相信最兩年來關注過顯示器的人都突然被突然出現的「HDR10」所吸引,如今又推出了新的HDR10+標準,到底我們在購買電視中常見的HDR10和HDR10+是一項怎樣的標準呢?
在17年12月,美國流媒體巨頭、世界最大的收費視頻網站網飛(Netflix),宣布提供PC端HDR支持。其後,一些遊戲大作也相繼支持HDR。從此,「HDR」一詞進入了我們的生活。
在介紹HDR10+前,筆者首先為各位介紹何為「HDR」。
對HDR(High-Dynamic Range-高動態範圍)最直白的解釋是,它可以使黑色更加深邃且不丟失暗部細節,在亮度方面能夠提升至更加真實的亮度表現,進一步增強畫面對比度,色域也隨之擴大,給用戶帶來震撼的視覺衝擊。
簡而言之,HDR技術的本質是兩大特性,即更亮更高和更廣的色彩顯示範圍,高亮度可以帶來更好的對比度和色域值,更高的色域又同時帶來更寬廣色的顯色範圍。特別是與4K技術一同使用時,能全面提升畫質。
目前HDR有兩個主流標準,HDR10和杜比視界(Dolby Vision)。杜比視界是由杜比公司開發出來的標準,杜比視界不開源,採用該標準也需要授權費。而較為小眾的標準則有HLG和Advanced HDR。
想要實現HDR的功能目前主要通過三個技術實現。一是電視軟件支持HDR功能,也可以理解為支持HDR解碼,二是細緻的分區控光,就是把整個電視平均分為若干區域,實現不同區域不同亮度的功能,三是足夠高的峰值亮度,市售非HDR的普通液晶電視亮度基本不會超過150尼特,但為了實現光照的臨場感與震撼感,峰值亮度最少需要翻倍才能提供足夠的效果。
HDR10
HDR10則是Samsung、SONY、LG等家電大廠希望有一個比Dolby提供的更開放的平台,節約支付給Dolby專利費,又無需增加一個提交認證的流程來削弱對於自身產品的控制權,因此他們開始開發自己的對於HDR視頻的方案,最終進化成一個標準——HDR10。
HDR10是建立在與Dolby Vision相同的核心技術功能上的,在亮度、顏色等參數上與Dolby標準類似,但是HDR10只支持10bit色深,Dolby最高是12-bit。
因此,Dolby Vision和HDR10各有優劣勢,Dolby Vision採用硬件解決方案,通過逐幀渲染的方式獲得了更好的還原精確度,但是HDR10可選擇的內容載體更加廣,可以使用UHD 4K藍光,也能享受在線流媒體欣賞,而Dolby Vision目前還只能通過Netflix,VUDU和Amazon在線流媒體欣賞,也就意味着HDR10兼容性更好「大而全」,Dolby Vision「小而精」,至於如何選擇則就仁者見仁智者見智了。
Dolby Vision
Dolby Vision是整套的專利解決方案,內容、播放源、顯示設備都必須是兼容Dolby Vision標準的才可以,並且每個Dolby Vision顯示設備都帶有一塊專用芯片來檢測確認此設備的輸出能力(亮度、色彩空間等),播放時將這些數據傳輸給Dolby Vision的播放信號源,信號源將依據這些顯示設備數據來逐幀優化輸出,既兼顧到顯示設備能力,又保持了原始信號的表達意圖。Dolby Vision採用的硬件解決方案較先進
正如我們過去曾經說過的那樣,HDR10是目前最廣泛被使用的HDR標準,因為它是開源的。無論是從可定製的自由,還是不需要支付授權費這點,它對廠商來說都很有吸引力,如索尼、三星這些就對HDR10特別情有獨鍾。
杜比視界則是由杜比公司開發出來的標準,它要比HDR10更「年輕」一些,也相對小眾一些。杜比視界不開源,採用該標準也需要授權費,所以它相對沒那麼受青睞。無可否認的是,杜比視界的優勢在技術比HDR10更先進,也能夠允許實現更好的效果。
而本文主角:HDR10+則相對前者又有所不同。那麼這個新冒出來的標準又是什麼東西呢?為了更好地適應市場需求,三星和亞馬遜聯合推出了基於HDR10改良的HDR10+標準。從最淺顯的方式解讀HDR10+,它比HDR10多出的一個「+」,可不是表現看起來這麼簡單。
從上文解析中我們知道HDR並不是一個可以「覆蓋」在任何畫面上的效果,它需要對HDR視頻內容的元數據進行處理,最後得到我們看到的華麗效果。
HDR10在這方面顯得相對簡單,因為它的處理和轉換隻依賴整部視頻的全局數據。杜比視界則更進一步,元數據中包含了每次場景轉換。能夠針對每個場景進行優化,其精確度自然比HDR10更好。
