聊聊电视的HDRHDR各种规格术语太乱一

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说到电视上各种HDR格式，估计大家都不陌生，从最早的HDR10，到现在普遍流行的杜比视界，这几年HDR格式也算是在电视上完全普及了。只不过可能由于宣传的需要，或者是一些其他原因，目前电视上的HDR格式和技术，的确显得有一些乱，或者说繁多。这让一些人在购买电视的时候也觉得头晕，甚至连促销员自己都说不清楚，所以我们觉得有必要来给大家讲解一次目前HDR的现状。

那么这次我们主要介绍一下关于HDR的几种格式，它们的一些特点和要求，同时我们也会针对目前电视上出现的一些HDR技术功能和参数用语进行阐述。我们估计这两年HDR技术不会再有很大的变化，所以如果对视频上HDR这个技术有一些疑惑的话，那么我们相信至少这篇文章说的很多东西暂时是不会过时的，有兴趣的可以收藏一下。

简单说说HDR：包含的东西其实真不少

首先还是来说说HDR这个技术吧，当然如果要从头说起，那的确显得过于复杂和繁多了，而且对于一些人来说，可能也不是那么容易理解。但是HDR的意义是高动态范围，这点相信很多人都知道，所以如果不详细解释HDR技术的根源，我们可以简单将HDR这个技术看做是更亮的白色和更深的黑色，以及每一帧画面更多的细节。

现在说到HDR，很多人直接就会和亮度联系在一起，其实这没有问题，但相对片面。HDR包含的内容其实不少，但说穿了它的目的就是让我们人眼在电视或者其他设备看到一个基于人眼特性的显示标准，而不受到陈旧的模拟显示技术的限制。那么我们人眼看到的世界和过去显示器的图像区别是什么呢？很简单，更真实的色彩以及更真实的亮度，所以从某一个角度而言，HDR技术的内核就是色彩和亮度。

我们再强调一下，如果要说到更详细的技术原理，那么关于HDR以及显示规格这部分，会显得过于枯燥和复杂，所以我们直接跳过。对于电视上实现HDR来说，需要三个部分，一个是更高的亮度，一个是更丰富的色彩，最后一个则是一个不同于过去模拟显示器的定义光的新格式，我们也称之为PQ。前两者比较好理解，但是最后PQ这个词语可能比较生涩，说简单点就是一种适合人眼动态特性，并将数字信号转换为可见光的新方案！嗯，这是由杜比搞出来的东西，所以HDR从技术角度来看，杜比做的贡献是非常大。

一般我们说一款电视支持HDR，那么就意味着这款电视拥有更高的亮度、以及更好的色彩。亮度就不多说了，在实现更好的色彩部分，通常厂商是通过覆盖更多色域值来实现，比如现在很多电视都能达到%左右的DCI-P3色域值了，这是影院播放电影所使用的色彩空间，有的则直接用BT色域来做宣传，所以一般我们说到HDR的时候，除了亮度之外，也意味着更好的色彩！

其实道理很简单，以前电视用的BT色域，最多只能覆盖到人眼所能识别色彩的35%，而DCI-P3色域值可以覆盖到人眼识别色彩的54%，而BT色域值则能达到人眼识别色彩的76%，也就是说覆盖的色域越高，就能越接近我们人类观察这个世界的真实色彩。所以现在那些拥有%DCI-P3色域值的电视，它能展现的颜色也不过是我们人类识别颜色的54%而已，所以未来BT色域值越高的电视，它的色彩效果就越好，目前最高的是三星的QD-OLED面板，能达到90%以上的BT色域值。而这恰恰是HDR想要为大家带来的效果！

总的来说，HDR是数字视频系统的一种新的基础，它其实不仅仅只是一种技术，甚至对未来的显示设备以及数字设备的发展都有着重大的意义。当然现在HDR高动态范围，大家可能更重视亮度，有的东西会不自觉的忽视，而厂商也因为成本问题，不可能做到那么到位，比如更高的亮度、更广的色域以及面板色彩深度等等，都和预想的可能有出入。

关于HDR的亮度：太高亮度真的要瞎眼？

既然大家都很关心亮度，那么可以简单说说这部分，毕竟HDR实际上对亮度是有要求的。只不过由于HDR格式的厂商不同，所以在要求上也并不一样，在大家的一个固定概念中，HDR要达到很好的效果，至少得峰值亮度达到0nits，甚至三星在当年自家电视的演示片中，还将0nits放在演示片上当Logo，但事实上HDR对亮度的要求并不是这么简单。

