高动态范围(HDR)是近年来兴起的一项新技术,与标准动态范围(SDR)相比,HDR可以提供更好的对比度、色彩准确度以及更鲜艳的色彩,简单说就是能够更完美地还原真实世界,让观看体验更逼真、更震撼。
SDR和HDR信号
HDR,英文全称High Dynamic Range高动态对比度,指的是相比SDR(Standard Dynamic Range)普通动态范围(对比度500~3000:1)拥有更高的动态范围/对比度(10000~200000:1)的技术.
HDR显示设备需要有哪些硬性条件?
1、亮度:HDR技术最大的特点就是拥有很高的亮度动态范围,一般来说,人眼所能观察的亮度范围是10^5 cd/㎡,若显示设备的峰值亮度越接近这一标准,效果也会越明显。HDR也定义了显示设备所需的“亮度能力”——至少要有1000nit的峰值能力,才能真正显示HDR的内容细节。目前HDR 电视的要求是最高亮度至少超过1000尼特,最低亮度至少低于0.05尼特。
而电脑显示器的使用距离一般在55~80cm,这一距离也直接限制了显示器的亮度范围,毕竟若显示器超过500尼特的亮度,可能会让人眼产生不适,因此电脑显示器实现HDR的方式与电视不尽相同。
HDR显示器中的HDR支持芯片是根据显示器参数调配的,它会分析HDR内容,将其中的亮度信息提取出来,对于HDR内容中超出显示器动态范围和色彩的信息进行色调映射,显示器屏幕会将HDR片源的每个曝光细节都在显示的画面中强调出来。
根据该原理,HDR片源里亮部细节得以在HDR显示器上更清晰地展现,提升画面质量,显示更真实。
HDR的区别
2、色彩:HDR技术不仅仅关注于提升图像与视频的亮度范围,同时也关注于提供更加丰富的色彩,让画面拥有更多的层次和细节, HDR标准定义采用的是BT.2020 色彩空间。BT.2020标准大幅度提升了视频信号的性能规范,色彩深度方面提高至10bit或12bit,很大程度上增强了整个影像的色彩层次,色域的广度也大大增强。
一般说来,HDR显示器的色深至少要达到10bit,以及90%以上的DCI-P3色彩范围。
目前市面上的HDR标准比较多,咱们就简单谈谈显示器方面用的最多的HDR标准。HDR10、DisplayHDR(400、600、1000)还有延伸版本FreeSync2(现在改名为FreeSync2 HDR)、G-SYNC HDR。
hdr10:是目前最常见的HDR。这是一个开放的标准,已被众多服务提供商采用,比如亚马逊和Netflix。根据CEA(消费电子协会),hdr10必须符合一定的标准,包括4:2:0颜色采样,10bit色深和bt.2020颜色空间,这是HDR的一般规则,也是最基础的HDR标准。在同类HDR标准(Dolby Vision、HLG)中本来就算是规格较低的。现有的显示器要实现这些要求也不难,但HDR10未对其他规格进行要求,必然会导致显示器规格的混乱从而影响使用体验。由此我们知道虽说HDR10显示器价格比较便宜,但其HDR效果算不上特别出色,非常适合想体验HDR效果的主流用户选择。大家在选购显示器时一定要注意,对产品参数进行仔细考查,选择亮度、色彩等比较好的产品。
DisplayHDR:这是视频电子标准协会(VESA)专为PC显示器设定的HDR标准,DisplayHDR 1.0版根据流明度、色域、色深和上升时间等特性的不同,分为三级DisplayHDR 400、DisplayHDR 600和DisplayHDR 1000。目前DisplayHDR认证规范暂时仅针对LCD显示器,并不适用于OLED面板,也不保证可以兼容现有的HDR内容和游戏。该标准是2017年底刚发布的,预计未来会有更多显示器厂商采用此标准,但是此标准只针对显示器的硬件能力。
DisplayHDR400:百分之十中央白色画面要求亮度≥400nits,边角黑态亮度≤0.40nits,色域要求覆盖95%的 ITU-R BT.709(sRGB),内部画质引擎处理精度10bits,显示屏驱动器精度8bits.DisplayHDR 600:百分之十中央白色画面要求亮度≥600nits,边角黑态亮度≤0.10nits,色域要求覆盖99%的 ITU-R BT.709(sRGB)以及90%的 DCI-P3 D65(SMPTE RP 431-2),内部画质引擎处理精度10bits,显示屏驱动器精度8bits.DisplayHDR1000:百分之十中央白色画面要求亮度≥1000nits,边角黑态亮度≤0.05nits,色域要求覆盖99%的 ITU-R BT.709(sRGB)以及90%的 DCI-P3 D65(SMPTE RP 431-2),内部画质引擎处理精度10bits,显示屏驱动器精度8bits.对比现有SDR显示器,DisplayHDR主要改进点如下:
白态亮度从250~300nits,提升到400,600,1000nits.黑态亮度从0.5~0.6nits,降低到0.40,0.10,0.05nits.色域提高内部画质引擎处理精度从6/8bits提高到10bits,显示屏驱动器精度从6/8bits提升到8bits.如果你对显示器的画质、性能要求比较高的话,通过DisplayHDR认证的产品就是最好的选择。
更注重流畅性的FreeSync2 HDR:凭着开放、免费的策略让FreeSync成为了大多数电竞显示器标配的同步技术,而2017年1月推出的FreeSync2并不是FreeSync的替代者,而是针对即将兴起的HDR游戏进行了改进。简单来说就是FreeSync2中加入了对HDR的支持,从而让游戏画面的光阴效果更加的逼真。同时由于HDR内容传输到显示器时会进行一个额外的计算过程,正是由于这个计算过程的出现导致画面延迟的增加。
有了FreeSync2就能取消这个额外的计算过程,降低HDR画面转换带来的延迟。另外,FreeSync2还引入了低刷新率补偿技术,就是当画面帧速小于显示器最低刷新率时,通过额外的插帧计算提升画面帧速。要通过FreeSync2认证的显示器至少要求达到DisplayHDR400标准,也就是说经过了FreeSync2认证的产品不仅画质好,而且画面更流畅、延迟更低。
土豪级玩家才能用上的G-Sync HDR:与AMD的FreeSync2 HDR类似,NVIDIA推出的G-Sync HDR也是让用户能够拥有流畅HDR游戏体验的标准。不过G-Sync HDR对显示器的要求极高,不仅要拥有144Hz刷新率的4K面板还要达到DisplayHDR1000认证,这就注定了支持这一标准的产品价格极其高昂。就拿已经上市的产品来说,便宜一点的宏碁 X27 bmiphzx,华硕 PG27UQ基本上都是1.4W+了,这真不是一般高端玩家所能承受的,只有土豪才能买得起啊。
宏碁 X27 bmiphzx
华硕 PG27UQ
总结:从入门到高端,看好HDR标准就容易选择了产品了
显示器领域HDR标准虽然丰富,但是只要了解这些标准的内容就不难选择产品了。对于想体验HDR技术但预算又非常有限的玩家来说,HDR10标准产品就是最好的选择,但要注意考查产品的规格。而如果你想要比较优秀的HDR画面体验,就要选择经过了DisplayHDR认证的产品。游戏玩家对于画面流畅性有较高要求,所以价格相对实惠的FreeSync2 HDR值得考虑。
(本文内容经整理而成,仅代表个人观点,不做评判依据)
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