前沿拓展:
win10電腦發(fā)暗
我也是用的win10系統(tǒng),常常感到屏幕亮度不理想,后來(lái)找到了win10調(diào)整屏幕亮度的地方:鼠標(biāo)指向屏幕的空白處,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵,出來(lái)一列菜單,在菜單的倒數(shù)第二行有一個(gè)“顯示設(shè)置”,點(diǎn)擊打開(kāi)后就可以看到一個(gè)很概業(yè)命糧皮明顯的“更改亮度”你價(jià)席萬(wàn)的調(diào)整,調(diào)整一下就可以了。供參考。
HDR是高動(dòng)態(tài)范圍圖像的簡(jiǎn)稱(chēng),意思是用高亮度,高對(duì)比度來(lái)更真實(shí)的還原影片的色彩和細(xì)節(jié),追求在屏幕上達(dá)到更接人眼現(xiàn)實(shí)觀感。
很多人以為HDR這是近兩年誕生的新技術(shù),但其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)在很早之前就有人提出。早在2002年的歐洲第13屆圖像渲染研討會(huì)上,就有人提出了高動(dòng)態(tài)對(duì)比度渲染的色調(diào)映射算法。隨后,在2016年的CES展會(huì)上,各大電視廠商如索尼,三星,LG等,開(kāi)始大面積地推廣自家的HDR電視。也就是這個(gè)時(shí)候,HDR顯示產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入到消費(fèi)者的視野。
過(guò)了兩年后,也就是2018年,由VESA推出的DisplayHDR標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始在行業(yè)內(nèi)使用,隨著標(biāo)準(zhǔn)的制定和技術(shù)的升級(jí),現(xiàn)在你在任何電商平臺(tái)搜索HDR都會(huì)找到一大堆價(jià)格親民的HDR顯示產(chǎn)品。
但這些HDR顯示器顯示HDR的效果都一樣好么?
最近發(fā)了一篇如何開(kāi)啟顯示器HDR顯示并觀看HDR電影的教程。相信有些朋友跟著教程打開(kāi)了HDR,第一次看就像打開(kāi)了新世界一樣,一切是那么的生動(dòng)和真實(shí)。但新鮮感的喜悅過(guò)后,越看顯示器越覺(jué)得不對(duì)勁,不少人在評(píng)論區(qū)留言說(shuō)色彩暗淡,暗部細(xì)節(jié)丟失,這難道是HDR的正常現(xiàn)象么?
一些顯示器開(kāi)啟了HDR后觀感甚至還不如SDR,這是為什么?
今天這篇文章,從原理到結(jié)論。一篇文章告訴你,為什么你的HDR效果這么差,HDR到底有沒(méi)有買(mǎi)的必要。
第一看幾張對(duì)比圖,有了對(duì)比才知道差距和問(wèn)題。
上面的是HDR下面的是SDR,圖片皆為手機(jī)屏攝。
從下面這組對(duì)比你可以看到,雖然HDR版本色彩對(duì)比度更高,動(dòng)態(tài)范圍更好,但注意**方框圈出的位置。
在SDR中,魚(yú)缸頭的肩甲細(xì)節(jié)是清晰可見(jiàn)的,但到了HDR中,魚(yú)缸頭的肩甲細(xì)節(jié)變得非常暗,想看清肩甲的細(xì)節(jié)不得不把眼睛離的足夠近。
這張對(duì)比,HDR的色彩相較于SDR更有夜晚的感覺(jué)。但同樣注意兩處被黃框圈出的地方。
HDR照片中左上角的窗戶(hù)已經(jīng)不可視,同時(shí)小蟲(chóng)的褲子顏色也已經(jīng)和黑夜融為一體。
可能會(huì)有人說(shuō)是片源的問(wèn)題,我這邊用另一個(gè)片源對(duì)比一下。
這組對(duì)比使用的片源是SWTYBLZ壓制的復(fù)聯(lián)3,除了HDR和SDR不同外,其他參數(shù)均相同
來(lái)看這張的對(duì)比,滅霸在這張HDR照片上色彩更有紫薯的感覺(jué),但黃框里圈出的山脈細(xì)節(jié)已經(jīng)丟失。
來(lái)看最后一張,注意這組對(duì)比里HDR卡魔拉的頭發(fā)細(xì)節(jié)。
為什么本應(yīng)是增加動(dòng)態(tài)對(duì)比度還原真實(shí)色彩和細(xì)節(jié)的HDR電影,暗部細(xì)節(jié)甚至還不如SDR好?