比如说三星的HDR10+，只需要在电影模式下全屏峰值亮度达到nits以上，同时支持高于85%的DCI-P3色域，在加上支持元数据动态处理，那么设备就能通过认证，这似乎就显得很简单了，当然这只是最低的要求，现在全屏峰值亮度达到nits以上的电视实在是太多了，这个亮度需求只是洒洒水。而实际上HDR10+峰值亮度控制范围最高是nits，这和之前的HDR10是一样的，而现在要达到nits亮度的电视那就是凤毛麟角了。

至于杜比倡导的杜比视界，杜比自己表示观众需要0-00nits的亮度动态范围，最大00nits的峰值亮度，现在基本无法在电视上实现，这只是一个理想的状态。而蓝光协会则表示，镜面高光限制在0nits左右就能有很好的HDR效果。所以这也成为了我们日常判断一款电视亮度是否出色的标准，峰值亮度达到0nits，通常我们就会认为在HDR效果上会比较出色，而达不到0nits的峰值亮度，始终会让人有一些遗憾。

实际上有趣的是，在不少蓝光原盘的信息中，我们都看到视频的峰值亮度达到nits，有的甚至能达到nits以上。但实际上大多数电视都没法做到这样的亮度，一些电视甚至只有nits不到的峰值亮度，那遇到这种情况如何处理？一般来说有两种方法，一种是剪裁，当视频源的亮度太高，电视或者显示器达不到的时候，就将超过显示设备亮度的部分剪裁掉，这个时候这个视频源播放时的最高亮度也只能达到显示设备的最高亮度，只不过这会对画质造成很大的破坏，高光细节直接没了，色彩过渡也很糟糕。

另一种方法则是目前常用的方法，那就是映射。当要显示高于电视亮度的内容时，就将更高亮度的内容重新映射为低于电视亮度，这样高光下色彩可能要差一些，但是画质细节依然保持得比较好。而映射这部分的工作实际上就是我们之前说的PQ来完成，也就是数字信号转换为可见光这一环。所以对于HDR来说，现在这么多电视看着亮度也不高，色域覆盖也不算多好，但是就是能支持HDR，差的也就是具体的效果罢了。

比较有趣的是，笔者经常和别人聊天的时候，听到有人说电视亮度达到0nits以上太高，真的要闪瞎眼。这个说法其实并不算准确，一方面现在电视所标榜的高亮度都是峰值亮度，而不是全屏亮度，一般我们看SDR内容，最好都设置在nits比较合理，看HDR内容全屏达到nits就算高了，不会一直处于一个小窗口的峰值亮度，所以不用被峰值亮度的数值吓到；另一方面。我们日常的生活环境，正常情况都有nits以上的亮度，如果是大太阳的环境，甚至能飙到nits的亮度，难道我们日常生活都瞎眼了？所以没这么夸张。

当然在一个观影的环境下，突如其来的高亮场景可能会让眼睛感到瞬间不适，如果是日常生活的环境太刺眼，我们会通过瞳孔来动态适应，但这就是真实的情况。所以我们说HDR是要大家看到更接近真实的画面，那么在电视上某个片段看到较高的峰值亮度，并为眼睛带来少许不适，这难道不是更真实的表现么？

HDR格式知多少？有的技术名词其实并不那么重要

说到HDR格式，目前最常见的其实就三种，分别是HDR10、杜比视界以及HDR10+，但其实还有一些HDR格式，只是我们日常可能看到的不多，或者不那么知名。所以这里我们可以简单说说，至少让大家在这方面搞清楚一些，不要混淆了。

首先是HDR10，其实这也是我们经常说的HDR，如果一台电视表示自己支持HDR，但又不加以说明的话，那么这台电视支持的HDR格式基本可以肯定是HDR10了。HDR10现在是每款4K电视都要支持的格式，包括流媒体、4K蓝光原盘也都支持这一格式。它使用的是SMPTE-ST.“PQ”技术（由杜比开发）和可选的ST.静态元数据。由于它的数据是静态数据，所以我们又把它称为静态HDR，当然效果要比动态HDR差不少。这格式目前是免费授权，已经是通用的HDR标准了。

