HDR是指高動態(tài)范圍的縮寫,就像UHD一樣
標準藍光格式電影通?梢燥@示220個灰度等級(8位),而HDR電影則使用多達964個灰度等級(10位)的可見圖像信息。由于有更多的層次數(shù)量,HDR電影能夠更好地區(qū)分圖像的暗部和亮部,因為可用的亮度層次是SDR的 4 倍多。
HDR圖像稱增強對比度和具有強大的色彩,但在投影機上,最終的圖像比其SDR等效的圖像更暗,這怎么解釋,可以做點什么?這就是我在這篇文章中要討論的東西。
目前投影機支持的高動態(tài)范圍格式有哪些?
HDR10
HDR10是一個開放的標準(SMPTEST-2086),使用標準化的感知量化器(PQ)方法(SMPTE ST-2084)。顏色和亮度信息在REC.2020擴展色彩空間中以10比特的色深傳輸。傳輸?shù)脑獢?shù)據(jù)是靜態(tài)的,即它適用于整個視頻內(nèi)容。HDR10是首批開放標準之一,幾乎所有制造商都支持。HDR10也總是4K UHD藍光的一部分,也用于Netflix、Amazon Video等的4K流媒體。
HDR10的特點
開放格式
在SMPTE ST-2084標準中規(guī)定了感知量化器(PQ)。
靜態(tài)元數(shù)據(jù)
最低系統(tǒng)要求是HDMI 2.0a
擴展色彩空間根據(jù)bt.2020的WCG色彩空間
10位色深
HLG(混合對數(shù)伽馬)
Hybrid-Log Gamma,或簡稱"HLG",是一種全新的方法,由BBC和日本廣播公司NHK開發(fā)。該標準使用相對亮度值,以bt.2020標準為基礎(chǔ),但將其擴展到包括擴展的色彩空間和PQ,現(xiàn)在被稱為HLG或bt.2100動態(tài)范圍。不需要為HLG支付許可費,而且該標準也可以在SDR和HDR顯示器上再現(xiàn)。所有HDMI版本都支持HLG,用HEVC和VP9編碼。其優(yōu)點是,HLG傳輸可以在所有電視上播放,無論是SDR還是HDR。
HLG的特點
伽馬和對數(shù)的混合
沒有元數(shù)據(jù)
相對亮度
10位色深
HDR10+
HDR10+建立在HDR10標準的基礎(chǔ)上,并通過動態(tài)元數(shù)據(jù)對其進行擴展。該格式是由三星、Pansonic和20世紀?怂构就瞥龅。Amazon Prime Video、Warner Home Video 和 Philips也支持HDR10+。亮度值可以在逐個場景甚至逐個幀的基礎(chǔ)上設(shè)置。這個標準能夠檢測到復(fù)制屏幕的色彩空間。
特點
SMPTE 2094-40動態(tài)元數(shù)據(jù)
所有場景的色彩調(diào)整
符合ST.2094的動態(tài)元數(shù)據(jù)
元數(shù)據(jù)以顏色梯度信息為補充。
要求至少有HDMI 2.0a
在bt.2020或bt.709色彩空間的色彩再現(xiàn),取決于顯示設(shè)備。
10位色深
什么是HDR元數(shù)據(jù)?
SMPTE ST.2086是一個 "主顯示設(shè)備色彩量"元數(shù)據(jù),用于描述用于掌握內(nèi)容的顯示器的能力。SMPTE ST.2086元數(shù)據(jù)包括RGB原色的CIE色度坐標(x,y)、白點和母帶顯示設(shè)備的最小/最大亮度。
平均光照度(MaxFALL)是一個靜態(tài)的HDR元數(shù)據(jù),對應(yīng)于整個數(shù)據(jù)流中每幀最高的平均圖像亮度。MaxFALL元數(shù)據(jù)值的單位是尼特,是亮度的單位。
最大內(nèi)容亮度水平(MaxCLL)是一個額外的靜態(tài)HDR元數(shù)據(jù),對應(yīng)于整個流中最亮的像素。MaxCLL元數(shù)據(jù)用尼特表示。
亮度是高動態(tài)范圍圖像的關(guān)鍵。
1尼特是一個測量單位,對應(yīng)于一坎德拉/平方米。它是一種亮度的測量,對應(yīng)于眼睛可以感知到的表面的亮度的視覺感覺。SDR(非HDR)平板顯示器達到100尼特。兼容HDR的顯示器必須達到至少540尼特的水平。今天最好的顯示設(shè)備可達到2000尼特。SMPTE ST 2084標準甚至希望將來可以達到10,000尼特。
在視頻投影的世界里,由于圖像被反射到屏幕上,達到這樣的亮度峰值就變得非常復(fù)雜,甚至不可能實現(xiàn)。亮度越高,投影機的燈泡或激光器就必須更強大。例如,對于一個3米長的幕布,為了獲得100尼特,而不是上述的540尼特,你都需要一臺功率為1570流明的投影機。
為什么我的HDR圖像太暗?