想解釋這個(gè)問(wèn)題,則需要從HDR和SDR的技術(shù)原理層面區(qū)別來(lái)解釋。
先來(lái)看一張SDR和HDR(ST2084)的APL對(duì)比,看不懂沒(méi)關(guān)系,這是全篇唯一一個(gè)專(zhuān)業(yè)圖表,除了這個(gè)接下來(lái)我都會(huì)用非常通俗易懂的圖來(lái)幫助你去理解。
APL是顯示圖像亮度信息的一種非常直觀的圖,一張畫(huà)面在一瞬間的明暗層次信息都會(huì)顯示在APL上。
在下圖中,你可以看到在傳統(tǒng)SDR記錄的100nit范圍內(nèi),HDR與SDR亮度曲線(xiàn)幾乎相同。
而接近并達(dá)到100尼特以上的范圍,也就是HDR顯示范圍,畫(huà)面的最大亮度被HDR拉到了接近10000nit,整個(gè)畫(huà)面的最暗處和最亮處的亮度差值也到了9999.9nit。
這是來(lái)自明基官網(wǎng)的簡(jiǎn)易版本,可以直觀的看到HDR相比SDR記錄了更多的亮度和色彩信息。同時(shí)HDR的觀感跟更接近現(xiàn)實(shí)觀感。
不光記錄亮度信息的方式有區(qū)別,顯示器在讀取這些亮度信息時(shí),同樣有區(qū)別。
SDR雖然圖像亮度范圍只有0.1-100nit,但顯示器讀取亮度的時(shí)候會(huì)等比例放大這些亮度信息
如:在SDR亮度信息為5nit的圖像,在500nit亮度的屏幕上會(huì)顯示出25nit亮度,在1000nit亮度的屏幕上會(huì)顯示50nit亮度。在SDR亮度信息為50nit的圖像,在400nit亮度的顯示器上會(huì)顯示出200nit,在200nit亮度顯示器上會(huì)顯示為100nit。
SDR內(nèi)容顯示出的亮度不取決于顯示器的亮度,取決于圖像亮度信息所記錄的亮度。你的屏幕亮度越亮,顯示的SDR內(nèi)容就越亮。
如下圖所示,雖然圖像記錄亮度僅有100nit,但在顯示器上還是以100%的400nit來(lái)顯示。
但HDR與SDR可以說(shuō)是完全相反,HDR的亮度顯示效果完全取決于圖像所記錄的信息,這也是為什么你在開(kāi)啟HDR功能后顯示器亮度會(huì)鎖定且不受控制。
那么問(wèn)題來(lái)了,怎樣把10000nit的HDR圖像,塞到亮度只有400-600nit的HDR顯示器里呢。
**很簡(jiǎn)單,壓縮。
這里所用到的專(zhuān)業(yè)名詞叫:HDR圖像色調(diào)映射算法或HDR圖像亮度調(diào)光算法。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是將HDR的圖像亮度通過(guò)算法壓縮,使其在亮度沒(méi)那么高的HDR顯示器上仍然可以獲得較好的顯示效果。
同時(shí)不同的廠家因?yàn)槭褂玫膲嚎s算法也略有差別,所以即使是同一個(gè)HDR視頻但在不同的顯示器上會(huì)呈現(xiàn)出不同的效果。
從我畫(huà)的這兩張顯示對(duì)比圖可以簡(jiǎn)單的看出,在400nit亮度的顯示器中100尼特亮度只顯示SDR圖像中25nit亮度的內(nèi)容,但在HDR模式下顯示器為了高光的表現(xiàn),暗部細(xì)節(jié)被壓縮,100nit的亮度顯示了100nit的內(nèi)容。再結(jié)合最上面的APL圖像,HDR和SDR在正常亮度范圍,圖像亮度差值并不大。
換句話(huà)說(shuō),HDR為了高光表現(xiàn),把正常SDR中需要100-200nit亮度顯示的暗部細(xì)節(jié),全部壓縮到了100nit以?xún)?nèi)。這也是為什么在亮度不高的顯示器中,播放HDR暗部細(xì)節(jié)會(huì)這么差的原因,因?yàn)镠DR為了高光表現(xiàn)壓縮了暗部細(xì)節(jié)的亮度。
但亮度對(duì)HDR的影響可不止有暗部細(xì)節(jié),如果你仔細(xì)看了我上面的對(duì)比圖,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)屏幕四個(gè)角都要比其他地方更亮一些,這是因?yàn)镮PS屏幕的通病“漏光”導(dǎo)致的。
由于相機(jī)算**放大暗部細(xì)節(jié),人眼真正看到的漏光其實(shí)沒(méi)有這么嚴(yán)重。
發(fā)現(xiàn)了么,四個(gè)角明顯要發(fā)白發(fā)亮,這是因?yàn)镮PS本質(zhì)上是TFT-LCD,那么就和TFT一樣需要背光模組才能正常的顯示顏色和亮度。這種漏光效果本質(zhì)上就是背光模組照射不均勻?qū)е碌摹?/span>
目前主流的有背光方有兩種。
一種是直下式背光,背光模組在屏幕后面。這種背光方式亮度均勻性很高,也不容易出現(xiàn)大范圍的漏光,但造價(jià)昂貴而且很厚。
所以目前的廠商大多采用第二種,也就是側(cè)光式背光。測(cè)光式背光把燈珠放在屏幕的最下面或最上面,再通過(guò)屏幕液晶層后面放置的導(dǎo)光板和均光板來(lái)達(dá)到屏幕背光,這種背光更節(jié)省成本的同時(shí)比直下式結(jié)構(gòu)更薄,但缺點(diǎn)就是液晶層和導(dǎo)光層接觸不均勻?qū)е碌摹奥┕狻眴?wèn)題。
但想看HDR買(mǎi)直下式背光就一定沒(méi)錯(cuò)了么?
