黄嘉宝 顾晓娟

(1.北京电影学院中国电影高新技术研究院,北京 100088)

(2.北京电影学院影视技术系,北京 100088)

1 前言

近几年来,高动态范围 (High Dynamic Range,HDR)技术在影视领域中逐渐兴起:在电视领域,越来越多的消费级HDR 显示器投入市场,国内外的电视台和网络媒体都纷纷积极推动HDR节目在业务上的发展;在电影领域,具有超高光通量的激光光源放映机以及大尺寸LED 银幕的出现,使得人们可以在电影院中观看HDR 电影。

然而,HDR 技术在行业内迅速发展的同时,也存在着一些限制。在制作端,拍摄、制作、存储HDR 内容需要更高的成本、更高的技术要求和一定的设备支持;在用户端,家用电视机、电脑、手机等显示设备从SDR 过渡到HDR 还需要很长一段时间;在影院端,由于成本和技术的制约,放映设备从SDR 升级为HDR 也非一蹴而就。因此,目前大部分电视节目、电影、网络视频等内容都还是以SDR 的标准进行拍摄、制作和播出的,而这些SDR的发行母版并达不到HDR 电视频道、院线及网络平台的播出标准。面对HDR 影像需求量的不断增长,解决目前HDR 内容匮乏的方法之一就是使用逆色调映射算法(Inverse Tone Mapping Operator,iTMO)将现有的SDR 影片转换成HDR 版本。

逆色调映射,指的是将影像从低动态范围拓展为高动态范围,使其在HDR 显示设备上以适合的对比度显示。目前,国内外已经有许多学者做过了将SDR 内容转换为HDR 的研究,现有的算法可以分为两大类,一类是模型驱动 (Model-Driven)的算法,另一类是数据驱动 (Data-Driven)的算法。

本文首先对不同时期、不同分类的逆色调映射算法的发展历史进行了详细的梳理,探讨其在当今影视领域中的应用并举出了实例,最后提出了几条逆色调映射算法在内容创作上的设计原则,对该技术的前景做出了简要的分析。……