本帖最后由 暁美ほむら 于 2022-11-14 17:56 编辑
本贴只讨论HDR技术相关问题,不是在跟你扯设备之间的问题,请不要跑题
原帖地址:http://lt.hd199.com/thread/1883102
实际上HDR这个东西很简单,但网络上确实也有很多关于它的误解。在这个帖子里我会尽量引用正儿八经的学术期刊以及权威机构的数据和观点,并用我自己的思考将这些内容串联起来。并且我会将这些文献的原文件链接附在帖子最后,能看懂的请尽量自行阅读,并多进行独立思考。
先说说HDR对亮度和对比度的需求:
首先,请不要将电视的亮度指标生搬硬套到投影上。一方面是因为这两者的观看环境的不同。电视和显示器在遮光良好的环境中的校准目标是100 nit,在有环境光的房间中则应该调整到200nit甚至300 nit以上,而投影在遮光且吸光房间中的校准目标是48nit。ITU-R(国际电信通信部门)在BT. 2022标准协议中将HDR电视的观影环境光标准制定为200Lux(文献截图如下),这个环境光亮度甚至已经超过了投影本身的校准白亮度。
另一方面则是尺寸的不同。杜比实验室去年在《应用感知学期刊》上发表一篇论文明确表明视角与感知亮度的正相关性,也就是视角越大(屏幕越大,坐的越近),感知亮度就更高。
所以各自的通常使用环境下(电视在日常环境光中,投影在遮光且吸光的房间中),电视和投影的校准亮度目标值差4-6倍(200-300nit/48nit),这样可以达到相近的感知亮度,这也是美国这边职业calibrator的共识。
另外,我见过网上经常有人误认为“HDR是为了还原真实场景的亮度,比如说真实日光有多亮,我们的显示设备还差得远”。这就更是大错特错了。不要以自然界或者真实场景的亮度作为标准,人的瞳孔不是摆设。BBC关于HDR的文章明确提出了这一点。事实上电影的后期渲染很重要的一环就是为了处理自然环境和观影环境的区别,利用OOTF(光-光转换函数)调整电影的亮度,在电影的观影环境中达到接近真实场景的感知亮度。
HDR本意是高动态范围,也就是高对比度,而不是高亮度。电影不同于傻亮的国产电视剧或者综艺节目,电影的平均ADL(帧平均亮度)很低,在5%以内,统计图如下
很多人喜欢把投影调的很亮,甚至用远高于电影制作的标准来追求所谓的阳光感,也有人强行用P3模式观看709的内容来追求鲜艳。当然,我尊重每个人的个人口味,但如果要体验电影制作的创作意图的话,请将亮度和颜色都校准到标准值。为防止引战,我再重申一遍,我尊重每个人的个人口味!
HDR电影的平均ADL甚至更低一点,HDR格式的电影的绝大部分场景仍然是SDR亮度范围内的(14ftl),因此我们的首要目标仍然是保证这绝大部分内容的观感。在对比度有限的前提下,一味提高亮度会带来更惨的黑位,从而破坏14ftl以内的内容的观感。目前只有OLED这类自发光技术能达到黑位不变的同时提高亮度。我自己有OLED也有液晶电视。其中sony 液晶电视的VA屏对比度大概在5000左右,加上区域控光也就7,8千左右的对比度,但它的亮度非常优秀,在白天或者开灯环境下看HDR还不错,但是在晚上看黑位惨不忍睹。我之前那台LK970则更是如此,这类单片DLP芯片1000左右的对比度加上5000流明的亮度,简直是灾难。
作为对比,OLED是无限对比度,IPS屏幕的显示器对比度在1000左右,这已经是很好的显示器了。投影方面,N11最高原生对比度在3万-10万之间(取决于光圈设置),动态对比度最高能到30万左右。sony的4k投影原生对比度在6000到1万2左右。
最重要的参考值:人眼可识别的帧内对比度是1万左右,动态对比度也就是帧间对比度是10亿左右。
因此,HDR对显示设备(投影及电视)的要求是保证黑位的同时获得更高的亮度,也就是比以前更高的对比度,这样才能实现HDR的本意:高动态范围。美国影像科学研究所(ISF)将对画质影响的四个要素排名如下:(1)动态范围,从亮到暗的比值,类似于对比度(2)色彩饱和度,这里指硬件层面的饱和度,所以更多的是指色域(3)色准,不能强行提升饱和度牺牲准确性(4)分辨率,也就是细节。
当然,也不是光有对比对就够了,画面还是需要达到一定的亮度才能正常的观感。究竟多亮才够亮?对于电视而言,OLED拥有无限对比度,亮度自然是越高越好。目前的OLED电视最大亮度实测能到600多nit以上。这个亮度下,加上OLED的无限黑,已经能达到非常优秀的HDR观感了。 对于投影而言,目前没有任何投影能实现OLED那样的无限对比度,如前文所说,在有限对比度前提下,不是越亮越好,因为这样会损害绝大部分14ftl以内的内容的观感。所以究竟多亮才能实现恰当的HDR效果?首先我们要想想HDR到底带来了什么好处,主要是两点:1,偶尔出现的强光带来的刺眼感。2,高动态范围带来的更多的亮部和暗部细节。暗部细节主要取决于黑位,这个先不谈。实现第一点和第二点的关键都在于亮度余量,也就是峰值亮度能与绝大部分14ftl以内的内容拉开足够的亮度差距,才能实现突然的强光刺眼感以及高光细节。至于需要多少余量,大部分职业calibrator说至少两倍(28ftl)到3倍(42ftl)之间,当然,这样的调教的前提仍然是将绝大部分内容落在14ftl以内。另一个值得参考的权威是杜比影院,目前最好的商业HDR影院,杜比视界的HDR就差不多这样调教的,峰值亮度在30ftl左右,对比度在1百万左右,实际效果非常牛逼。
那么多黑才够黑呢?国际电信通信部门在BT2390报告中对这个问题作了很详细的阐述。 |