【专题】HDR与色彩一样都有国际统一标准 / 四六文摘

HDR与色彩一样都有国际统一标准

在2016年ITU-R正式推出BT.2100

在色彩方面，我们应该都知道BT.709、BT.2020、DCI-P3色域规范，ITU国际电信联盟同样也在2016颁布了针对HDR高动态范围的BT.2100技术推荐规范。在BT.2100中首先指出HDR高动态范围的影像是16:9规格，画面分辨率可以是1920×1080、3840×2160、7680×4320，其他关于帧率与色彩空间方面则与BT.2020推荐规范一致，包括白点应该为D65。而在关键的HDR技术规范之中，BT.2100标准明确指出perceptual quantization (PQ)(也就是HDR10或Dolby Vision杜比视界)，以及Hybrid Log-Gamma (HLG)是高动态范围推荐的两大标准。

PQ主要是通过一种非线性的电光转换函数让画面的亮度范围在指定的色深下取得较大的范围，从而实现HDR高动态范围，而HLG是能够让传统电视也能显示出高动态范围的影像。在BT.2100之中还规定了观看HDR节目参考的观看环境要求，包括如果屏幕后方与四周需要配置环境光，这种环境光需要是D65的中性灰色，屏幕后方的亮度仅为5cd/m2，四周环境光亮度小于5cd/㎡，避免环境光直接照射在屏幕之上，1920×1080HDR节目的观看距离为3.2倍屏幕高度，3840×2160 HDR节目的观看距离是1.6-3.2倍屏幕高度，7680×4320 HDR节目的观看距离是0.8-3.2倍屏幕高度，同时建议的参考级显示器的峰值亮度≥1000cd/㎡，最小亮度≤0.005cd/㎡。

除了BT.2100关于HDR高动态范围整体性的技术推荐规范之外，如果大家有兴趣深入研究，还可以分别查找以下一些具体的相关推荐规范技术文件来仔细阅读，包括与HDR EOTF相关的SMPTE ST.2084推荐规范，与HDR色域空间与色彩结构相关的SMPTE ST.2085，与HDR后期制作中元数据相关的SMPTEST.2086以及深入分析色彩容积转换与元数据相关的SMPTEST.2094。

在家庭影院投影机的HDR技术方面，有一点必须要特别留意。由于目前两大应用在4K UHD超高清蓝光节目源之中的HDR技术，HDR10与Dolby Vision都属于绝对系统，节目源的峰值亮度最高可达10000nit，即使是以目前绝大部分4K UHD电影的峰值亮度来看，基本也接近1000nit。而目前家庭影院投影机仍然很难达到这么高的画面亮度。于是，家庭影院投影机就引入了ToneMapping色调匹配或色调映射的技术，将投影机的动态范围与信号源的动态范围融合在一起，使得我们依然能够通过家庭影院投影机感受到HDR高动态范围所带来的高光与暗部方面的能量感与细节的提升。

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