提到近幾年最熱門的視頻技術(shù)話題，相信絕大部分朋友都會(huì)認(rèn)同是HDR高動(dòng)態(tài)范圍，而并不是8K超高清。因此，現(xiàn)在對畫面有一定要求的影音愛好者在挑選電視或投影機(jī)的時(shí)候，往往都會(huì)高度關(guān)注這臺設(shè)備實(shí)際的HDR處理性能。上一期我們分析了現(xiàn)階段8K的發(fā)展?fàn)顩r以及對未來的展望，本期則將目光放在HDR技術(shù)之上。對于HDR技術(shù)這個(gè)話題，可以說自其推出以來就爭論不斷，不管是電影導(dǎo)演、制片人、后期制作人還是普通用戶，都并非一面倒地支持這項(xiàng)新技術(shù)，甚至還有不少激烈的反對聲音。不過，時(shí)至今日，HDR技術(shù)不斷完善，并且逐漸走向成熟，從視頻制作到信號傳輸，再到最終的畫面顯示已經(jīng)形成了一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈，可以說HDR雖然仍沒有完全進(jìn)入到全民普及化的階段，但已經(jīng)讓絕大部分的影音愛好者與發(fā)燒友充分了解到HDR對于整個(gè)畫質(zhì)提升所起到的重要作用。關(guān)于HDR技術(shù)相關(guān)的專題探討，這么多年來我們一直都沒有停歇過，主要的原因在于HDR技術(shù)一直都在更新中，目前已經(jīng)產(chǎn)生了包括HDR10、HDR10+、Dolby Vision、HLG、SL HDR1、SL HDR2、SL HDR3在內(nèi)的多種技術(shù)格式，而每一種技術(shù)格式之間又有著千絲萬縷的關(guān)系。今年我們決定再度探索HDR技術(shù)，并且將關(guān)注點(diǎn)放在越來越多人關(guān)心的動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)之上，包括靜態(tài)元數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)的差別，靜態(tài)映射和動(dòng)態(tài)映射之間的關(guān)系，以及元數(shù)據(jù)與色調(diào)映射的關(guān)聯(lián)性等方面，挖掘HDR技術(shù)當(dāng)中那些容易被人忽視的環(huán)節(jié)。
再談HDR高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)主要內(nèi)容
● 硬件性能漸趨成熟，我們再談一下HDR技術(shù)誕生的來由
● 相對復(fù)雜的HDR技術(shù)格式分類，先從向下兼容性的角度出發(fā)
● 從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)HDR，HDR畫質(zhì)的進(jìn)化之路
● 元數(shù)據(jù)與色調(diào)映射緊密相連，HDR也分為靜態(tài)色調(diào)映射與動(dòng)態(tài)色調(diào)映射
● 必須來談?wù)凞olby Vision杜比視界，現(xiàn)階段最強(qiáng)的HDR技術(shù)
● 不斷變化的HDR生態(tài)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)HDR節(jié)目源將成為主流
硬件性能漸趨成熟，我們再談一下HDR技術(shù)誕生的來由
HDR的出現(xiàn)充分釋放了現(xiàn)代高性能拍攝性能的動(dòng)態(tài)范圍，帶來更加接近真實(shí)環(huán)境的色彩
從SDR到HDR的技術(shù)衍變，讓我們可以在畫面上許多以往會(huì)忽略的、隱藏在高光與黑位中的精彩細(xì)節(jié)
經(jīng)過這幾年市場的不斷發(fā)酵，以及大家日常使用經(jīng)驗(yàn)的積累，關(guān)于HDR高動(dòng)態(tài)范圍與SDR標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍的技術(shù)差異性，相信絕大部分的影音愛好者和發(fā)燒友都已經(jīng)有所了解，而不再停留在一知半解的狀態(tài)。我們在這里就不再啰嗦兩者之間的技術(shù)細(xì)節(jié)，主要是談?wù)凥DR出現(xiàn)的主要原因。從本質(zhì)上來講，HDR高動(dòng)態(tài)范圍實(shí)際上就是大幅度提升了畫面所有色彩的亮度范圍，從最暗到最亮的變化，以盡量接近人眼實(shí)際的觀看亮度動(dòng)態(tài)范圍又或者說是寬容度。需要留意的一點(diǎn)，HDR增強(qiáng)的不只是只有畫面亮度，更包括了畫面中色彩，HDR往往還會(huì)跟WCG廣色域同時(shí)出現(xiàn)。
