|
||||
|
||||
HDR興起于廣電行業，后逐漸擴展到移動設備端。LED顯示領域引入這個概念和技術相對滯后。諾瓦作為HDR技術引入LED顯示領域的先行者和最早技術實現者，旨在給客戶帶來更好的畫質體驗。
什么是HDR
我們處在一個多彩的世界中，為了將這個多彩的世界通過顯示屏真實呈現在眼前，人類發明了攝影機、攝像機、電視機等各種設備，也研發了很多先進的技術，HDR就是其中之一。
HDR全稱是High-Dynamic Range，即高動態范圍圖像技術。這項技術最早應用于攝影，在拍照過程中開啟HDR，可以讓原先的暗場景變得更明亮更通透。現在，HDR技術已經應用在了家電、智能終端等各個方面。LED顯示領域也因為諾瓦科技，開始真正體驗到HDR技術帶來的優勢。
HDR能帶來什么
拿電視舉個例子。傳統電視所能展現的亮度范圍極為有限，與人眼所能感知的范圍相差甚遠。其原因是傳統電視在畫面明亮處的亮度提不上去，暗處暗不下來。這導致了人眼最終所感知到的畫面層次感較差，大量細節丟失。
HDR超畫質顯示技術能完美的解決此問題。HDR相對于目前市面上主流的SDR 1080P顯示技術，具有更高的像素帶載：3840×2160；更寬的色域范圍：BT2020。同一幅畫面能夠顯示更多的顏色信息，更多圖像的細節紋路。同時加上更加先進的電光轉換技術，全方位提升了圖畫的明暗對比度，讓一幅畫面全方位展現出最真實的樣子。
在LED顯示行業，諾瓦科技率先做出了支持HDR片源解析的視頻處理設備，推動LED顯示進入HDR時代。
HDR相對于SDR對于顯示效果的提升
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節。人眼看起來，畫面更加飽滿，顏色過渡更加平滑。
畫質提升的5個維度
作為圖像處理行業的領導者，SONY公布了超高清畫質的標準，包含了5個維度的提升：分辨率、色深、色域、對比度與幀率。
超高清藍光標準要求分辨率為4K，色深為10bit，色域為BT.2020，對比度即是對HDR的要求，幀率為60fps。
下面專門講講最難理解的色深與色域：
HDR色深
超高清藍光標準中規定色深為10bit，即能夠顯示10.7億種顏色。
RGB中每一個顏色有2的10次方，也就是1024個等級。RGB三色則共有超10.7億（1024×1024×1024）種色彩搭配。
而普通藍光標準SDR支持的是8bit色深，只有1677萬種顏色，差距懸殊。也就是說，通過10bit輸出，顏色更加豐富飽滿，同時色階過渡也會比8bit的更加流暢。
HDR色域
色深相對應的另一個概念叫色域。前者表示所能顯示顏色的數量，后者表示所能顯示顏色的范圍。
人眼、HDR、SDR的顏色范圍對比
目前民用LCD/OLED屏幕所覆蓋的顯示色域大概是BT.709，約等于手機廠商宣傳的95%NTSC色域（72%NTSC=100%sRGB）。近兩年有不少手機和筆記本電腦開始支DCI-P3色域，而HDR的色域標準是BT.2020。
BT.709和BT.2020的顏色還原范圍如下圖。HDR標準的BT.2020色域要遠超過現有的SDR色域，能夠顯示更加豐富的顏色范圍，對于整個影像在色彩層次與過渡方面的增強起到了關鍵作用。
在現在已經發布的HDR標準中，均對色彩深度和色彩空間作出了相應的規定。這些參數的全面提升，帶來了“更好的像素”顯示。
HDR行業標準有哪些
HDR 10
HDR10是目前最普遍的HDR標準，是超高清藍光規格的強制格式。絕大多數HDR顯示設備所支持的HDR標準都是指HDR10，諾瓦科技也支持這一標準。
HDR10于2015年8月27日由美國消費者科技協會公布，迄今為止得到了戴爾、LG三星、夏普、索尼和Vizio等監控和電視制造商的支持和認可。索尼的PS4和X Box One S游戲主機均已支持HDR10標準。
