每個品牌都支持HDR10 。 它使用靜態元數據並提供10 位色深。 這種格式本質上在視頻開始時發送一次元數據，電視在整個視頻中使用相同的設置。

LG 使用自己的Active HDR，它在典型的HDR10格式之上添加了動態元數據。 主動 HDR不完全是 HDR 格式，只是顯示端實現。

HDR10+

創建者三星，20世紀福克斯，和松下，這種格式增加了動態的元數據到HDR10標準。 HDR10 +可以調整實時每個場景或幀的亮度水平，使得視頻看看它的導演意圖的方式。 與HDR10一樣，它產生 10 位色深，是一個開放標準。 製造商和內容創作者無需為使用許可付費。

杜比視界

杜比視界是迄今為止技術最先進的標準。 它使用動態元數據並提供12 位色深。 它會根據每個屏幕進行調整併逐幀優化視頻。

理論上，杜比視界可以製作峰值亮度高達10,000 尼特的內容。

該標準的缺點是製造商必須向杜比付費才能使用他們的格式。

更何況，能夠利用杜比視界的可能性的機型還不是很多。

無論如何，如果我們比較Dolby Vision 與 HDR10 ，除了價格點之外，杜比在每個類別中都獲勝。 （後者是免費的。）

HLG – 混合對數伽瑪

如果您在本文中沒有使用足夠多的首字母縮略詞 – 這裡是另一個 – HLG 。

BBC 和日本的 NHK 決定創建一種格式，廣播公司可以使用該格式來顯示 HDR 內容。

它根本不使用元數據，這使其適用於任何 4K 電視（SDR或 HDR）標準動態範圍 – 全高清格式。 儘管如此，它仍然可以產生更廣泛的亮度和色階。

該標準是向後兼容的，這意味著它可以處理 HDR 視頻並將其顯示為 SDR。

製造商可以免費使用它，但缺點是還沒有很多內容。 大多數電視台也不播放 4K 內容。

對 BBC 來說幸運的是，大多數較新的電視型號都採用了HLG格式，因此我們可能希望廣播公司也能接受它。

彩色HDR

Technicolor HDR 與其他格式的不同之處在於它可以將SDR內容升級為 HDR。

簡而言之——如果您擁有一台支持 Technicolor HDR 的電視，您在觀看 SDR 內容時也會有更好的畫面。 這是通過將信號轉換為適合您的電視規格來實現的。 這表明無論內容的原始格式如何，您都可以充分利用電視的可能性。

Technicolor HDR 技術對電視製造商和廣播/流媒體公司免版稅。

儘管如此，如果沒有足夠的內容來支持它們的存在，那麼所有這些新的電視模型和格式都沒有任何意義。

HDR 內容——在哪裡可以找到 HDR 視頻？

如果您無法觀看 HDR 視頻，那麼擁有4K HDR 電視並沒有多大意義，對吧？

有兩種觀看方式——通過流媒體平台或使用硬件播放器。

以下是觀看 HDR 內容的位置和方式：

流媒體服務

一些主流流媒體平台提供 HDR 內容——它們之間的區別在於電影/節目的數量和支持的格式。

網飛

最大的流媒體服務支持主流的HDR10格式和杜比視界。 如果您的互聯網連接速度為 25MB/s 或更高，您可以欣賞 Netflix HDR 影片。

但是，如果您有三星電視，您將無法觀看帶有動態元數據的電影。 原因是Netflix不支持HDR10+，三星反對杜比視界。 這就是您只能觀看標準 HDR10 節目和電影的原因。

亞馬遜 Prime 視頻

雖然亞馬遜依靠 HDR 製作“Prime Original”作品，但他們將 HDR 內容限制在只有三個製造商。 僅當您擁有三星、索尼或 LG 電視時，才能觀看 HDR 影片。