在UHD超高清系統(tǒng)出現(xiàn)之前，我們有相當(dāng)長的一段時(shí)間還在沿用顯像管電視系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，從拍攝、制作、傳輸?shù)阶罱K的顯示，比如說0.1-100nit的亮度范圍，也就是1000:1的對比度，BT.709色域，2.2-2.4 Gamma，8bit色深。這些陳舊的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在面臨整個(gè)電視系統(tǒng)硬件性能的大幅度提升的時(shí)代，已經(jīng)顯得不夠用了。以往，業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)基本上都只是放在最為基礎(chǔ)的畫面顯示分辨率上，確實(shí)從480p標(biāo)清到1080p全高清的分辨率提升就已經(jīng)給畫面的清晰度帶來了巨大的提升，只是到了UHD的發(fā)展階段，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在普通客廳3-5米左右的觀看距離，50-65英寸的主流平板電視從1080p到UHD 4K在畫面清晰度方面的提升并沒有想象中大。這也使得不少用戶對于第一代的4K電視的升級欲望并不太強(qiáng)烈。于是，我們就看到了HDR高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)的出現(xiàn)。當(dāng)然后續(xù)的技術(shù)不止于此，更是對4K電視的綜合性能進(jìn)行不斷優(yōu)化，包括在WCG廣色域與HFR高刷新率方面，4K電視到了現(xiàn)階段就已經(jīng)不只是一臺分辨率達(dá)到4K的電視而已，整體性能得到了全方位的增強(qiáng)。
HDR是目前個(gè)人或家用顯示設(shè)備中的一個(gè)極其重要的基本功能，不管是平板電視、家庭影院投影機(jī)還是電腦顯示設(shè)備。HDR所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是要讓電影與電視系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍提升至人眼的視覺寬容度上限，而人眼視覺最大寬容度大概在1012:1，大致上相當(dāng)于40檔光圈，而SDR則是10檔光圈左右。不過，即使是來到了如今HDR的技術(shù)階段，受到拍攝、制作和顯示技術(shù)的限制，從影視制作的角度來看，現(xiàn)階段還是很難完全再現(xiàn)人眼視覺的最大動(dòng)態(tài)范圍的狀態(tài)。這里需要說明的一點(diǎn)，人的瞳孔控制著進(jìn)光量，瞳孔變大，進(jìn)的光就多，瞳孔變小，進(jìn)的光就少。當(dāng)人在明亮和黑暗的環(huán)境里切換時(shí)，瞳孔也會(huì)跟著變大或縮小。而最舒服的觀看狀態(tài)是在無需調(diào)節(jié)瞳孔狀態(tài)，因此現(xiàn)階段HDR的目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)在人眼無瞳孔調(diào)節(jié)狀態(tài)下的寬度度上限，大概為16檔光圈左右，約為105:1。以目前好萊塢HDR拍攝常用的Arri's Alexa 65這款攝像機(jī)為例，它的鏡頭動(dòng)態(tài)范圍大概是16檔光圈，那么也就意味著采用這款HDR攝像機(jī)拍攝與制作的HDR電影的原生動(dòng)態(tài)范圍也是16檔光圈。而亮度峰值在1000nit左右的平板電視，大概動(dòng)態(tài)范圍在14檔光圈左右。另外，對于那些可以把黑色壓得足夠黑的自發(fā)光顯示技術(shù)，例如OLED、MicroLED來說，相同亮度的情況下，動(dòng)態(tài)范圍更是可以突破14檔光圈。因此，我們可以看到HDR技術(shù)的出現(xiàn)是和整個(gè)電視電影硬件性能的提升有著密不可分的關(guān)系，沿用SDR動(dòng)態(tài)范圍的最高和最低亮度標(biāo)準(zhǔn)來制作節(jié)目已經(jīng)不能夠全面釋放硬件性能設(shè)備，HDR技術(shù)的升級換代是勢在必行的。
相對復(fù)雜的HDR技術(shù)格式分類，先從向下兼容性的角度出發(fā)
Perceptual quantization (PQ)曲線的性能圖示，建議在色深在12bit或以上
Hybrid Log-Gamma(HLG)曲線可以兼容SDR
HDR電視節(jié)目拍攝、信號傳輸與最終顯示流程，如何兼容SDR信號是最主要的問題