投影機對高動態(tài)范圍圖像的正確再現(xiàn),很少能以 "開箱即用 "的方式實現(xiàn)。這通常是由幾個因素造成的。電視機和投影儀的光輸出通常是有限的,制造商有時不存儲元數(shù)據(jù)或存儲不正確,因此,播放設(shè)備沒有收到正確的值,無法在屏幕上正確顯示圖像。最后一點對投影機用戶來說非常重要:HDR標準從來沒有為家庭影院投影機開發(fā),而是專門為非常明亮的電視機開發(fā)的。
因此,必須考慮到投影機的亮度,才能顯示出動態(tài)范圍。用一臺打到32英尺的投影機,這個值是1000尼特,用一臺只打到20英尺的投影機,它將是大約650尼特。只有在考慮到這一比例時,HDR圖像的平均亮度才會顯得與SDR圖像相等,但卻有一個額外的好處,即陰影圖像的對比度和準確性更高,高光部分更明亮。
信號源的編碼也很重要,決定了投影機應(yīng)該支持哪些亮度等級,哪些應(yīng)該被忽略。
如果投影機在再現(xiàn)水平方面沒有適當?shù)南拗,就像在這種情況下,該產(chǎn)品將被配置為從0到10,000尼特而不被限制,它將為HDR "高光 "保留其亮度,這甚至不出現(xiàn)在99%的圖像中。這就是為什么圖像太暗的原因:要再現(xiàn)的層次配置錯誤。
因此,在制造投影機時,制造商必須決定如何根據(jù)投影機的能力將HDR圖像中從0到1000尼特的亮度變化轉(zhuǎn)化為圖像顏色的適當梯度。這在今天的大多數(shù)家庭影院放映機上是按廠家預(yù)設(shè)進行的(沒有統(tǒng)一標準)。
這就是為什么當對比度和亮度水平調(diào)整不當時,你最終會發(fā)現(xiàn)畫面太暗,黑色被阻擋,而SDR畫面看起來更好。
蜘蛛俠SDR
蜘蛛俠4K HDR 對比度調(diào)整不好
要糾正這一點,你將不得不手動進行。最大亮度水平使用對比度滑塊設(shè)置,最暗點使用亮度設(shè)置。這兩種操作必須在投影機上進行,而不是在使用專用測試模式的信號源上進行。你會同意我的看法,這不是很 "即插即用",而且HDR電影并不是都以相同的MaxFALL和MaxCLL水平編碼的。
在一些少見的設(shè)備上,如最新的JVC投影機的視頻處理,通過一個稱為DTM(動態(tài)色調(diào)映射)的設(shè)備,負責實時分析每個HDR圖像的水平。這也可以由madVR等軟件來處理實現(xiàn)。
更多對用戶友好的解決方案開始出現(xiàn),例如通過實時檢測和播放動態(tài)元數(shù)據(jù),將HDR 10+整合到愛普生EH-LS12000(最近在我們進行了測試)等投影機中,但如果你沒有這樣的設(shè)備或不使用帶有DTM的軟件,除了根據(jù)放映的電影調(diào)整對比度和亮度設(shè)置,沒有其他方法來糾正太暗的HDR圖像。阿強家庭影院網(wǎng)
總結(jié)
在把你的投影機和洗澡水一起扔出去并大喊 "商業(yè)陰謀 "之前,通過閱讀這篇文章了解你的設(shè)備的極限,并遵循這些簡單的提示,使用avsforums 4K HDR套件的白色和黑色削波測試模式調(diào)整對比度和亮度,你可以在這里找到。
具有動態(tài)HDR元數(shù)據(jù)管理功能的市售投影機列表。
JVC DLA-N5/N6/N8/N11
JVC DLA –N80/N98/N118
愛普生EH-LS12000B/EH-LS11000W
LG HU80KG/ LG HU85LA