HDR10標準對圖像還原能力規定了一系列條件，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，才能宣稱自己是HDR10。
HLG是由英國BBC廣播公司與日本放送協會NHK共同開發的“數位節目放送”HDR標準，全名為Hybrid Log-Gamma（混合對數伽碼），于2015年5月推出。
BBC和NHK在開發HLG時，把廣播最大的問題“傳輸頻寬”納入考量。HLG沒有metadata的部分，它是將HDR信號結合進電視廣播信號中，兼容當前的廣播器材，也沒有授權費問題。因此，它適用于有線/衛星電視的數位放送，甚至是直播，讓民眾在家收看節目也能享受HDR效果。
這是杜比實驗室開發的一項超高清藍光電視標準。和開源的HDR10不同，只有經過杜比實驗室認證的設備，才能宣稱支持Dolby Vision標準。而認證過程需要給杜比公司繳費，這些費用也間接計算到設備成本里面。所以，支持Dolby Vison標準的設備一般價格不菲。
Dolby Vision標準的色深進一步提升到12Bit，顯示器至少需要滿足4000尼特的亮度，目前已經支持Dolby Vision超高清顯示的電視有索尼、LG等。
HDR對顯示屏的要求是什么
顯示屏的峰值亮度≥1000 nits
顯示屏的最低亮度≤0.05 nits
覆蓋90％以上的DCI-P3色域空間
高亮度所帶來的效果不僅僅只是“晃眼”，還能夠帶來更加豐富的色彩。
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生化學反應。舉個例子，真實世界的煙花、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備來再現場景的話，煙花與火光中心處的顏色可能就無法表達出來，只會是一片慘白。這是因為每一個亮度層次里都包含了不同的色彩。
高亮度只是亮度動態范圍的一個象限，另一個是極低的亮度，能夠呈現出更加深邃的黑色。這種極高和極低的亮度之間還要有很好的等級控制，這樣才是實現HDR技術的基礎條件。有了這種極限的亮暗和等級控制，就能將極限亮度下的色彩表達的更加精準。能包容的亮度范圍越大，亮度的層次也會越多，同樣的色彩、灰度這些信息也會更加豐富。
LED具有LCD所不能比擬的高亮度范圍優勢。在色域范圍上，LED也廣于LCD。過去制約LED行業HDR技術應用的最大瓶頸是沒有能夠處理HDR動態范圍的處理系統，現在諾瓦作為LED顯示行業領導者，率先研制出處理HDR源的控制系統，完美解決了HDR在LED領域應用問題。
HDR技術的未來
HDR并非一項孤立的技術，它規定了片源、硬件解碼、屏幕顯示對于圖像信號的處理要求。所以，HDR技術的實現需要片源、硬件解碼設備、顯示設備聯動，形成一個處理系統，共同達到最終的顯示畫質！
當前，HDR在LCD行業應用最多。但是，由于LCD顯示屏亮度上不去，這個先天的技術瓶頸，使得HDR在LCD行業總是達不到最好效果。
雖然LED行業具有LCD不能比擬的亮度優勢，但為什么LED行業沒有應用HDR呢？正如上文所講，這是因為LED行業之前沒有能夠處理HDR源的處理系統，也因此一直制約著LED行業對HDR技術的應用！
現在，有了諾瓦科技在HDR視頻源處理方面的領先技術，加之LED行業顯示HDR的亮度優勢，真正實現了LED行業畫質提升質的飛躍！
未來，HDR技術將被諾瓦科技引入到8K甚更高標準的顯示之中，將“更好的像素”與“更多的像素”結合，重新定義顯示畫面，引領整個行業的價值升級。
更真實的畫面帶來更真實的體驗，更真實的體驗帶來更完美的傳播效果，繼而拉升傳媒價值。LED顯示的HDR時代，諾瓦帶來了！