前面，我們曾經(jīng)提到目前HDR技術(shù)格式不少，包括了HDR10、HDR10+、Dolby Vision、HLG、EclairColor、SL HDR1、SL HDR2、SL HDR3等，而事實(shí)上我們平常接觸到的HDR類型并不多，主要是HDR10、HDR10+、Dolby Vision、HLG這四大類型。而這幾種HDR技術(shù)格式其中一個(gè)重要區(qū)別點(diǎn)在于向下兼容性能的差異，也就是能否兼容SDR的顯示設(shè)備。
在ITU國際電信聯(lián)盟所頒布的關(guān)于HDR相關(guān)技術(shù)參數(shù)的BT.2100技術(shù)推薦規(guī)范中，我們除了可以找到關(guān)于環(huán)境和參考顯示設(shè)備峰值亮度的要求之外，比如說如果屏幕后方與四周需要配置環(huán)境光，這種環(huán)境光需要是D65的中性灰色，屏幕后方的亮度僅為5cd/m2，四周環(huán)境光亮度小于5cd/m2，避免環(huán)境光直接照射在屏幕之上，1920×1080 HDR節(jié)目的觀看距離為3.2倍屏幕高度，3840×2160 HDR節(jié)目的觀看距離是1.6-3.2倍屏幕高度，7680×4320 HDR節(jié)目的觀看距離是0.8-3.2倍屏幕高度，建議的參考級顯示器的峰值亮度≥1000cd/m2，最小亮度≤0.005cd/m2。更重要的是BT.2100明確指出了Perceptual quantization (PQ)以及Hybrid Log-Gamma是目前HDR光電信號處理所采用的兩種不同的方式。其中HDR10、HDR10+與Dolby Vision都是采用PQ曲線或者說是ST.2084曲線，而HLG則是采用Hybrid Log-Gamma混合對數(shù)曲線。
在技術(shù)的層面上，采用PQ曲線的HDR技術(shù)是無法向下兼容過往的SDR設(shè)備的，例如說HDR10和HDR10+的HDR畫面就無法在1080p SDR的設(shè)備上正確顯示，整體畫面會(huì)出現(xiàn)色彩正常的灰暗的情況。(不過要留意的一點(diǎn)，部分藍(lán)光碟機(jī)或播放設(shè)備會(huì)內(nèi)置HDR轉(zhuǎn)SDR的功能，并會(huì)讓用戶設(shè)定高光滾落或高切亮度的參數(shù)，使得SDR的顯示設(shè)備上可以顯示HDR10畫面。)
但也有例外，Dolby Vision就特別采用了單碼流雙層數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)SDR與HDR的兼容，SDR的設(shè)備只能讀取基本層的數(shù)據(jù)，從而顯示正常的畫面色彩與亮度表現(xiàn)，而HDR的設(shè)備在檢測到元數(shù)據(jù)之后可利用HDR增強(qiáng)層的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)HDR畫面的顯示。相對與有點(diǎn)過于“簡單粗暴”的PQ曲線，HLG所使用的混合對數(shù)曲線則是采取“懷柔政策”，在同一條曲線上兼顧了SDR與HDR顯示，其100%動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，HLG的電平剛好是SDR的50%，雖然說動(dòng)態(tài)范圍比PQ曲線要小，HDR的效果并沒有采用PQ曲線的其他HDR技術(shù)來得出色，但按照目前HDR顯示設(shè)備的性能來看，還是相當(dāng)夠用的。而且HLG在結(jié)構(gòu)上不需要進(jìn)行雙層數(shù)據(jù)，也不含元數(shù)據(jù)，非常適合用于沒有時(shí)間進(jìn)行HDR后期處理的電視直播節(jié)目，可以說實(shí)現(xiàn)了無痛升級，相當(dāng)方便。
因此，目前國內(nèi)外電視直播節(jié)目基本上都是采用HLG技術(shù)格式，而UHD HDR藍(lán)光以及各類網(wǎng)絡(luò)流媒體平臺則都是采用PQ曲線的HDR技術(shù)格式。至于在顯示設(shè)備端，目前新推出的平板電視、激光電視與家庭影院投影機(jī)基本上都能同時(shí)支持HLG與PQ這兩大陣營的HDR技術(shù)格式，主要的區(qū)別是在是否支持動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)。
從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)HDR，HDR畫質(zhì)的進(jìn)化之路
ST.2094是關(guān)于元數(shù)據(jù)的技術(shù)規(guī)范
ST.2094規(guī)定了不同HDR技術(shù)格式所采用的元數(shù)據(jù)類型