說道這裡可能大家都清楚了,HDR10+的出現是為了讓HDR能夠擁有如同杜比視界一般的特性。HDR10+與HDR10之間最大的區別在於加入了「動態色調映射(Dynamic Tone Mapping)」,此功能基於三星應用程序SMPTE ST 2094-40。該技術採用可變的動態元數據來幫助實時調整亮度和對比度,並逐幀優化。
然而,值得注意的一點是,杜比視界和HDR10事實上並不是一種直接競爭的關係。
一款設備可以同時支持兩種格式,而且杜比視界對HDR10的兼容性也很強,所以前者更多的是一種「加值」,所謂的格式戰爭是不會打響的。在彌補了場景轉換優化的缺點後,HDR10+也能夠展現出更高精確度的場景轉換。不僅如此,由於HDR10+仍然是一個開源標準,意味着廠商仍然有較高的定製自由,更重要的是還不需要支付授權費。
作為一個對市場而言較新的技術,如何能夠保證用戶使用?HDR10+給消費者一個相對滿意的答卷:
對於集成了HDR10解碼器的電視和其它設備,HDR10+是完全兼容的。
早在2017年三星就已經宣布會通過固件升級的方式為旗下所有HDR超清電視產品添加HDR10+技術支持。這樣一來,HDR10+技術的用戶將無需擔憂由技術升級引發的固件匹配問題。另一方面,要展現出HDR10+的內容就必須要有支持HDR10+的電視和播放器。
因此,所有支持HDR10+開放標準的電視和播放器必須先驗證其硬件,然後才能在產品和資料上打上「HDR10+」的技術標識,讓人欣慰的是,HDR10+不需要包含任何專用硬件,內容創建者也無需為創建HDR10+內容支付任何費用,這意味着HDR10+在技術方面相當開放,降低了進入市場的一大門檻。
至於另外一個關於是否真的需要另外一種HDR標準的問題。從目前,我們可以理解為製作公司使用HDR10+更容易創建內容,而不是選擇Dolby Vision。雖然後者需要逐個場景的顏色校正,但前者可以採用HDR10內容並將其提升到HDR10+的標準,而無需任何額外的人工校準。作為一個創作者而言,無疑大大降低了製作成本。
可以想像的是,在HDR 10+標準到來之後,今後的影像、遊戲的畫質體驗還將得到進一步提升,而理所當然的是,馬上就有一些電商廠商用實際行動表示了對HDR10+標準的歡迎。在最近舉行的CES2018上,松下就向現場展示了旗下的FZ950以及FZ800,這兩款OLED面板電視率先支持了HDR10+,優化了新一代顯示器的圖像質量,提升了視覺體驗。
而三星同樣也推出了支持HDR10+的產品Q900R 8K QLED量子電視,支持HDR 10+顯示技術,同時峰值亮度可以達到4000尼特,在播放時可以給視頻以及電視直播提供8K畫質的強化,當然包括支持原生8K分辨率的視頻,此外三星還在Q900R電視中增加了8K AI芯片,能夠智能化地對輸出畫面進行優化。
在內容提供商方面,原先和杜比簽署合作協議的華納兄弟公司宣布使用HDR10+標準,正式加盟到三星引導的HDR10+聯盟里來,這樣HDR10+標準下就有三星、福克斯、松下、華納四個高質量的視頻內容提供商。
從現在看來,HDR10+獲得了一個不錯的起步,因其支持HDR10+的並不只是概念,而是實實在在以產品的形式展現出來。
HDR10+不僅填補了前一代HDR10和杜比視界的差距,並且仍舊保持了自己的最大優勢——開源。更重要的是,在一開始HDR10+就得到了大廠們的支持。截止8月份,已有40多家公司宣布支持這種格式,其中包括內容製作商,內容發行商和將這項技術融入其硬件的電子製造商。可以肯定地認為來自HDR10+聯合創始人三星和松下的電視和藍光播放器將是率先推出HDR10+標誌的電視和藍光播放器之一。
眾多生產商及電影發行商的加入意味着:在未來,我們將能夠看見更多的支持HDR10+的顯示產品乃至影視內容出現「百花綻放」的場景,而不僅僅是在大型展會上「曇花一現」。
雖然杜比視界失去了自己的最大優勢之一,但事實上杜比視界仍然是技術含量最高的HDR 標準。杜比公司的研發程度保證了技術上的領先,相比起HDR10+,杜比視界能夠支持最高12位色深,而且亮度能夠達到嚇人的10000尼特。
據了解,杜比仍舊在不斷摸索着技術的極限。而從HDR到HDR10+的過程,它們將亮度由1000尼特提升到4000尼特,在成長性方面相當可觀。然而就目前來說,HDR10+在色彩及亮度方面還遠還未達到能完全打敗杜比視界的程度。
儘管HDR10+並沒完全建成一個完整產品的生態圈,但從目前的發展來看,HDR10+因其開源以及向下兼容的特性獲得了一個相當不錯的起步,隨着時間的推移,相信支持HDR10+的硬件產品及影視內容會越來越多。而作為一名消費者,筆者自然是期待着HDR10+普及的一天,讓所有觀影者能夠享受到更加美妙的視覺體驗。