HDR除了火，她還有哪些“要”點

    近年來，HDR技術在很多產品上興起。彩電、投影、照相機、手機、PC和筆記本電腦……幾乎主要數(shù)碼消費電子“大件”都搭上了HDR的快車。這一趨勢下，選購具有HDR功能的產品亦成為流行風尚。但是，在HDR標準自身尚不清晰的背景下，一些“低質偽劣”HDR產品也橫空出世，成為消費者選擇的“一大煩惱”。

    什么是HDR,它有什么好處？

    HDR，高動態(tài)范圍圖像(High-Dynamic Range，簡稱HDR)。對標于我們傳統(tǒng)的“參數(shù)表”，其實這是一個“單幅畫面實際對比度和灰階梯度”的概念。

    在對比度的歷史中，已經(jīng)有靜態(tài)對比度和動態(tài)對比度兩個參數(shù)。靜態(tài)對比度是一個設備固定的理想顯示狀態(tài)下的畫面，單一最亮和單一最暗之間存在的差距；動態(tài)對比度則是一臺設備，在任意狀態(tài)下可能顯示的最亮與最暗之間的差距�！�—顯然，后者的數(shù)值會遠高于前者，甚至有千倍的差異。

    但是，這些對比度的定義都忽視了一個最大的問題：人眼拾取的畫面細節(jié)，來自于同一幅畫面，而不是不同的顯示畫面。也就是說，對比度雖然一定意義上與現(xiàn)實設備的細節(jié)展示能力有關系，但卻不是必然的相關性——因為對比度總是考慮顯示設備在時間維度上，過程化的能力差異；人眼則更多看到空間維度上；結構化的細節(jié)分布。

    HDR概念的意義就在于，首次明確了一種提升“單一畫面、不同部位，特別是明暗亮度相差較大的部位的細節(jié)展示能力”。簡單說，HDR更類似于單幅畫面內的對比度和灰度梯度概念。通過提升單幅畫面中盡可能多的可通過視覺分辨的灰度梯度，HDR可以滿足更多的細節(jié)畫質展示能力。

    當然，HDR技術的定義不僅僅局限于“細節(jié)展示”這個單一的內涵，他還有其他重要的“延伸定義”。其中，最關鍵的延伸是，HDR傾向于用更大的“色欲覆蓋”標準。大多數(shù)HDR標準的定義采用的是 Rec. 2020 影像標準所定義的色彩空間。Rec.2020 色彩空間覆蓋了大約 75% 的 CIE 1931 色彩空間和大約 57% 的人眼可見光。但是，非�？上У氖怯涗浐惋@示Rec.2020 色彩空間是一個非常困難的事情，滿足這一標準的顯示設備、彩電產品幾乎可以忽略。

    同時，HDR還定義了色彩位深的概念升級——10bit起步，12和14BIT時代已經(jīng)開啟；HDR也定義了顯示設備所需的“亮度能力”——至少要有1000nit的峰值能力，才能真正顯示HDR的內容細節(jié)。

    HDR標準尚未統(tǒng)一

    當很多消費者提到HDR的時候，認為這是一種技術；但是其實HDR是一種理念——作為技術化的產物，HDR標準不僅沒有統(tǒng)一，而且還在不斷發(fā)展之中。

    一方面，目前的HDR標準有HDR10、Dolby Vision（杜比視界）、HLG，及HDR10+等四個已經(jīng)出現(xiàn)在市場上的標準。對于彩電和投影等顯示設備，HDR10是最長見的技術標準。

    比如，2017年，HDR10攻占越來越多的電視機、超高清藍光碟和播放器。美國頂尖的電視供應商(三星、LG、索尼和Vizio)都銷售采用HDR10的電視。截止去年9月底，七大主流制片廠共制作了逾150個超高清藍光資源，全部采用HDR10格式。

    Dolby Vision（杜比視界）標準更像是HDR10的加強版——色彩位深從10bit升級到12bit。此外HDR10標準免費的技術比較多，兼容性更好；Dolby Vision則大量采用收費技術和專利。這一點顯然是HDR10更為流行的關鍵原因。不過，Dolby Vision也有很多品牌支撐，例如海信、飛利浦、TCL和索尼。

    至于HLG這個標準，目前已經(jīng)比較邊緣化。作為一項日本廣電界提出并高度參與的標準，目前在日系的藍光碟機和電視上都未實現(xiàn)普及，其未來命運可見一斑。HDR10+顧名思義是HDR10的發(fā)展和加強版本，主要由三星提出，且號稱技術免費。其主要特點是向前兼容HDR10標準。不過HDR10+目前的支持者不是很多。

    對于HDR標準的問題，比較大的亂象除了“標準自身多樣，且還在發(fā)展”外，也包括其支持者和關鍵產業(yè)鏈的態(tài)度：一方面，如三星這樣的巨頭，幾乎推出了各種HDR標準的彩電產品；索尼也采用“腳踩三條船”的策略；但是另一些彩電品牌，則傾向于在HDR10或者杜比視界二選一。

    另一方面，內容提供商的選擇也是多樣的。不僅是內容制作機構，例如電影制片廠、也包括內容發(fā)行媒介，例如藍光碟機和機頂盒等設備的標準選擇，都非常重要。尤其是各國廣電部門似乎還沒有向HDR標準過渡的路線圖：這使得今天消費者購買的HDR標準的電視機，未必兼容未來本國的廣播電視信號的實際標準。