元數(shù)據(jù)當(dāng)中包括了大量的畫面信息，并非只有MaxCLL內(nèi)容的最高亮度等級和MaxFALL平均幀最高亮度等級
不同HDR技術(shù)格式所采用的元數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范類型
關(guān)于HDR技術(shù)格式的分類，除了從向下兼容的角度之外，我們還可以將HDR技術(shù)根據(jù)元數(shù)據(jù)與色調(diào)映射的不同，分為靜態(tài)HDR和動(dòng)態(tài)HDR兩大陣營，其中HDR10屬于靜態(tài)HDR技術(shù)格式，而HDR10+和Dolby Vision則是屬于動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)格式。
在HDR技術(shù)之中，元數(shù)據(jù)Metadata是讓畫面能實(shí)現(xiàn)HDR高動(dòng)態(tài)范圍效果的關(guān)鍵所在。元數(shù)據(jù)技術(shù)其實(shí)并不是什么新技術(shù)。在我們所熟知的Dolby Atmos與DTS:X這類以聲音對象為核心的沉浸式三維音效，就使用了元數(shù)據(jù)來定位電影場景音效當(dāng)中的位置與位移。對于HDR技術(shù)來說，元數(shù)據(jù)就記錄了電影畫面中非常重要的信息，其中主要包括了色彩和亮度兩大方面的信息，具體來看包括了影像的分辨率、色域范圍、色度取樣、色彩深度、碼率、編碼格式、幀率、畫面比例、制作端顯示設(shè)備的亮度等，其中有兩個(gè)元數(shù)據(jù)是非常關(guān)鍵的，分別是MaxCLL內(nèi)容的最高亮度等級和MaxFALL平均幀最高亮度等級。通過這些信息，我們就能讓HDR顯示設(shè)備正確處理HDR畫面中的色彩與亮度細(xì)節(jié)，不會(huì)讓這些重要的細(xì)節(jié)層次信息丟失。
HDR10所采用的靜態(tài)元數(shù)據(jù)是指整部電影通過單一的元數(shù)據(jù)來控制每一幀畫面的亮度變化，并不會(huì)因?yàn)椴煌瑤嬅嬷械膱鼍安町惗兴{(diào)整。這種靜態(tài)元數(shù)據(jù)的方式的優(yōu)勢當(dāng)然是簡單，不管是對制作方還是顯示設(shè)備而言，只需要單一的元數(shù)據(jù)處理就可以了，因此在早期的HDR節(jié)目源，包括HDR藍(lán)光和國內(nèi)外的流媒體節(jié)目源基本上都是采用HDR10，至于顯示設(shè)備方面則更是全面支持HDR10。而不足之處也同樣明顯，整部電影都采用同樣的元數(shù)據(jù)來控制光影變化，可是電影之中的每一幀畫面的動(dòng)態(tài)范圍并非一樣，很容易會(huì)造成某些大動(dòng)態(tài)場景的畫面的暗部或高光細(xì)節(jié)出現(xiàn)丟失，比如說雪山、黑夜等場景。這也是早期HDR顯示設(shè)備的HDR畫面表現(xiàn)并不如意的主要原因，有些時(shí)候黑位很扎實(shí)，陽光感十足，有些時(shí)候畫面容易出現(xiàn)過曝問題，高光層次丟失。
為了解決靜態(tài)元數(shù)據(jù)的這個(gè)問題，最佳的解決方案就是通過動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)的方式來實(shí)現(xiàn)，也就是不再使用單一的元數(shù)據(jù)，而是根據(jù)電影中不同的場景設(shè)定不同的元數(shù)據(jù)，以最大程度地優(yōu)化HDR畫面的亮度表現(xiàn)，盡量保證每一個(gè)場景的畫面動(dòng)態(tài)可以充分釋放，同時(shí)還能保留豐富的暗部與高光細(xì)節(jié)層次。HDR10+和Dolby Vision都采用了動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)，兩者在HDR的整體畫面表現(xiàn)上都要較HDR10要來得出色，而兩者不同的是，Dolby Vision還帶有專門的Trim Passes metadata微調(diào)元數(shù)據(jù)以及12bit色深增強(qiáng)處理等，針對支持Dolby Vision的顯示設(shè)備再優(yōu)化，但在一定程度上也加大了后期制作端的流程。另外，想要支持Dolby Vision，還需要格外購買Dolby Vision編解碼芯片，并且支付授權(quán)費(fèi)。
元數(shù)據(jù)與色調(diào)映射緊密相連，HDR也分為靜態(tài)色調(diào)映射與動(dòng)態(tài)色調(diào)映射
