更佳顯示？HDR顯示背后的技術

技術宅

傻傻分不清？認識HDR技術

HDR（High-Dynamic Range）譯為“高動態范圍顯示技術”，這個名詞最初被人提及還是在攝影領域，它是一種能夠增強照片動態范圍的技術，也就是最亮的白和最暗的黑之間的對比度。比如iPhone手機就支持HDR拍攝，它可以拍攝3張不同曝光度的照片并通過HDR技術合成，從而獲得效果更好的照片?？梢钥吹?，通過HDR合成后的照片清晰度更高，層次感也更強（圖1）。

現在顯示設備上的HDR技術與之類似，不同的是它直接通過顯示設備處理單元實現HDR效果，而不是通過軟件后期合成。打個比方，iPhone這些設備上的HDR效果就像我們平時在PC上使用Photoshop將圖片修飾為具有單反效果的照片，HDR電視則相當于單反相機，拍攝出來的直接就是單反效果的照片。采用HDR技術的設備可以讓屏幕顯示無論是高光還是陰影部分細節都很清晰，可以給我們帶來更佳的視覺效果（圖2）。

更清晰顯示的背后──HDR顯示技術探秘

通過上面的介紹我們知道使用HDR技術的顯示設備擁有更高清的顯示效果。那么HDR這種高清顯示背后是什么技術在支撐？

首先支持HDR的顯示設備擁有更廣的動態范圍，這樣可以將各種不同的亮度完整地呈現出來。支持HDR的電視比普通電視擁有更高的動態范圍，動態范圍是指一個圖像中能夠找到的最高的全面反差。通常我們用一個比值來表示，比如“200∶1”、“400∶1”等等，這個值取決與亮度的全面范圍和最小的亮度級。顯然動態范圍越大，顯示對比度和色彩精度就更好，最直觀的感覺是看上去圖像（或者影像）的顯示更清晰，層次感更強，色彩更豐富（圖3）。

其次HDR技術可以顯示更豐富的信息。對于普通電視，為了符合電視的技術上限，電視圖像處理單元會大幅削減圖像信息量。在亮度上，普通電視亮度一般在500尼特～1000尼特之間，這樣圖片高光和暗光部分的細節就無法顯示出來。而一臺支持HDR的電視可以達到5000尼特，它的亮度要比普通電視高出很多。當然HDR并不是為了簡單增加電視的亮度，提高亮度的目的是為了拓寬圖像顯示范圍，以便更好地呈現光影。這樣無論是陰影處還是高光處的細節，我們都能看到。比如強光照射下的景象不會那么刺眼，色彩會更飽滿和真實，色調的漸變也將更加細膩，而陰影處原來顯示模糊的細節則更加清晰，HDR可以呈現出更加自然和真實的圖像（圖4）。

總之，HDR通過提高顯示設備動態范圍和亮度等參數，大幅地提升對比度和色彩精度，畫面中明亮的部分會變得更加明亮，從而使其看上去更具“深度”，而色彩精度的提升則表現在會讓藍色、綠色、紅色以及它們之間的所有顏色都看起來更加明亮和純粹，而且顏色過渡更為真實、自然。

HDR 給我們帶來更好的視覺享受

根據科學家的介紹，我們的人眼其實是一臺像素高達5.76億的“超級相機”，我們在日常生活中看到物體、影像效果比目前頂級的顯示設備的效果都要好。隨著顯示技術的進步，人們對顯示質量的要求也越來越高，特別是那些喜歡看電影的朋友。

比如追求畫質的朋友喜歡觀看藍光高清電影，現在全新的4K藍光電影也把HDR列為了標配技術，顯然4K和HDR結合意味著超高清、超高動態的圖像即將到來，它將比現行的1080P全高清擁有更清晰、更有層次感的顯示效果。這樣未來4K+HDR顯示效果可以讓我們在看大片時擁有更貼近真實的視覺效果（圖6）。

當然超高清顯示同樣會在我們日常視頻聊天、網絡購物中帶來更佳的顯示效果，為我們的生活增添更多的樂趣。比如在網上購物時，一張更接近實物的高清照片顯然可以讓我們對購買的物品有個更直觀、感性的認識。不過要注意的是，并不能說HDR的顯示設備顯示表現就一定比非HDR設備好，因為要真正實現超高清顯示效果，除了HDR硬件要求外，還需要影片的支持，比如HDR電視機需要HDR內容才能夠凸顯自身的價值。