什么是 4K 高动态范围 (HDR) 电视?


如果您正在市场上购买新的高清电视,您可能已经注意到一些 4K 型号还具有名为 高动态范围 (高动态范围)的功能。

HDR 是一项可显着提高显示器亮度和对比度的技术。 HDR 客观上优于旧的电视技术,但并非所有电视技术都是一样的,而且 HDR 也不是一个统一的标准。尽管如此,HDR 提供了最佳的电视体验,我们将解释原因。

简单部分:4K

该技术最容易理解的部分是“4K”位。这只是指电视的分辨率。在这种情况下,“分辨率”是指电视的像素数。大多数“4K”电视都是 UHD 或“超高清”,其分辨率略低于专业好莱坞使用的 正确 4 K 标准 电影制作。

超高清电视的像素网格为 3840×2160 像素。这是 FHD(全高清)显示屏像素数量的四倍,令人难以置信。 UHD 分辨率与 HDR 完全无关。无论分辨率如何,显示器都可以提供 HDR。例如,1440p 电脑显示器和手机面板提供 HDR,尽管其分辨率低于 4K UHD。

在电视方面,您会发现 HDR 几乎只与 4K 或更高分辨率搭配使用。因此,这两个电视规格被同时提及也就不足为奇了。

什么是动态范围?

电视的动态范围本质上是屏幕的暗度和亮度之间的距离。如果这听起来有点像对比度,那么你也并非完全错误。

但是,动态范围更多的是关于在“压碎”黑色和“吹灭”白色之前图像最暗和最亮部分可以保留多少细节。

您可能还记得权力的游戏中臭名昭著的一集 ,场景非常黑暗,以至于许多观众只能看到糊状的黑色图像。该节目的创作者将动态范围压得太低,以至于低端电视(大多数人都拥有)根本无法再现细节。

标准动态范围与高动态范围

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内容和显示的动态范围是标准化的,以便掌握视频内容的人员知道他们可以工作的限制。 SDR 或标准清晰度范围内容是由于相机和显示技术的技术限制而产生的。

现代相机和显示器可以捕捉和再现更广泛的亮部和暗部。不仅如此,它们还可以捕获和再现图像中那些以前可能丢失的黑暗和明亮部分的细节。

HDR 所做的就是扩大范围并增加相机捕获和屏幕可以显示的可用信息。如果您使用 SDR 相机制作内容,则不会在 HDR 屏幕上看到任何改进。同样,如果您将 HDR 内容放在 SDR 屏幕上,它看起来就像 SDR 内容。

HDR 标准

在撰写本文时,有五种 HDR 标准:HDR10、HDR10+、HLG、杜比视界和 Technicolor 的高级 HDR。

HDR10

支持最广泛的 HDR 标准是 HDR10。几乎所有 HDR 显示器都支持 HDR10,并且大多数 HDR 内容都以 HDR10 形式提供。其他标准对 HDR 的原始实现进行了改进,通常只有更便宜的设置才支持 HDR。

HDR 是由负责定义 UHD 分辨率标准的联盟 超高清联盟 创建的相对简单的开放标准。电视要符合 HDR10 标准,必须满足特定的技术峰值亮度和对比度标准。

HDR 元数据是有关 HDR 内容中编码的亮度级别的附加信息,在 HDR10 中是静态的。这意味着无论您正在观看什么显示或特定场景,指定的亮度和对比度级别都是相同的。这与使用动态元数据的 HDR 标准相反,动态元数据会根据每个场景更改这些亮度和对比度值。

HDR10+

UHD 联盟没有定义 HDR10+。相反,它是由全球最大的电视制造商之一三星定义的。

顾名思义,HDR10+ 建立在 HDR10 的基础上。它通过添加动态元数据来实现这一点,这意味着 HDR 目标基于当前场景。三星已将 HDR10+ 设为开放标准,就像原始 HDR 一样。因此,如果符合书面要求,任何人都可以在自己的电视上添加此认证。.