動(dòng)態(tài)色調(diào)映射會(huì)根據(jù)畫面中的不同場景的亮度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置不同的色調(diào)映射曲線
靜態(tài)色調(diào)映射采用單一的亮度曲線來處理所有場景的高光裁切處理與亮度變化
有了元數(shù)據(jù)，要實(shí)現(xiàn)正確的HDR畫面顯示，還需要進(jìn)行正確的色調(diào)映射才能實(shí)現(xiàn)。所謂色調(diào)映射，簡單來說就是讓我們所觀看的顯示設(shè)備盡量貼合影視后期制作監(jiān)視器效果的處理方式。由于目前家用領(lǐng)域的顯示設(shè)備性能，特別是亮度方面的性能，與后制監(jiān)視器還是有著一定的距離，想要實(shí)現(xiàn)相近的畫面亮度、細(xì)節(jié)層次以及色彩，必須要進(jìn)行整個(gè)畫面的色調(diào)映射轉(zhuǎn)換。顯示設(shè)備的色調(diào)映射，同樣也分為靜態(tài)映射與動(dòng)態(tài)映射兩種方式。靜態(tài)映射會(huì)根據(jù)HDR節(jié)目源中的靜態(tài)元數(shù)據(jù)，對整部電影進(jìn)行單一的色調(diào)映射，或者說采用單一的亮度曲線來處理高光滾落或高切點(diǎn)，對于顯示設(shè)備的HDR處理性能要求不高，較為容易實(shí)現(xiàn)，所有的HDR設(shè)備都支持靜態(tài)映射。這種簡單粗暴的色調(diào)映射方式面對那些動(dòng)態(tài)范圍并不算太大的HDR節(jié)目源，又或者是本身亮度動(dòng)態(tài)范圍比較大的顯示設(shè)備其實(shí)也夠用。但是當(dāng)遇到某些HDR節(jié)目源在某些場景需要使用超高或超低的亮度時(shí)，又或者是亮度并不高的顯示設(shè)備，如家庭影院投影機(jī)的時(shí)候，就很容易會(huì)出現(xiàn)問題，低光的場景丟失暗部細(xì)節(jié)，高光的場景沒有陽光，畫面變灰。
于是，這兩年討論熱度最高的動(dòng)態(tài)色調(diào)映射就出現(xiàn)了。需要注意的動(dòng)態(tài)映射并不等于動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)，兩者可以共同運(yùn)行，而動(dòng)態(tài)映射還可以單獨(dú)運(yùn)行。從運(yùn)行效率和正確率的角度來說，結(jié)合動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)映射是最為理想的。通過HDR10+和Dolby Vision中的動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)，顯示設(shè)備并不需要配備高性能的處理器就能實(shí)現(xiàn)逐個(gè)場景甚至是逐幀的動(dòng)態(tài)映射。這種方式屬于預(yù)處理的動(dòng)態(tài)映射技術(shù)。那么當(dāng)遇到大量采用靜態(tài)元數(shù)據(jù)的HDR10節(jié)目源的時(shí)候，想要進(jìn)行動(dòng)態(tài)映射處理，就只能依賴顯示設(shè)備內(nèi)置的處理系統(tǒng)了。今年越來越多的平板電視、激光電視、激光超短焦投影機(jī)以及家庭影院投影機(jī)開始加入動(dòng)態(tài)映射相關(guān)的功能，一方面這需要依賴強(qiáng)大的運(yùn)算能力，同時(shí)還需要有大容量的影像數(shù)據(jù)庫，確保在不同場景下能夠獲得正確的色調(diào)映射。需要注意的是，這種方式屬于后處理的動(dòng)態(tài)映射處理，并不能保證畫面一定是正確的。也是因?yàn)檫@個(gè)原因，顯示設(shè)備中的后處理動(dòng)態(tài)映射處理功能，往往還會(huì)留給用戶一定可調(diào)的空間，比如說預(yù)留高中低三個(gè)不同處理強(qiáng)度的設(shè)置檔位，用戶可以根據(jù)片源是偏向高光還是偏向暗部來自行選擇。而前面所提到的動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)映射相結(jié)合的預(yù)處理動(dòng)態(tài)映射模式，如HDR10+就基本上只有開啟或關(guān)閉的選項(xiàng)。
必須來談?wù)凞olby Vision杜比視界，現(xiàn)階段最強(qiáng)的HDR技術(shù)
Dolby Vision在制作端、傳輸端與顯示端的眾多合作伙伴
目前已經(jīng)有眾多的電影和電視節(jié)目采用Dolby Vision來制作
