HDR興起于廣電行業(yè)，后逐漸擴(kuò)展到移動(dòng)設(shè)備端。LED顯示領(lǐng)域引入這個(gè)概念和技術(shù)相對(duì)滯后。諾瓦作為HDR技術(shù)引入LED顯示領(lǐng)域的先行者和*早技術(shù)實(shí)現(xiàn)者，旨在給客戶帶來(lái)更好的畫質(zhì)體驗(yàn)。

　　什么是HDR

　　我們處在一個(gè)多彩的世界中，為了將這個(gè)多彩的世界通過(guò)顯示屏真實(shí)呈現(xiàn)在眼前，人類發(fā)明了攝影機(jī)、攝像機(jī)、電視機(jī)等各種設(shè)備，也研發(fā)了很多先進(jìn)的技術(shù)，HDR就是其中之一。

　　HDR全稱是High-Dynamic Range，即高動(dòng)態(tài)范圍圖像技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)*早應(yīng)用于攝影，在拍照過(guò)程中開啟HDR，可以讓原先的暗場(chǎng)景變得更明亮更通透?，F(xiàn)在，HDR技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了家電、智能終端等各個(gè)方面。LED顯示領(lǐng)域開始真正體驗(yàn)到HDR技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。

　　HDR能帶來(lái)什么

　　拿電視舉個(gè)例子。傳統(tǒng)電視所能展現(xiàn)的亮度范圍極為有限，與人眼所能感知的范圍相差甚遠(yuǎn)。其原因是傳統(tǒng)電視在畫面明亮處的亮度提不上去，暗處暗不下來(lái)。這導(dǎo)致了人眼*終所感知到的畫面層次感較差，大量細(xì)節(jié)丟失。

　　HDR超畫質(zhì)顯示技術(shù)能完美的解決此問(wèn)題。HDR相對(duì)于目前市面上主流的SDR 1080P顯示技術(shù)，具有更高的像素帶載：3840×2160;更寬的色域范圍：BT2020。同一幅畫面能夠顯示更多的顏色信息，更多圖像的細(xì)節(jié)紋路。同時(shí)加上更加先進(jìn)的電光轉(zhuǎn)換技術(shù)，全方位提升了圖畫的明暗對(duì)比度，讓一幅畫面全方位展現(xiàn)出*真實(shí)的樣子。

　　從上圖可以看出，右邊的HDR圖像顯示了更多的亮部和暗部細(xì)節(jié)。人眼看起來(lái)，畫面更加飽滿，顏色過(guò)渡更加平滑。

　　畫質(zhì)提升的5個(gè)維度

　　作為圖像處理行業(yè)的*，SONY公布了超高清畫質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，包含了5個(gè)維度的提升：分辨率、色深、色域、對(duì)比度與幀率。

　　超高清藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)要求分辨率為4K，色深為10bit，色域?yàn)锽T.2020，對(duì)比度即是對(duì)HDR的要求，幀率為60fps。

　　下面專門講講*難理解的色深與色域：

　　HDR色深

　　超高清藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定色深為10bit，即能夠顯示10.7億種顏色。

　　RGB中每一個(gè)顏色有2的10次方，也就是1024個(gè)等級(jí)。RGB三色則共有超10.7億 (1024×1024×1024)種色彩搭配。

　　而普通藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)SDR支持的是8bit色深， 只有1677萬(wàn)種顏色，差距懸殊。也就是說(shuō)，通過(guò)10bit輸出，顏色更加豐富飽滿，同時(shí)色階過(guò)渡也會(huì)比8bit的更加流暢。

　　HDR色域

　　色深相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)概念叫色域。前者表示所能顯示顏色的數(shù)量，后者表示所能顯示顏色的范圍。

　　人眼、HDR、SDR的顏色范圍對(duì)比

　　目前民用 LCD/OLED 屏幕所覆蓋的顯示色域大概是 BT.709，約等于手機(jī)廠商宣傳的 95% NTSC色域(72%NTSC = * sRGB)。近兩年有不少手機(jī)和筆記本電腦開始支DCI-P3色域，而HDR的色域標(biāo)準(zhǔn)是BT.2020。

　　BT.709和BT.2020的顏色還原范圍如下圖。HDR標(biāo)準(zhǔn)的BT.2020色域要遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的SDR色域，能夠顯示更加豐富的顏色范圍，對(duì)于整個(gè)影像在色彩層次與過(guò)渡方面的增強(qiáng)起到了關(guān)鍵作用。

　　在現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)布的HDR標(biāo)準(zhǔn)中，均對(duì)色彩深度和色彩空間作出了相應(yīng)的規(guī)定。這些參數(shù)的全面提升，帶來(lái)了“更好的像素”顯示。

　　HDR行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有哪些

　　HDR 10

　　HDR10是目前*普遍的HDR標(biāo)準(zhǔn)，是超高清藍(lán)光規(guī)格的強(qiáng)制格式。絕大多數(shù)HDR顯示設(shè)備所支持的HDR標(biāo)準(zhǔn)都是指HDR10，諾瓦科技也支持這一標(biāo)準(zhǔn)。

