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  HDR是指高动态范围的缩写,就像UHD一样。

  标准蓝光格式电影通常可以显示220个灰度等级(8位),而HDR电影则使用多达964个灰度等级(10位)的可见图像信息。由于有更多的层次数量,HDR电影能够更好地区分图像的暗部和亮部,因为可用的亮度层次是SDR的 4 倍多。

  HDR图像称增强对比度和具有强大的色彩,但在投影机上,最终的图像比其SDR等效的图像更暗,这怎么解释,可以做点什么?这就是我在这篇文章中要讨论的东西。

  目前投影机支持的高动态范围格式有哪些?

  HDR10

  HDR10是一个开放的标准(SMPTEST-2086),使用标准化的感知量化器(PQ)方法(SMPTE ST-2084)。颜色和亮度信息在REC.2020扩展色彩空间中以10比特的色深传输。传输的元数据是静态的,即它适用于整个视频内容。HDR10是首批开放标准之一,几乎所有制造商都支持。HDR10也总是4K UHD蓝光的一部分,也用于Netflix、Amazon Video等的4K流媒体。

  HDR10的特点

  开放格式

  在SMPTE ST-2084标准中规定了感知量化器(PQ)。

  静态元数据

  最低系统要求是HDMI 2.0a

  扩展色彩空间根据bt.2020的WCG色彩空间

  10位色深

  HLG(混合对数伽马)

  Hybrid-Log Gamma,或简称"HLG",是一种全新的方法,由BBC和日本广播公司NHK开发。该标准使用相对亮度值,以bt.2020标准为基础,但将其扩展到包括扩展的色彩空间和PQ,现在被称为HLG或bt.2100动态范围。不需要为HLG支付许可费,而且该标准也可以在SDR和HDR显示器上再现。所有HDMI版本都支持HLG,用HEVC和VP9编码。其优点是,HLG传输可以在所有电视上播放,无论是SDR还是HDR。

  HLG的特点

  伽马和对数的混合

  没有元数据

  相对亮度

  10位色深

  HDR10+

  HDR10+建立在HDR10标准的基础上,并通过动态元数据对其进行扩展。该格式是由三星、Pansonic和20世纪福克斯公司推出的。Amazon Prime Video、Warner Home Video 和 Philips也支持HDR10+。亮度值可以在逐个场景甚至逐个帧的基础上设置。这个标准能够检测到复制屏幕的色彩空间。

  特点

  SMPTE 2094-40动态元数据

  所有场景的色彩调整

  符合ST.2094的动态元数据

  元数据以颜色梯度信息为补充。

  要求至少有HDMI 2.0a

  在bt.2020或bt.709色彩空间的色彩再现,取决于显示设备。

  10位色深

  什么是HDR元数据?

  SMPTE ST.2086是一个 "主显示设备色彩量"元数据,用于描述用于掌握内容的显示器的能力。SMPTE ST.2086元数据包括RGB原色的CIE色度坐标(x,y)、白点和母带显示设备的最小/最大亮度。

  平均光照度(MaxFALL)是一个静态的HDR元数据,对应于整个数据流中每帧最高的平均图像亮度。MaxFALL元数据值的单位是尼特,是亮度的单位。

  最大内容亮度水平(MaxCLL)是一个额外的静态HDR元数据,对应于整个流中最亮的像素。MaxCLL元数据用尼特表示。

  亮度是高动态范围图像的关键。

  1尼特是一个测量单位,对应于一坎德拉/平方米。它是一种亮度的测量,对应于眼睛可以感知到的表面的亮度的视觉感觉。SDR(非HDR)平板显示器达到100尼特。兼容HDR的显示器必须达到至少540尼特的水平。今天最好的显示设备可达到2000尼特。SMPTE ST 2084标准甚至希望将来可以达到10,000尼特。

  在视频投影的世界里,由于图像被反射到屏幕上,达到这样的亮度峰值就变得非常复杂,甚至不可能实现。亮度越高,投影机的灯泡或激光器就必须更强大。例如,对于一个3米长的幕布,为了获得100尼特,而不是上述的540尼特,你都需要一台功率为1570流明的投影机。

  为什么我的HDR图像太暗?

  投影机对高动态范围图像的正确再现,很少能以 "开箱即用 "的方式实现。这通常是由几个因素造成的。电视机和投影仪的光输出通常是有限的,制造商有时不存储元数据或存储不正确,因此,播放设备没有收到正确的值,无法在屏幕上正确显示图像。最后一点对投影机用户来说非常重要:HDR标准从来没有为家庭影院投影机开发,而是专门为非常明亮的电视机开发的。

  因此,必须考虑到投影机的亮度,才能显示出动态范围。用一台打到32英尺的投影机,这个值是1000尼特,用一台只打到20英尺的投影机,它将是大约650尼特。只有在考虑到这一比例时,HDR图像的平均亮度才会显得与SDR图像相等,但却有一个额外的好处,即阴影图像的对比度和准确性更高,高光部分更明亮。

  信号源的编码也很重要,决定了投影机应该支持哪些亮度等级,哪些应该被忽略。

  

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  如果投影机在再现水平方面没有适当的限制,就像在这种情况下,该产品将被配置为从0到10,000尼特而不被限制,它将为HDR "高光 "保留其亮度,这甚至不出现在99%的图像中。这就是为什么图像太暗的原因:要再现的层次配置错误。

  因此,在制造投影机时,制造商必须决定如何根据投影机的能力将HDR图像中从0到1000尼特的亮度变化转化为图像颜色的适当梯度。这在今天的大多数家庭影院放映机上是按厂家预设进行的(没有统一标准)。

  这就是为什么当对比度和亮度水平调整不当时,你最终会发现画面太暗,黑色被阻挡,而SDR画面看起来更好。

  

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  蜘蛛侠SDR

  

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  蜘蛛侠4K HDR 对比度调整不好

  要纠正这一点,你将不得不手动进行。最大亮度水平使用对比度滑块设置,最暗点使用亮度设置。这两种操作必须在投影机上进行,而不是在使用专用测试模式的信号源上进行。你会同意我的看法,这不是很 "即插即用",而且HDR电影并不是都以相同的MaxFALL和MaxCLL水平编码的。

  在一些少见的设备上,如最新的JVC投影机的视频处理,通过一个称为DTM(动态色调映射)的设备,负责实时分析每个HDR图像的水平。这也可以由madVR等软件来处理实现。

  更多对用户友好的解决方案开始出现,例如通过实时检测和播放动态元数据,将HDR 10+整合到爱普生EH-LS12000(最近在我们进行了测试)等投影机中,但如果你没有这样的设备或不使用带有DTM的软件,除了根据放映的电影调整对比度和亮度设置,没有其他方法来纠正太暗的HDR图像。

  总结

  在把你的投影机和洗澡水一起扔出去并大喊 "商业阴谋 "之前,通过阅读这篇文章了解你的设备的极限,并遵循这些简单的提示,使用avsforums 4K HDR套件的白色和黑色削波测试模式调整对比度和亮度,你可以在这里找到。

  具有动态HDR元数据管理功能的市售投影机列表。

  JVC DLA-N5/N6/N8/N11

  JVC DLA –N80/N98/N118

  爱普生EH-LS12000B/EH-LS11000W

  LG HU80KG/ LG HU85LA