其實(shí)直下式背光還有一個(gè)問(wèn)題,暈影。HDR的高對(duì)比度會(huì)讓直下式背光的屏幕在顯示高亮物體的時(shí)候物體邊緣出現(xiàn)一圈暈影(和拍照常說(shuō)佛光類(lèi)似)。這種體驗(yàn)影響并不比漏光要好。所以正確的食用方法是分區(qū)背光。這里就不展開(kāi)講了,只簡(jiǎn)單介紹一下。
分區(qū)式背光你可以簡(jiǎn)單理解為把普通的直下式背光分成若干個(gè)小區(qū)域,由程序單獨(dú)控制各區(qū)域的背光開(kāi)關(guān)來(lái)達(dá)到亮的地方亮,暗的地方暗。例如蘋(píng)果的XDR顯示器就擁有576個(gè)背光區(qū)域。
雖然分區(qū)背光解決了直下式的暈影和側(cè)光式的漏光這兩個(gè)問(wèn)題,但分區(qū)背光各個(gè)背光區(qū)域的響應(yīng)速度和亮度均勻性也是一個(gè)困擾工程師很久的問(wèn)題。
綜上所述,目前還沒(méi)有完美的背光方案,任何背光方案都會(huì)有小瑕疵。但如果你想享受HDR電影,那么帶分區(qū)背光的顯示設(shè)備顯然是最優(yōu)的選擇。
但如果想要享受最棒的HDR,光有背光和亮度可不行。
還有一個(gè)很重要的因素,色域。
windows的系統(tǒng)默認(rèn)色域也是SRGB,所以我們常用的顯示器色域范圍也都是SRGB也就是BT709色域。但HDR電影用的色域大多是BT2020色域。BT2020色域的色域容積大約是是BT709的3倍。
用直白一點(diǎn)是解釋就是,BT2020色域比BT709色域顯示的色彩更豐富。
BT709
BT2020
但注意,我并不是說(shuō)BT709色域的顯示器不能看HDR。我在小標(biāo)題也說(shuō)了是最棒的HDR。
就目前來(lái)看,BT2020色域看HDR雖然比BT709效果更好,色彩更飽滿(mǎn)。但市面上現(xiàn)在還沒(méi)有一臺(tái)家用設(shè)備能達(dá)到100%BT2020色域覆蓋。就連索尼的85Z8H(就是那個(gè)8萬(wàn)塊的電視)在開(kāi)啟色彩增強(qiáng)模式下也只勉強(qiáng)覆蓋了100%的P3色域。
而且目前電影行業(yè)和游戲行業(yè)使用的廣色域都是P3標(biāo)準(zhǔn),所以想看HDR電影的朋友也不用去追求特別高的BT2020色域。買(mǎi)一個(gè)P3色域的電視和顯示器就能帶來(lái)不錯(cuò)的觀影體驗(yàn)了。
小編綜合來(lái)說(shuō)
總的來(lái)說(shuō),目前HDR技術(shù)還處于一個(gè)不成熟的階段,雖然有了相關(guān)的認(rèn)證和相關(guān)的片源和廠商支持。但一些小細(xì)節(jié)如色調(diào)映射等問(wèn)題還是沒(méi)有完美的解決。
普通用戶(hù)如果只想玩HDR游戲那購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)HDR400-600的顯示器就可以了。想看HDR電影的話(huà)建議買(mǎi)分區(qū)背光并具有廣色域的大屏電視。
拓展知識(shí):
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