Oct 22, 2023

HDR和SDR的概念理解

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今天在下载Loki Season 2的时候,在TorrentGalaxy里提供了HDR格式的视频文件,但是在评论里有好几个人在求SDR格式的视频文件,从第一反应上,可能都知道HDR应该是更好的,但为什么有人偏要效果更差的SDR呢?正好,自己对这两个名词也从来没有过深入了解,于是查询了一些资料。 概念 HDR的全称为:High Dynamic Range(高动态范围),而SDR的全称为:Standard Dynamic Range(标准动态范围),在后面一般会跟上图像或视频,来描述这样的图像和视频是否具备HDR的效果。从字面也很容易理解,HDR拥有更广的动态范围,当然在亮度,色彩范围方面的表现会更加优秀,一般来说HDR支持的亮度在1000nit以上,SDR没有具体的要求,而色彩范围方面HDR支持10bit以上的色深,而SDR只支持8bit的色深。 在HDR概念出来之前,其实SDR已经是一种普及度相当高的视频格式,广泛应用到很多显示设备,而HDR概念,也是相对于SDR提出的。 区别 HDR和SDR视频主要的区别在于,HDR可以展现出更多的画面细节,比如在画面很亮和很暗的区域,会体现出明显的层次递进感,色彩的饱和度和色彩范围也更好,简单来说,就是更加接近自然和真实,更加接近人眼看到的状态;而SDR视频在亮度和色彩方面,以及画面的对比度方面都不如HDR视频,相对来说,表现会更加暗淡和不自然,在很亮和很暗区域的细节方面有比较明显的缺失。 HDR的标准 对于HDR来说,实际上这是一个比较基础的概念,所以,当今世界上会有一些不同的标准来“诠释”它,这就包括我们耳熟能详的杜比视界(Dolby Vision)和HDR 10等。 杜比视界 (Dolby Vision) 杜比视界(Dolby Vision)是一种HDR标准,要求显示器专门设计有杜比视界(Dolby Vision)硬件芯片,杜比为此收取许可费。杜比视界(Dolby Vision)使用12bit色深和10,000nit的亮度限制。值得注意的是,杜比视界的色域和亮度水平超出了当今显示器所能达到的极限。此外,由于其特定的硬件支持要求,显示器制造商采用杜比视界的进入门槛仍然很高。 HDR 10 HDR 10由美国消费技术协会推出,是一个免费开放的标准,相对杜比视界更容易被采用,制造商将其用作避免遵守杜比标准和费用的一种手段。HDR 10主要以静态元数据作为影片内容与亮度等级的指令库,采用10bit颜色,能够以1000nit的亮度来控制显示内容。实际上,HDR10已成为4K UHD蓝光光盘的默认标准,索尼和微软也已在PlayStation 4和Xbox One S中使用,4K电视大部分都默认支持HDR 10。 HDR 10+ HDE 10+介于HDR 10和Dolby Vision之间,这是Sansung和Amazon Prime Video合作推出的免费标准,同样采用10bit色深,和HDR 10最大的区别是,在显示技术上用了和Dolby Vision相同的“逐帧注入元数据”,又叫做“动态元数据”,而HDR用的技术叫做“静态元数据”,因此,在影像质量上,HDR 10+会比HDR 10更好一点。 HDR视频播放设备 现在,在很多地方可以获取到HDR的视频,但是,从上面提到的内容来看,可以知道不是任何设备都可以展示出HDR视频的所有细节,只有在亮度足够高、色域足够广、对比度足够强的显示器上,简单来说,就是在购买显示器的时候制造商明确标注“支持HDR”的显示器上,才能发挥HDR的威力。 但如果显示器的基础参数比较一般,不支持HDR的情况下,播放HDR视频反而比播放SDR视频效果更差,特别是画面会比SDR变得更暗,至于原因也很简单,因为这里面存在一个亮度信息压缩,普通显示器能够展示的动态范围,没有高亮度HDR显示器广,在播放高规格HDR视频时,暗处灰阶被挤压,从而导致暗部细节变差,画面整体亮度变低。 就算显示器商家没有明确标注“支持HDR”,至少显示器亮度也要在1000nit以上,且有高色域、高对比度,才可以考虑播放HDR的视频,如果显示器只有500尼特的亮度,甚至更低,播放SDR视频反而效果明显好于HDR的视频,但这里说的“效果明显好于HDR”只是在参数较低的显示器上相对而言的显示效果,和在支持HDR的显示器上完全发挥HDR的显示效果来比,还是有很大的区别,其实也就是正常播放HDR和正常播放SDR的区别。 结语 这也解答了最开始提出的那个问题,为什么明明提供了HDR视频的情况下,一些人会要求提供SDR的视频,就是这个原因。 同时,通过搜集整理资料和写这一篇文章,基本上我自己也对HDR和SDR的有了一个更加清晰的概念~😊