杜比视界 HDR

杜比视界是重要的 HDR 标准之一,您会发现有相当多的高端电视和媒体设备支持它。例如,最新一代的 Xbox 游戏机支持杜比视界。

杜比视界认证比 HDR10 或 HDR10+ 更具挑战性,因为它是一个许可标准。电视和其他 HDR 设备必须通过其认证才能显示杜比视界贴纸。

该标准使用动态元数据。这意味着图像会根据特定的杜比认证 HDR 电视的功能进行调整,该电视内置了制造商设置,可帮助解释如何显示杜比视界中掌握的内容。

混合对数伽玛 (HLG)

混合对数伽玛的工作方式与 HDR10 或杜比视界不同。该标准没有元数据。相反,它使用计算来计算出 HDR 显示器上沿着 SDR 伽玛曲线的亮度级别应为多少。

该标准是为广播公司开发的,允许单个信号在 SDR 和 HDR 设备上工作。然而,目前支持 HLG 的 4K 电视很少,因此除非有更大程度的采用,否则 HLG 的未来不确定。

Technicolor 的高级 HDR

Technicolor 是任何对电影感兴趣的人都知道的名字。该公司在电影行业的显示技术中处于领先地位。

Technicolor 的高级 HDR 试图将一些专业知识引入 HDR,但与杜比视界和 HDR 10 相比,它是迄今为止最小的,因此这注定是一场艰苦的战斗。

更糟糕的是,Technicolor HDR 系列中有三种标准:SL-HDR1、SL-HDR2 和 SL-HDR3。 SL-HDR1 向后兼容 SDR,使其成为 HLG 等广播的可行选择。 SL-HDR2 具有动态元数据,是 HDR10+ 和杜比视界的竞争标准。 SL-HDR3 仍在开发中。

LG 是三星的主要竞争对手,其电视往往支持更广泛的 HDR 标准,支持 Technicolor,而且您还会看到以飞利浦品牌销售的支持该标准的电视机。

HDR 影响色彩再现

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虽然 HDR 主要与峰值亮度和暗度有关,但颜色也会受到影响。通过在 HDR 视频中嵌入额外的亮度数据,可以捕捉和再现更多的色彩阴影。

因此,好的 HDR 显示器比典型的 SDR 屏幕更明亮、色彩更丰富。由于 HDR 范围以外的其他原因,HDR 显示器的色彩再现效果可能很差,但实际上,更好的色彩通常与更好的 HDR 齐头并进。

HDR 色域

那些掌握 HDR 内容以符合特定 HDR 标准的人具有定义的色域。杜比视界使用 REC.2020 宽色域。 HDR10 使用较窄的 DCI-P3 色域,但比标准高清色域 REC.709 更宽。

仅仅因为给定的 HDR 标准提供了多种颜色,并不意味着每台 HDR 电视都可以再现所有颜色或准确地再现所有颜色。屏幕通常被评定为覆盖特定色域的百分比,数字越高越好。

您需要 HDR 内容

如果到目前为止的讨论还不清楚,您需要向您的 4K HDR 电视提供 HDR 内容才能从中受益。不仅如此,电视节目或电影还必须按照您的电视支持的 HDR 标准进行处理。

例如,Netflix 使用两种 HDR 格式进行流式传输:HDR10 和杜比视界。 Netflix 应用程序会自动检测您的电视和流媒体设备支持的 HDR 类型,然后传输正确类型的内容。不同的流媒体服务通常至少支持 HDR10。 Amazon Prime Video 支持 HDR10+,部分影片还支持杜比视界。

在收集 HDR 母带的物理媒体时,您唯一的选择是 4K 超高清 蓝光 。这与标准蓝光技术不同,标准蓝光技术仅支持 1080p 分辨率,并且没有足够的空闲空间来存储 HDR 信息。您还需要一个超高清蓝光播放器,它也必须支持 HDR。

将 SDR 转变为 HDR

通过将 SDR 内容“转换”为 HDR,可以更充分地利用 SDR 内容。许多电视都可以选择激活一种伪 HDR,其中会分析 SDR 内容,电视的软件会“猜测”如果是 HDR,它会是什么样子。.