Dolby Vision采用動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)映射相結(jié)合的方式
Dolby Vision支持Automatic Brightness Control自動(dòng)亮度控制功能
在目前為數(shù)不少的HDR技術(shù)當(dāng)中，哪一種技術(shù)是最強(qiáng)的呢？那估計(jì)絕大部分都會(huì)認(rèn)為是Dolby Vision杜比視界。Dolby Vision是由杜比實(shí)驗(yàn)室推出的一整套圖像制作、編碼、傳輸和回放的HDR技術(shù)。需要注意的一點(diǎn)，如果顯示設(shè)備想要處理并顯示Dolby Vision制作的片源，廠家必須要內(nèi)置Dolby Vision編解碼芯片并且支付授權(quán)費(fèi)，同時(shí)產(chǎn)品還需要通過杜比官方的測試和認(rèn)證，以便實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確的色調(diào)映射。
由于杜比在HDR技術(shù)的研究、測試、開發(fā)等方面均居領(lǐng)先地位，并主導(dǎo)制定了SMPTE 2084（PQ感知量化亮度曲線）和SMPTE 2094（動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)）標(biāo)準(zhǔn)化工作。因此，Dolby Vision可以充分展現(xiàn)HDR高動(dòng)態(tài)范圍的實(shí)力。Dolby Vision使用動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)特定電視機(jī)或其它播放設(shè)備上的逐個(gè)鏡頭、逐個(gè)場景的圖像映射。這些元數(shù)據(jù)是由調(diào)色師所創(chuàng)建，有助于在觀眾眼前最大程度保持影片的創(chuàng)作意圖。身為創(chuàng)作者的調(diào)色師能夠完全把控影片內(nèi)容如何映射到SDR電視以及不同性能的HDR電視上。杜比與后期制作領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)緊密合作，不斷優(yōu)化和改良工作流程。目前杜比視界的映射算法已經(jīng)迭代到4.0版本，擁有巨大的智能性和人工調(diào)整的空間。不過，因?yàn)橹谱髁鞒滔鄬?fù)雜，在眾多的HDR技術(shù)之中，制作完整版本Dolby Vision的時(shí)間可以說是最長的。
前面也提到，Dolby Vision采用了單碼流雙層數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)了SDR與HDR兼容。HDR母版經(jīng)Dolby Vision編碼后分成兩層傳輸，普通的SDR設(shè)備可以直接解碼基本層的信息，顯示SDR標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍的正常圖像，而不會(huì)出現(xiàn)HDR10那樣畫面顯示不正確的問題。而通過了Dolby Vision認(rèn)證的設(shè)備就能同時(shí)解碼基本層和增強(qiáng)層的信息，顯示出正確的HDR圖像。這種解決方案主要的問題是傳輸碼流仍然較大，而HDR的部分還是需要后期的處理，對制作端與傳輸端的壓力較大。Dolby Vision還擁有12bit的色深擴(kuò)展以及Trim Passes metadata微調(diào)元數(shù)據(jù)，可以說整體所呈現(xiàn)出來的HDR畫面素質(zhì)是母庸置疑的。另外Dolby Vision還支持Automatic Brightness Control自動(dòng)亮度控制功能，可以通過顯示設(shè)備上的感光元件，自動(dòng)測量環(huán)境光的亮度，微調(diào)暗部色調(diào)的數(shù)值以達(dá)至更好的效果。
在節(jié)目源內(nèi)容方面，目前好萊塢不少制片廠的影片都已經(jīng)使用了Dolby Vision影院版規(guī)格制作、上映，并以Dolby Vision家庭版發(fā)行藍(lán)光碟以及線上點(diǎn)播。在國外流媒體服務(wù)平臺上，Netflix多年來原創(chuàng)自制劇一直采用杜比視界規(guī)范。以2019年為例，點(diǎn)擊量最高的十部劇集全部都是杜比視界規(guī)格。其他線上點(diǎn)播平臺如Disney+、Apple TV也提供了大量杜比視界內(nèi)容。在國內(nèi)流媒體平臺方面，包括愛奇藝、騰訊視頻、優(yōu)酷、嗶哩嗶哩在內(nèi)的各大平臺，已經(jīng)擁有超過1200部/集的國產(chǎn)影片、劇集、紀(jì)錄片采用Dolby Vision技術(shù)�？梢哉f，Dolby Vision擁有著相當(dāng)強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。
