HDR出现在广播行业,然后逐渐扩展到移动设备。这种理念和技术在LED显示领域的引入相对滞后。作为NOVA HDR技术在LED显示领域的开拓者和最早的技术实现者,旨在为客户带来更好的画质体验。

什么是HDR?

我们处在一个丰富多彩的世界。为了通过显示屏将这个多彩的世界呈现在我们面前,人类发明了照相机、摄像机、电视机等设备,也发展了许多先进技术,HDR就是其中之一。

HDR代表高动态范围,即高动态范围图像技术。这项技术最早应用于摄影,拍照时开启HDR可以让原本黑暗的场景变得更明亮、更通透。现在,HDR技术已经应用到家电、智能终端等各个方面。因为Nova技术,LED领域开始真正体验到HDR技术带来的优势。

HDR能带来什么?

以电视为例。传统电视所能展现的亮度范围极其有限,远非人眼所能感知的范围。原因是传统电视的亮度无法不要在图片的明亮部分,它可以不要在黑暗中变暗。这导致最终人眼感知的图像层次感很差,大量细节丢失。

HDR显示技术可以完美解决这个问题。相比目前市面上主流的SDR 1080P显示技术,HDR的像素负载更高:38402160;色域范围更广:BT2020。同一张图片可以显示更多的色彩信息和更细致的图像线条。同时,配合更先进的电光转换技术,全面提升画面的明暗对比度,让一张画面全面展现最真实的面貌。

在LED显示屏行业,Nova Technology率先做出支持HDR源分析的文章处理设备,将LED显示屏推向了HDR时代。

HDR 相对于SDR的显示效果的改善

正如你从上面的图片中所看到的,右边的HDR图像显示了亮部和暗部的更多细节。人看到的时候画面更饱满,色彩过渡更流畅。

图像质量改进的五个方面

作为图像处理行业的领导者,索尼公布了超高清画质的标准,包括分辨率、色彩深度、色域、对比度、帧率五个维度。

超高清蓝光标准要求分辨率为4K,色深为10bit,色域为BT,2020对比度是HDR的要求,帧率为60fps。

让let’s说说最难的色深和色域:

HDR色深

超高清蓝光标准规定色深为10bit,也就是说可以显示10.7亿种颜色。

RGB中每种颜色都有2的10次方,即1024级。RGB有超过10.7亿(102410241024)种颜色组合。

普通蓝光标准SDR支持8bit色深,只有1677万色,差距巨大。也就是说,10位输出,色彩更加丰富饱满,色彩层次过渡会比8位输出更加平滑。

HDR色域

与色深相对应的另一个概念叫做色域。前者表示可以显示的颜色数量,后者表示可以显示的颜色范围。

人眼、HDR和SDR颜色范围的比较

目前民用液晶/有机发光二极管屏幕覆盖的显示色域约为BT.709,约等于手机厂商宣传的95% NTSC色域(72%NTSC=100% sRGB)。近两年很多手机和笔记本电脑都开始支持DCI-P3色域,而HDR色域标准是BT.2020

BT.709和BT.2020的色彩还原范围如下。HDR的标准BT.2020色域远远大于现有的SDR色域,可以显示更丰富的色域,对提升整个图像的色彩层次和过渡起到关键作用。

在现在已经公布的HDR标准中,颜色深度和颜色空间都有相应的规定。这些参数的全面提高带来更好的像素展示。

什么是HDR工业标准HDR 10?

HDR10是目前最流行的HDR标准,是超高清蓝光规范的强制格式。大多数HDR显示设备支持的HDR标准是指HDR10,Nova Technology也支持该标准。

HDR10由美国消费技术协会于2015年8月27日公布。到目前为止,已经得到了戴尔、LG三星、夏普、索尼、Vizio等显示器和电视厂商的支持和认可。索尼 PS4和X Box One S游戏机已经支持HDR10标准。

HDR10标准规定了图像还原能力的一系列条件,包括前面提到的10Bit色深和BT.2020色彩空间。另外,显示屏的亮度至少在1000尼特以上。只有满足这些条件,你才能自称HDR10。

HLG

HLG是一个数字节目广播由英国BBC和日本广播协会NHK联合开发的HDR标准。它的全称是混合Log-Gamma,于2015年5月发射升空。

在发展HLG的时候,BBC和NHK把广播作为最大的问题传输带宽考虑到。HLG没有元数据部分。它将HDR信号组合成电视广播信号,与当前的广播设备兼容,并且没有许可费问题。因此,它适用于有线/卫星电视的数字广播,甚至文章,使人们在家里观看节目时也能享受HDR效应。

杜比视觉

这是由杜比实验室开发的超高清蓝光电视标准。与开源的HDR10不同,只有杜比实验室认证的设备才能声称支持杜比视觉标准。认证过程需要支付杜比,这些费用也间接计入设备成本。所以支持杜比Vison标准的设备一般都比较贵。

杜比视界标准的色深进一步提高到12Bit,显示器需要满足至少4000尼特的亮度。目前已经支持杜比视界超高清显示的电视有索尼和LG。

HDR展示的要求是什么?

显示器的峰值亮度1000尼特。

显示屏的最小亮度0.05尼特

覆盖超过90%的DCI-P3色域空间

高亮度的效果不仅仅是眼花缭乱,还能带来更丰富的色彩。

要理解展示效果,就要把所有的量化概念都做成三维的。还能与亮度和颜色产生化学反应。比如现实世界中的烟花和火光中心都是有颜色的,但是如果用一个低亮度范围的显示设备来重现场景,烟花和火光中心的颜色可能表现不出来,只会是苍白的。这是因为每个亮度级别包含不同的颜色。

高亮度只是亮度动态范围的一个象限,另一个是极低亮度,可以呈现更深的黑色。在这个极高和极低的亮度之间应该有一个很好的电平控制,这是实现HDR技术的基本条件。通过这种极限亮度和灰度控制,可以更准确地表现极限亮度下的颜色。包含的亮度范围越大,亮度的层次就越多,同色同灰度的信息也就越丰富。

它的优点是高亮度范围,LED液晶显示器可以不匹配。色域方面,LED也比LCD宽。过去,制约HDR技术在LED行业应用的最大瓶颈是没有能够处理HDR动态范围的处理系统。现在,作为LED显示屏行业的领导者,Nova率先开发出处理HDR光源的控制系统,完美解决了HDR在LED领域的应用问题。

HDR技术的未来

HDR不是一项孤立的技术,它规定了图像信号对片源、硬件解码和屏幕显示的处理要求。因此,HDR技术的实现需要片源、硬件解码设备和显示设备的联动,形成一个处理系统,共同实现最终的显示质量!

目前,HDR被广泛应用于液晶显示器行业。然而,由于LCD屏幕亮度上不去的固有技术瓶颈,HDR在LCD行业总是达不到最好的效果。

虽然LED产业拥有LCD无法比拟的亮度优势匹配,为什么没有LED行业不适用HDR吗?如上所述,这是因为之前LED行业没有能够处理HDR源的处理系统,一直制约着HDR技术在LED行业的应用!

现在,有了Nova技术领先的HDR文章源处理技术,再加上led行业展现的HDR亮度优势,真正实现了LED行业品质提升的飞跃画质!

未来,HDR技术将被Nova Technology引入更高标准的8K显示器中,结合更好的像素用更多像素重新定义显示屏,引领整个行业的价值升级。

更真实的画面带来更真实的体验,更真实的体验带来更完美的传播效果,进而助推媒体的价值。在LED显示屏的HDR时代,Nova带来了它!