张法涛

（作者单位：内蒙古新闻出版广电局785发射台）

电视HDR显示技术

张法涛

（作者单位：内蒙古新闻出版广电局785发射台）

电视中的HDR功能增加了亮度范围，同时提升最亮和最暗画面的对比度，从而获得更广泛的色彩范围。

HDR；标准；连接器；色彩

电视机的显示技术更新换代特别快，常常是人们刚买了台新电视，另一款更高级的电视又出现了。最开始是3D，后来是4K，期间穿插着OLED和量子点，然后又是4K和OLED。如今一项新技术的又出现了，它就是“HDR”，即所谓的“高动态范围”。本文对HDR显示技术和HDR电视的优势、前景作一定的介绍。

1　HDR的含义

在智能手机摄像头设置中，大家经常看到“HDR”的身影。静态摄影通过捕捉拍摄对象在不同曝光下的多张图像，加以合并来凸显细节。问题是，静态摄影下的照片常常会失真，看起来像伪造的，而HDR恰恰解决了这个问题。

HDR技术处理过的图像看起来非常逼真，灰度等级和细节几乎就是现实生活的还原。它能够模拟光线反射，让亮和暗看上去都非常自然。最重要的是，在上述两种情况下，它仍然能呈现出精致的细节和微妙的色调。

HDR与滤镜、奇怪的光晕效果不同。它所采用的新面板技术，具备更广阔的调色板和特殊编码的视频。出于这个原因，HDR视频只有在特定类型的电视上才能有效果。如果一台电视机支持HDR视频，那必定拥有更逼真的色彩和栩栩如生的灯光效果。

2　HDR的优势

HDR并不依赖于某项特性的显示技术，但HDR有几个通性。Vizio、索尼、三星、松下、LG、TCL以及海信都有支持HDR功能的电视，这些电视的性能都在LCD 4K电视之上。在HDR电视上我们才能体会到“亮”是什么意思。例如，如果屏幕上出现太阳或爆炸场景，画面会亮的让你睁不开眼。为什么这么亮？要知道，HDR电视面板的背光系统可能超过1000 nits（LCD HDTV一般是300 nits或400 nits）。在如此高的亮度下，场景中的明暗之间的对比变得更加明显。

此外，大多数HDR电视用的都不是OLED而是LCD面板，因为LCD面板可以比OLED更亮。但是，因为OLED面板没有背光系统，它们呈现的黑色会更黑。LG和松下都推出了新款4K OLED电视，这些电视支持HDR视频。

3　HDR电视的色彩

HDR电视的色彩怎么样？是不是更棒？答案显然是肯定的，HDR电视能呈现比高端4K电视更多的颜色。这是因为HDR电视、HDR电视内容的色彩空间和色彩深度，都远远胜过传统的HDTV。以显示色彩为例，HDTV支持的是Rec.709色彩标准，这一标准是25年前某电视行业组织提出的8位色彩空间。

Rec.709标准贯穿了整个HDTV时代。但现在新的标准已经出现，4K电视和内容的目标是10-12位Rec.2020色彩空间。Rec.2020色彩空间里的颜色种类是Rec.709的60倍，总共超过10亿种。Rec.2020的颜色范围甚至比专业数字投影领域的DCI-P3标准还要宽广。

从拍摄到掌握到分布到播出，这种终端到终端的渠道保证了更棒的画面。电视内容利用更广阔色彩空间的优势，额外的源数据将被输送到HDR电视，以重新定义画面效果。

4　HDR电视的标准

电视制造商、内容提供商、分销商组成的UHD Alliance已经为HDR电视制定了一系列的标准，以便它的实现能够规范化。这这些标准包括最小流明等级、色深、带宽要求、编码和解码要求、能耗等方面。

要想获得“通行证”，一台电视剧必须具备3840×2160（这是4K）分辨率、10位色彩支持、能处理使用Rec.2020色彩空间标准的内容和至少显示90%的DCI-P3色域空间。HDR电视支持LCD和OLED面板。LCD面板的话，屏幕亮度必须超过1000 nits，黑度必须小于0.05 nits。OLED面板的话，亮度至少得有540 nits，黑度得小于0.0005 nits。

5　怎么样才能享受HDR

正如大家所料，4K HDR视频十分难得，就算找到了4K HDR内容，也会出现格式不支持的情况。最常见HDR格式是Dolby Vision，只有内置Dolby Vision解码器的电视机才能支持。不过话又说回来，Dolby Vision确实令人叹服。它可以处理12位色深，支持四倍于HDR电视的背光系统。

在流媒体服务Vudu上，大家已经可以找到兼容Dolby Vision的内容。Netflix已经宣布，很快就会推出类似的服务。另外一个大家较为熟悉的格式是HDR 10，几乎所有4K蓝光光盘都支持这一格式。HDR 10支持10位色彩，预计到2016年底大家就会看到更多的HDR 10内容。一些电视机产品同时支持上述两个格式，LG、飞利浦、TCL都已经支持Dolby Vision和HDR 10标准。

7　结语

HDR技术和4K技术，都是为了更真实地还原现实世界，让人眼观看到的电视内容离现实世界越来越近。HDR电视可以比普通电视呈现的画面亮度动态范围更高、色域更宽、画面细节更清晰，让人们在电视上看到从未看到过的细节。显示技术的发展是永不止息的，人们永远也不会满足，就像再快的处理器都不嫌快，再高的分辨率都不嫌高一样，HDR亮度动态范围虽然提升了整体的色彩空间，但是接下来一定还会有更高的色彩空间标准出现。

张法涛（1983-），男，山东临邑人，本科，助理工程师，研究方向：广播电视技术。