【E課堂】為什么說(shuō)你可能買到個(gè)假的HDR電視？

　　大家日常都會(huì)有這樣的體驗(yàn)，在電視上看到的圖像和人眼直接看到真實(shí)世界總是會(huì)有差異，這里面涉及到攝像機(jī)對(duì)圖像的采集，圖像傳輸，以及顯示設(shè)備例如電視對(duì)圖像的還原能力。

　　其它暫且不提，電視對(duì)真實(shí)圖像的表現(xiàn)能力基本就衡量了其性能的高低，縱觀電視的發(fā)展歷史和趨勢(shì)，其基本圍繞一個(gè)目標(biāo)：更逼真的再現(xiàn)真實(shí)世界的圖像，例如從黑白電視過(guò)度到彩色電視，這是電視發(fā)展的一個(gè)里程碑。

　　例如，廣色域(WCG)，高分辨率(HD，F(xiàn)HD，UHD)，大尺寸(32“，49”，55”，65”)，高刷新頻率(60HZ，120HZ，144HZ，240HZ)，高對(duì)比度等，以及目前的最新趨勢(shì)HDR電視，筆者認(rèn)為它是電視技術(shù)的集大成者，對(duì)以上參數(shù)均有提出較高的要求，其對(duì)顯示效果的提升是最明顯的。HDR電視將是電視發(fā)展的又一里程碑，其重要性和意義不亞于黑白電視過(guò)渡到彩色電視。

　　究竟什么才是HDR電視呢?

　　大家平時(shí)可能聽過(guò)HDR電視，那么究竟什么是HDR電視呢?首先說(shuō)下HDR這個(gè)概念，HDR即High Dynamic Range高動(dòng)態(tài)范圍是指圖像或者是圖像設(shè)備所能夠表示的信號(hào)的最大值與最小值的比值。任何的設(shè)備總有其表達(dá)信號(hào)的能力范圍，如果其范圍比較高，才能稱為HDR，這是一個(gè)相對(duì)的概念，現(xiàn)在看來(lái)的HDR隨著技術(shù)的進(jìn)步將來(lái)可能會(huì)變成SDR(Standard Dynamic Range)。

　　真實(shí)世界場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)范圍能夠達(dá)到10^14個(gè)數(shù)量級(jí)，人類視覺(jué)系統(tǒng)(HVS)能夠感知到10^5個(gè)數(shù)量級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍，并且通過(guò)人類視覺(jué)系統(tǒng)自適應(yīng)機(jī)制的調(diào)整能夠感知到10^9個(gè)數(shù)量級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍。但是目前的數(shù)字圖像獲取設(shè)備和顯示設(shè)備的動(dòng)態(tài)范圍卻相對(duì)有限，僅僅有10^2到10^3個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　人類視覺(jué)系統(tǒng)自適應(yīng)機(jī)制非常強(qiáng)大，人眼能通過(guò)調(diào)節(jié)感光靈敏度來(lái)適應(yīng)范圍很廣的亮度，同時(shí)這也導(dǎo)致了對(duì)絕對(duì)亮度判斷能力較差。人眼對(duì)外界目標(biāo)亮度的感知更多依賴于目標(biāo)跟背景之間的亮度差，當(dāng)然這也會(huì)導(dǎo)致一些錯(cuò)誤判斷。

　　如上左圖，人眼會(huì)因?yàn)锳周圍的較亮而認(rèn)為A較暗，同理，會(huì)因?yàn)锽周圍的較暗而認(rèn)為B較亮。這樣，盡管AB一樣亮(如上右圖)，但我們的感受卻不是這樣，因?yàn)槲覀兊囊曈X(jué)系統(tǒng)對(duì)亮度進(jìn)行了重新分配，這就是人眼的HDR效果!HDR電視也有相應(yīng)的算法來(lái)增強(qiáng)畫質(zhì)。

　　由此可見，眼見也不一定為實(shí)呀，光學(xué)產(chǎn)品的終極目標(biāo)就是要欺騙人類的視覺(jué)系統(tǒng)，達(dá)到以假亂真的境界，做光學(xué)產(chǎn)品的不可不懂人類的視覺(jué)系統(tǒng)。

　　Anyway，言歸正傳，簡(jiǎn)單的說(shuō)：現(xiàn)實(shí)世界中的最亮和最暗的亮度范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前電視(SDR)所能呈現(xiàn)的亮度范圍，所以才有必須要開發(fā)HDR電視來(lái)顯示更暗或者更亮的圖像，以便更真實(shí)還原顯示世界中的顏色，HDR電視更夠展現(xiàn)比SDR更廣闊的亮度層次范圍，其圖像看起來(lái)層次對(duì)比更佳明顯，圖像顏色看起來(lái)也更艷麗。

　　國(guó)際上HDR電視的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是什么?

　　目前國(guó)際上對(duì)HDR電視的技術(shù)規(guī)范有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：Dobby(杜比)標(biāo)準(zhǔn)和UHD Alliance 標(biāo)準(zhǔn)，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大同小異，同時(shí)國(guó)內(nèi)的一些權(quán)威機(jī)構(gòu)也在制定相應(yīng)的HDR電視標(biāo)準(zhǔn)，本文先以UHD Alliance標(biāo)準(zhǔn)為例進(jìn)行說(shuō)明：

　　1.Peak Luminance 峰值亮度

　　峰值亮度衡量電視可以達(dá)到的最大的亮度，但是這個(gè)最大亮度的測(cè)量手法和傳統(tǒng)電視有差異，其測(cè)量的是不同比例的黑底白框畫面的峰值亮度，白框面積占屏幕總面積的10%，20%，30%，40%，取四個(gè)亮度中最大亮度作為峰值亮度，對(duì)于LCD要求其峰值亮度大于1000nit，對(duì)于OLED要求其峰值亮度大于540nit。具體圖像如下：