结果可能非常复杂,具体取决于电视使用的特定算法。但在许多情况下,它确实提供了增强的图像。

在最新的 Xbox 主机上,您还会发现一项名为“Auto-高动态范围 ”的功能,该功能可将 HDR 信息注入到未支持 HDR 的游戏中。其效果如何再次因具体情况而异。

购买 4K HDR 电视时要注意什么

仅仅因为新电视被标记为 HDR 4K 电视并不意味着您可以获得您认为的画质优势。对于任何具有 HDR 功能的新电视,您应该特别注意几个方面。

高级 HDR 标准支持

几乎所有 HDR 电视都支持 HDR10,但您应该避免使用仅支持 HDR10 的电视。尝试使用至少支持 HDR10+、杜比视界或两者的设备。目前,这是两个最常见的标准,它们比标准 HDR10 有了显着的进步。

真正的 HDR 合规性

4K 电视上的 HDR 标签实际上意味着什么?重要的考虑因素之一是峰值亮度。亮度以“尼特”来衡量,好的 HDR 电视通常会产生至少 600 尼特的峰值亮度,高端 HDR 电视可产生 1000 尼特或更高。实际上,许多低端电视只能产生 100-300 尼特,因此无法再现正确的 HDR 图像。

最好检查第三方出版物(例如 RTings消费者报告 )测试的亮度级别,看看您正在考虑的电视是否足够亮成为 HDR 显示器。

背光与显示技术

市场上有多种电视技术,它们有不同的方法来生成图像和产生亮度。

OLED(有机发光二极管)通常是最好的 HDR 显示器。 OLED 是一种发射技术,这意味着屏幕中的像素会产生光。 OLED 电视可以具有完美的黑色,因为像素可以非常暗淡,甚至完全关闭。尽管大多数 OLED 的亮度不是那么高,但只要您在黑暗环境中观看,对比度就可以帮助它们产生出色的 HDR 图像。

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LED 液晶电视是最常见的电视类型。 LCD 是一种透射式技术,这意味着光线是由透过 LCD 面板的背光提供的。这限制了屏幕的黑暗程度,因为当像素关闭时背光仍然会发光。

局部调光分区、QLED、Mini LED 和 Micro LED 等新 LED 技术使 LCD 更接近 OLED显示屏 ,且没有 OLED 屏幕的缺点。具有多个局部调光区域或 Mini LED 技术的 LED 屏幕可能会比没有调光的侧光式 LED 产生更好的 HDR 图像。

有限的 HDR 输入

虽然您的电视可能支持 HDR,甚至提供不错的 HDR 图像,但它可能不支持所有输入的 HDR。某些中端或低端 HDR 电视仅支持 HDMI 输入 1 上的 HDR。

因此,如果您有多个兼容 HDR 的设备,例如 PlayStation 5、Apple TV、Roku 或 Google TV 设备,则必须使用 HDMI分配器 或交换机才能欣赏 HDR 内容在两台设备上。如果您有智能电视,则电视上运行的任何应用程序只要支持 HDR,都将具有 HDR。

不支持 HDR 的设备(例如 任天堂开关 )应插入非 HDR 输入。好消息是,您不需要使用特殊的 HDMI 电缆来实现 HDR。任何经过认证的 HDMI 电缆都可以使用。

专业评论很重要

阅读使用专业设备的出版物的专业评论至关重要,以检查所声称的性能是否符合实际性能。只需几分钟即可查看您要购买的 4K HDR 电视是否如纸面数据所示的那样好。

往好的方面看

索尼、三星和 LG 等电视制造商一直在努力在其产品上推广 HDR,并支持多种竞争标准。虽然仍然有人猜测哪种 HDR 标准将成为最通用的,但几乎没有任何 HDR 电视不支持 HDR10 或杜比视界。

我们认为普通消费者不应该太担心 HDR 格式之战。最好注意您正在考虑的电视的核心规格,同时确保您的其他设备(例如控制台、机顶盒和超高清蓝光播放器)能够符合您的电视支持的特定标准。.

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18.06.2022