不斷變化的HDR生態(tài)系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)HDR節(jié)目源將成為主流
2022年UHD 4K藍(lán)光各大HDR格式占比
2022年全球主要OTT網(wǎng)絡(luò)流媒體設(shè)備HDR格式分布
2019年全球主要廣播運(yùn)營商HDR格式分布
2022年全球主要游戲主機(jī)HDR格式分布
在HDR技術(shù)面世的頭幾年，我們所接觸到的HDR節(jié)目源并不多，而且在UHD 4K藍(lán)光剛剛出現(xiàn)的階段，采用HDR10制作的電影實(shí)際所呈現(xiàn)出來的畫面效果也并沒有人們期待中的出色，使得HDR技術(shù)受到了眾多的質(zhì)疑，甚至還帶來了不少反對的聲音。不過，經(jīng)過了多年的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立與積累，再加上家用顯示設(shè)備的性能提升，包括了亮度較低的家庭影院投影機(jī)普遍也強(qiáng)化了色調(diào)映射處理的性能，部分還加入了強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)色調(diào)映射功能，使得現(xiàn)階段無論是用戶還是制作者都對HDR技術(shù)都更有信心。從目前HDR的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來看，眾多知名的電影制作室普遍采用HDR技術(shù)來制作電影，以2019年的數(shù)據(jù)為例，采用HDR10、Dolby Vision技術(shù)包括Netflix、迪士尼、amazon、福斯、華納、環(huán)球、Lionsgate、派拉蒙、索尼影業(yè)、BBC，而采用HDR10+則有amazon、福斯、華納、環(huán)球。因此，來到2022年，我們看到UHD 4K藍(lán)光中只采用SDR制作的片源只剩下1%，其余的99%都是采用HDR來制作。所有的HDR藍(lán)光都支持接觸的HDR10，而同時(shí)支持HDR10和Dolby Vision占30%，同時(shí)支持HDR10、Dolby Vision和HDR10+占2%。從這樣的數(shù)據(jù)之中，我們不難察覺Dolby Vision藍(lán)光數(shù)量在迅速上升，同時(shí)HDR10+也起來了。除了藍(lán)光碟片，我們在國內(nèi)外的流媒體平臺上同樣也看到了Dolby Vision、HDR10+節(jié)目源不斷增多的情況，相信未來動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)必將成為主流。
總結(jié)
最后，不免會(huì)有朋友會(huì)提出疑問，究竟Dolby Vision和HDR10+這兩種HDR技術(shù)哪一種效果會(huì)更好？對于這個(gè)問題，影音行業(yè)和用戶的討論相當(dāng)激烈。有部分用戶認(rèn)為Dolby Vision的片源畫面效果更好，即采用了動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)加上動(dòng)態(tài)映射處理，又有12bit色深增強(qiáng)擴(kuò)展，還有Dolby Vision一系列微調(diào)處理功能。但一部分的制片人卻認(rèn)為以目前顯示設(shè)備的綜合性能，普遍都是10bit色深的設(shè)備，同一部電影Dolby Vision和HDR10+的版本效果差異微乎其微，我們在觀看的時(shí)候也不需要糾結(jié)一定要觀看Dolby Vision的版本。我們認(rèn)為根據(jù)目前HDR技術(shù)的制定標(biāo)準(zhǔn)而言，Dolby Vision無疑是最具前瞻性的，當(dāng)我們所使用的顯示設(shè)備性能足夠強(qiáng)勁，能夠達(dá)到Dolby Vision的高要求的情況下，Dolby Vision所呈現(xiàn)出來的HDR效果優(yōu)于HDR10+。但是，確實(shí)現(xiàn)階段平板電視、激光電視與家庭影院投影機(jī)，不論峰值亮度、黑位以及色彩方面還有不少提升的空間，目前來說Dolby Vision和HDR10+的效果可以說是在伯仲之間，甚至未來還會(huì)有HDR12+或HDR16+來與Dolby Vision相抗衡也說不定。