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

iTunes

由於眾所周知的競爭，蘋果的流媒體服務不支持三星的 HDR10+ 也就不足為奇了。

Apple 用戶只能欣賞標準的HDR10和杜比視界電影。

Apple 的一個好處是，如果您已經購買了 FullHD 影片，那麼一旦您購買了新的4K HDR 電視，您就可以在 HDR 中觀看它，而無需購買同一部電影兩次。

你甚至可以找到iTunes上提供的4K HDR標題的詳細列表。

這些是最受歡迎的流媒體平台，提供 HDR 標題。 FYI葫蘆，現在HBO和吊帶電視不4K HDR在所有流。

無論如何，如果您想要電影的硬拷貝並使用 HDR 觀看，這裡是支持4K HDR的播放器。

支持 HDR 的設備

如果您是光盤迷並且想要收藏最酷的電影，您可以輕鬆識別它們是否為 HDR。 每個箱子的正面都有一個 HDR 標誌。

哦，我們不要忘記世界上有23 億遊戲玩家。 他們中的大多數人都會愛上 HDR 遊戲，並且已經有幾款支持這種格式的遊戲顯示器。

超高清藍光

在過去的兩年中，超高清藍光播放器正在成為新的播放器標準。 越來越多的電影標題都帶有高動態範圍。 甚至一些較舊的電影也使用 HDR 技術進行了增強。 其中一個例子是Matrix (1999)，它於 2018 年底帶著 HDR 和杜比視界回歸。

我們都知道還有誰回來了。 終結者再次發布了在2018年，這個時候-在HDR。

就像流媒體服務一樣，不同的超高清藍光播放器支持不同的格式，具體取決於它們的製造商。 幾乎所有新型號都支持HDR10 。 杜比視界( Dolby Vision)是第二受歡迎的格式，並且正在趕上目前的領先者。

三星的播放器自然是自帶 HDR10+ 的。 最近這家韓國巨頭宣布他們與環球公司合作，在 2019 年發布新的 HDR10+ 內容。

現在，讓我們來看看遊戲玩家和遊戲機的不同能力。

PlayStation 4 Pro 和 PlayStation 5

自推出以來，PS4 Pro 就內置了 HDR 支持。 但是，它沒有 4K 超高清驅動器，因此無法在您的電視上播放 HDR 電影。

不過，這些遊戲支持 HDR。 到目前為止，有幾個具有高動態範圍的標題可用（這裡有一個列表）。 隨著 HDR 最終成為遊戲行業的標準，該列表將變得更大。 所以，請放心，我們將在 2022 年和未來幾年看到更多 HDR 遊戲。

新的 PS5 還支持 HDR，考慮到 PS4 存在一些問題，新的控制台也提供了改進的支持。

Xbox One X、Xbox One S、Xbox Series X

PlayStation 的競爭對手提供內置超高清藍光驅動器，以便您可以在電視上觀看您最喜愛的4K HDR藍光光盤。 有趣的是，首先是索尼創造了藍光技術（正如前面提到的，他們沒有把它放在自己的控制台中。）

無論如何，Xbox One S 和 Xbox One X 都提供 HDR10 視頻。 後者甚至支持原生 4K HDR 遊戲，而在 Xbox One S 中，圖形被升級到 4K。

Xbox Series X 具有改進和簡化的 HDR 支持，這要歸功於它的自動 HDR 功能，該功能使用機器學習為大多數遊戲添加 HDR。

所以，這就是設備方面的全部內容。

高動態回顧 (HDR) 的時候到了。

包起來

呼，那是一段相當長的旅程。

我們從HDR攝影的碼頭開始。 然後我們登上了 Gustave Le Grey 的船，它把我們帶到了未來。 它看起來如此明亮多彩，我們決定在那裡停留一段時間。

我們看到了鮮豔的色彩並發現了對比度和元數據的重要性——他們向我們介紹了不同的 HDR 格式。 另一方面，他們解釋了它們是如何在不同設備上實現的。

總的來說——我們涵蓋了所有形式的 HDR 基礎知識。 最重要的是 - 下面有一個常見問題解答部分。

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下次再見，還有另一個技術奇蹟需要探索。