【數(shù)字視聽(tīng)網(wǎng)訊】眾所周知，LED顯示屏發(fā)展的過(guò)程經(jīng)歷了單雙色到全彩，而后走向2K、4K、甚至更高的8K邁進(jìn)，LED顯示屏畫(huà)質(zhì)的提升，大家都有目共睹，那么HDR究竟又是何方神圣?對(duì)提升LED顯示屏的畫(huà)質(zhì)又有怎樣的影響?以下內(nèi)容就為我們揭開(kāi)了HDR的神秘面紗。

1、什么是HDR呢?

HDR全稱(chēng)是High-Dynamic Range，即高動(dòng)態(tài)范圍圖像技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)至早應(yīng)用于攝影，在拍照過(guò)程中開(kāi)啟HDR，可以讓原先的暗場(chǎng)景變得更明亮更通透。現(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。現(xiàn)在，LED顯示領(lǐng)域也迎來(lái)了HDR時(shí)代!

2、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(huà)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(huà)面層次感較差，大量細(xì)節(jié)丟失。

HDR超畫(huà)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(huà)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(huà)的明暗對(duì)比度，讓一幅畫(huà)面全方位展現(xiàn)出*真實(shí)的樣子。

圖片來(lái)源：諾瓦

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(huà)面更加飽滿，顏色過(guò)渡更加平滑。

畫(huà)質(zhì)提升的5個(gè)維度

作為圖像處理行業(yè)的先領(lǐng)者，SONY公布了超高清畫(huà)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。

圖片來(lái)源：諾瓦

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(zhuān)門(mén)講講*難理解的色深與色域：

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。

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(圖片來(lái)源：諾瓦)

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(kāi)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。

圖片來(lái)源：諾瓦

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。

3、HDR行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有哪些?

HDR10是目前至普遍的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。

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(chēng)自己是HDR10。

HLG是由英國(guó)BBC廣播公司與日本放送協(xié)會(huì)NHK共同開(kāi)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。

4、HDR對(duì)顯示屏的要求是什么?

顯示屏的峰值亮度≥1000 nits

顯示屏的至低亮度≤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。

而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(méi)有能夠處理HDR動(dòng)態(tài)范圍的處理系統(tǒng)。現(xiàn)在已研制出處理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。

LED顯示屏行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的*塊支持HDR的顯示屏，恐怕非三星2017年推出的全球首塊LED電影屏。該LED電影屏安裝在韓國(guó)樂(lè)天電影世界大廈，長(zhǎng)10.3米，作為*款配備HDR高動(dòng)態(tài)范圍圖像技術(shù)的LED電影屏，屏幕上所顯示畫(huà)面的峰值亮度水平大約是標(biāo)準(zhǔn)電影放映機(jī)的10倍(146fL：14fL)，亮度的一致性有所提升，并且沒(méi)有光學(xué)失真和光波干擾。通俗地講，就是提高了視頻中的色度對(duì)比，讓白色變得更白，黑色變得更黑，觀眾觀影，會(huì)能一種身臨其境的感覺(jué)。

身臨其境，正是各種顯示技術(shù)的追求目標(biāo)。該LED電影屏一經(jīng)面世，便給我們中國(guó)LED顯示屏行業(yè)極大的震撼。其影響力之大，必將是深遠(yuǎn)的。其中顯而易見(jiàn)的是，HDR技術(shù)在LED顯示屏上的應(yīng)用，必將極大地?cái)U(kuò)大LED顯示屏的應(yīng)用市場(chǎng)。

當(dāng)前我們LED顯示屏正向著高清顯示發(fā)展，隨著小間距間點(diǎn)距的不斷縮小、COB/Mini LED，以及未來(lái)Micro LED發(fā)展，這些進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)LED顯示屏畫(huà)質(zhì)提升，但是，能夠?qū)崿F(xiàn)“所見(jiàn)即所得”的，目前非HDR技術(shù)莫屬。

一直以來(lái)中國(guó)LED顯示屏企業(yè)想要進(jìn)入巨量的影院市場(chǎng)，但都未能如愿以償。國(guó)際顯示巨頭三星捷足先登，除了給我們以強(qiáng)烈的震撼，讓我們看到了其中的差距，同時(shí)也讓我們感受到了巨大的危機(jī)感。

據(jù)悉三星的目標(biāo)是到2020年底，將在包括美國(guó)、中國(guó)、歐洲、東南亞等地在內(nèi)，數(shù)量占據(jù)全世界10%的影院中安裝LED屏幕。相當(dāng)于全球擁有2萬(wàn)個(gè)顯示屏。

雖說(shuō)中國(guó)LED顯示屏如今還占據(jù)著全球絕大部分的市場(chǎng)份額，但影院市場(chǎng)這塊巨大的蛋糕，對(duì)中國(guó)LED顯示屏企業(yè)的重要性不言而喻。倘若錯(cuò)過(guò)這個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展機(jī)遇，對(duì)中國(guó)LED顯示屏企業(yè)來(lái)說(shuō)，將會(huì)是巨大的損失。

HDR無(wú)疑是中國(guó)LED顯示屏突破現(xiàn)狀，縮小差距，追趕國(guó)際頂流顯示水平的重要技術(shù)。贏得未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)，繼續(xù)擴(kuò)大我們的應(yīng)用市場(chǎng)。

（編輯：daisy）