其次是HDR10+，这是三星搞出来的动态HDR格式，当然松下在其中也做了很大贡献。这种HDR格式使用的是ST./40中指定的元数据，效果堪比杜比视界，我们之前用HDR10+和杜比视界进行过对比，也可能是我们电视的确达不到太高的亮度，所以两者在细节上看起来差异并不算大。HDR10+并非一个开放标准，但是三星并不向使用的厂商收取费用，只要通过认证就行，所以现在国内很多手机厂商在使用三星OLED面板的时候，顺带就支持了HDR10+，不过HDR10+的视频的确不算多，能支持这一格式的电视也没想象那么多。

最后是目前公认效果最好的杜比视界，这是由杜比开发的，使用动态元数据的HDR格式之一，采用的是ST-/10。杜比视界可以是12bit或10bit色深，具体取决于内容制作单位。动态元数据意味着HDR参数可以在不同场景之间变化，而不是整个画面的数据是静态固定。然而的。由于杜比视界准确地定义了如何利用元数据，所以在画面显示上，它会拥有更好的图像质量控制。现在知名电视厂商除了三星之外，其他基本都会支持杜比视界，而这一格式也成为了影音玩家购买电视的一个标准之一。

除了HDR10、HDR10+和杜比视界之外，另外一个比较著名但是我们可能很少碰到的是HLG格式。这是由英国BBC和日本NHK开发的，是一种不基于PQ技术的HDR格式。HLG的主要优势在于它比PQ更兼容现有的制作流程，并且可以用于支持BT的HDR电视以及SDR电视。苹果手机拍摄HDR视频号称使用杜比视界，但最后呈现出来的HDR格式则是HLG。这一个格式也已经成为国际标准，未来广播电视上的HDR格式基本上都会用HLG，包括目前我国直播的HDR频道，也是用的HLG格式。通常大多数支持HDR的电视，也会支持HLG。

以上四种HDR格式之外，其实还有一些奇奇怪怪的HDR格式，但都不是国际通用标准了，而且没有什么内容支持。比如说PQ10格式，这是一种没有元数据的HDR格式，理论上所有电视都应该支持，但厂商几乎不会提到它，没啥意义；比如说Technicolor公司的AdvanceHDR格式，这个还有飞利浦的参与，但也是没啥内容，据说还在开发下一代，不过会基于HLG格式了，基本上我们也是很难碰到。

另外像华为主导的HDRVIVID，这可能是华为因禁令不支持杜比视界和HDR10+后自己搞出来的，也能规避一些技术知识产权的问题，目前国内一些流媒体也支持，但很难发展。因为国内不是全球影视中心，这种不受国际支持的格式，既不能用在电影游戏上，也无法用在广播电视频道上，而且现在支持的电视厂商也不多，所以怎么看前景都是很渺茫。

另外现在有一些电视表示自己支持杜比视界IQ、HDR10+自适应功能，这其实不是HDR格式，只是在HDR格式下的一些扩展功能，通过这些功能，可以让电视以及显示设备通过环境光和内容自动调整HDR的表现，达到最合适的亮度和画质。

诡异的HDR名称：小心只是电视厂商的噱头

不过可能很多同学又要提问，我们经常看到一些电视上的宣传，HDR并不只是这些格式，还有什么HDRPro、HDR+、QuantumHDR、HDRPlus这些名词，这又是什么鬼？唔，大家要理解，HDR格式公认的标准就这么几个，但这不妨碍厂商二次创作，在这些格式的基础上，电视厂商自己搞一些噱头也是可以理解的。

比如三星就是搞噱头的高手，三星自己关于HDR技术的内容是最多的，最开始搞了一个HDR+的名词，然后又搞了QuantumHDR这样的名词，其实和HDR格式没有太大的关联。HDR+是当时三星SDR转HDR这一功能的称呼，QuantumHDR则只是表示三星电视同时拥有量子点和HDR这两种技术而已。三星还搞了一些比如QHDR、QHDR这样的名词，只是代表自己峰值亮度能跑到nits以及nits，主要用途就是唬人，或者说拿HDR来纯营销罢了。

HDRPro这个名词则是LG发明了，现在我们都还能看得到。它其实是LG自己针对HDR视频的一种画质优化算法，用于动态调整具有静态元数据或无元数据的HDR内容（也就是PQ10），现在LG将HDRPro称之为主动HDR技术……另外我们在LG的电视上之前还看到过CinemaHDR，很多人莫名其妙，实际上这就是LG支持各种HDR格式的一种统称，也只是营销噱头，没必要特别