    甚至，在機頂盒、BD碟機、藍光影碟、網(wǎng)絡視頻內容、電視機、投影機、手機等設備之間，不同HDR標準的兼容問題還大量存在——即，HDR不是一臺彩電的內部技術，而是一個產業(yè)體系的線索和脈絡技術。HDR這種“產業(yè)基礎性技術”的本質，加重了標準混亂的“產業(yè)傷害”。

    號稱HDR的那些彩電、投影等設備，真實差距有多大

    現(xiàn)在國內彩電和投影市場能夠購買到很多號稱支持HDR技術的產品：比如，有些說自己是HDR電視，有些更為明確的說自己是HDR10或者杜比視界標準的產品。后兩者自然是真的HDR電視了，至于前者有可能只是支持HDR技術的信號輸入，或者簡單支持HDR標準的某一部分而已（比如高動態(tài)范圍——對應于液晶電視就是分區(qū)背光源）。

    從HDR的定義內涵看，10bit、那至于12bit的色彩位深不是困難的事情（10年前的技術就可實現(xiàn)這兩個標準——包括存儲、信號處理和顯示面板的10bit化）；峰值1000nit的亮度則大多數(shù)顯示產品比較費力氣、難以達到（液晶、OLED和投影機都有困難）；至于Rec. 2020色彩空間的全覆蓋，那更是困難極高、現(xiàn)實產品基本未能實現(xiàn)的技術標準。

    所以，彩電市場的HDR技術更多的變成了“分區(qū)背光控制”的競爭。但是即便是這一點，也出現(xiàn)了一些產品只有9個分區(qū)，另一些產品高達1000分區(qū)的“巨大的HDR技術差異”。從9到1000的差異，顯然會導致最終效果的顯著不同，他們固然都是HDR技術，卻“價值”絕不一樣。

    另一方面，不同液晶電視產品采用的背光源技術也大不一樣。如直下式的背光源和側邊式的背光源——都是側邊背光源，也有兩邊式的、三邊式的、四邊式的差異。顯然在設計更多背光分區(qū)的時候，直下式背光源更占優(yōu)勢。尤其是采用更多LED顆粒，比如未來的mini-led技術背光源的數(shù)萬顆顆粒的產品，高分區(qū)背光效果肯定會更好的。

    對于投影機這類顯示設備而言，亮度是真正實現(xiàn)很好的HDR技術的基礎瓶頸。亮度本就不足的畫面，很難再細節(jié)對比和可視性上有顯著的突破。所以，好的HDR機型必須與高亮度相對應；同時，HDR的核心含義在于細節(jié)展示能力，這也要求投影設備在原生對比度上有很好的表現(xiàn)，尤其是至暗畫面的漏光控制上擁有極高的水平。事實上，作為“光源-光閥-鏡頭放大-反射”式的成像體系，投影機顯示HDR效果的實現(xiàn)技術瓶頸要比液晶彩電產品更多。這也是HDR在投影圈不如彩電圈火的原因所在。

    所以，HDR現(xiàn)在不僅僅是標準不統(tǒng)一的問題，而且還有同一標準不同設備實現(xiàn)水平的巨大差異：液晶彩電的背光分區(qū)技術、手機攝像頭的多重曝光疊加技術都被描述成HDR，但是本質上這些技術只是實現(xiàn)HDR的一個小步驟，擁有這些技術并不意味著就是符合HDR標準的產品。——這種復雜性使得消費者選購一臺好的HDR產品是件非常不容易的事情。

    消費者真的需要HDR嗎？

    2016以來，HDR概念升溫不斷，選購HDR電視和數(shù)碼設備成為潮流。但是，這股熱潮之下很少有理性分析人們是否真正的需要HDR的評論。

    從技術角度看，顯示產品過去十年經(jīng)歷了太多進步。標清、高清、超高清、4K、HDR等，都代表了顯示產業(yè)越來越強大的“技術能力”，構成了一波又一波的設備換代、更新浪潮。這也引發(fā)了人們對“技術過�！钡膿鷳n。

    以HDR技術為例，突出細節(jié)顯示能力這很重要。但是，人眼分辨細節(jié)、人腦思考細節(jié)的能力卻是有限的。尤其是動態(tài)畫面，大量的信息轟炸之下，人類的感知更多集中在情節(jié)過程、主要的場景特征上，而不是眾多隱藏在角落、陰影中的細節(jié)。

    實際上，顯示設備的不斷進步，每一次前進步伐需要付出的技術代價越來越大，但是消費者感受到的效果體驗提升卻越來越小。即科技越是進步，其單位投入的體驗產出越是降低。這是一個顯示科技創(chuàng)新邊際成本不斷提升的過程。如果說15年前，標清到高清的進步是天壤之別的體驗；現(xiàn)在4K到8K的變化多少已經(jīng)有些“可有可無”。

    業(yè)內人士亦認為，未來的顯示技術進步，例如8K等在特種應用、工業(yè)領域等的價值可能會超過家用市場。HDR的特性也決定了，其在電影市場的價值會超過家用彩電小屏幕。或者說HDR完全是一個錦上添花式的技術，不是真正的必須的技術。

    另一方面，HDR產品的應用也不是一臺電視機就OK的事情。HDR的真正成功，需要實現(xiàn)從內容制作、發(fā)行、傳播、存儲到顯示的“全面的、統(tǒng)一標準的HDR化”。目前的市場，距離實現(xiàn)這一狀態(tài)可謂萬里之遙。這決定了如果不是有能力完成“全套HDR軟硬件配備”的消費者，真正體驗HDR效果的機會將是很有限。尤其是在目前標準混亂不統(tǒng)一的背景下，消費者不應該執(zhí)著于這些前沿技術的有無，而應該更側重于自己的實際需求來選擇相應的產品。