　　HDR10于2015年8月27日由美國(guó)消費(fèi)者科技協(xié)會(huì)公布，迄今為止得到了戴爾、LG三星、夏普、索尼和Vizio等監(jiān)控和電視制造商的支持和認(rèn)可。索尼的PS4和X Box One S游戲主機(jī)均已支持HDR10標(biāo)準(zhǔn)。

　　HDR10標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖像還原能力規(guī)定了一系列條件，其中就包括我們前面提到的10Bit色深和BT.2020色彩空間。另外顯示屏亮度至少在1000尼特以上，只有滿足這些條件，才能宣稱自己是HDR10。

　　HLG

　　HLG是由英國(guó)BBC廣播公司與日本放送協(xié)會(huì)NHK共同開發(fā)的“數(shù)位節(jié)目放送”HDR標(biāo)準(zhǔn)，全名為Hybrid Log-Gamma(混合對(duì)數(shù)伽碼)，于2015年5月推出。

　　BBC和NHK在開發(fā)HLG時(shí)，把廣播*大的問(wèn)題“傳輸頻寬”納入考量。HLG沒有metadata的部分，它是將HDR信號(hào)結(jié)合進(jìn)電視廣播信號(hào)中，兼容當(dāng)前的廣播器材，也沒有授權(quán)費(fèi)問(wèn)題。因此，它適用于有線/衛(wèi)星電視的數(shù)位放送，甚至是直播，讓民眾在家收看節(jié)目也能享受HDR效果。

　　Dolby Vision

　　這是杜比實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一項(xiàng)超高清藍(lán)光電視標(biāo)準(zhǔn)。和開源的HDR10不同，只有經(jīng)過(guò)杜比實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證的設(shè)備，才能宣稱支持Dolby Vision標(biāo)準(zhǔn)。而認(rèn)證過(guò)程需要給杜比公司繳費(fèi)，這些費(fèi)用也間接計(jì)算到設(shè)備成本里面。所以，支持 Dolby Vison標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備一般價(jià)格不菲。

　　Dolby Vision標(biāo)準(zhǔn)的色深進(jìn)一步提升到12Bit，顯示器至少需要滿足 4000 尼特的亮度，目前已經(jīng)支持Dolby Vision超高清顯示的電視有索尼、LG等。

　　HDR對(duì)顯示屏的要求是什么

　　顯示屏的峰值亮度≥1000 nits，顯示屏的*低亮度≤0.05 nits，覆蓋90%以上的DCI-P3色域空間。

　　高亮度所帶來(lái)的效果不僅僅只是“晃眼”，還能夠帶來(lái)更加豐富的色彩。

　　理解顯示效果，我們要把所有量化的概念立體化。亮度與色彩之間同樣能夠產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。舉個(gè)例子，真實(shí)世界的煙花、火光中心都是有顏色的，但是如果用亮度范圍較低的顯示設(shè)備來(lái)再現(xiàn)場(chǎng)景的話， 煙花與火光中心處的顏色可能就無(wú)法表達(dá)出來(lái)，只會(huì)是一片慘白。這是因?yàn)槊恳粋€(gè)亮度層次里都包含了不同的色彩。

　　高亮度只是亮度動(dòng)態(tài)范圍的一個(gè)象限，另一個(gè)是極低的亮度，能夠呈現(xiàn)出更加深邃的黑色。這種極高和極低的亮度之間還要有很好的等級(jí)控制，這樣才是實(shí)現(xiàn)HDR技術(shù)的基礎(chǔ)條件。有了這種極限的亮暗和等級(jí)控制，就能 將極限亮度下的色彩表達(dá)的更加精準(zhǔn)。能包容的亮度范圍越大，亮度的層次也會(huì)越多，同樣的色彩、灰度這些信息也會(huì)更加豐富。

　　LED具有LCD所不能比擬的高亮度范圍優(yōu)勢(shì)。在色域范圍上，LED也廣于LCD。過(guò)去制約LED行業(yè)HDR技術(shù)應(yīng)用的*大瓶頸是沒有能夠處理HDR動(dòng)態(tài)范圍的處理系統(tǒng)，現(xiàn)在諾瓦作為L(zhǎng)ED顯示行業(yè)*，率先研制出處理HDR源的控制系統(tǒng)，完美解決了HDR在LED領(lǐng)域應(yīng)用問(wèn)題。

　　HDR技術(shù)的未來(lái)

　　HDR并非一項(xiàng)孤立的技術(shù)，它規(guī)定了片源、硬件解碼、屏幕顯示對(duì)于圖像信號(hào)的處理要求。所以，HDR技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要片源、硬件解碼設(shè)備、顯示設(shè)備聯(lián)動(dòng)，形成一個(gè)處理系統(tǒng)，共同達(dá)到*終的顯示畫質(zhì)!

　　當(dāng)前，HDR在LCD行業(yè)應(yīng)用*多。但是，由于LCD顯示屏亮度上不去，這個(gè)先天的技術(shù)瓶頸，使得HDR 在LCD行業(yè)總是達(dá)不到*好效果。

　　雖然LED行業(yè)具有LCD不能比擬的亮度優(yōu)勢(shì)，但為什么LED行業(yè)沒有應(yīng)用HDR呢?正如上文所講，這是因?yàn)長(zhǎng)ED行業(yè)之前沒有能夠處理HDR源的處理系統(tǒng)，也因此一直制約著LED行業(yè)對(duì)HDR技術(shù)的應(yīng)用!