石雅婷 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 引言

伴随着生产材料和制作工艺的进步,近年来高动态范围(HDR,High Dynamic Range)影像逐渐在电影电视行业形成一股新的浪潮。高质量的影像画面需要具备五个基本要素,分别是:分辨率(Resolution)、位 深 (Bit Depth)、帧率 (Frame Rate)、色域 (Color Gamut)和亮度 (Brightness),除亮度外,其余四部分均在BT.2020 的4K/8K 标准中做出了相应的规定。相较于传统的标准动态范围 (SDR,Standard Dynamic Range)显示,HDR 显示技术通过提升画面峰值亮度,控制最低显示亮度和拓宽色域,实现了更高的动态范围和对比度,覆盖更大的色彩空间,呈现出更丰富的影像内容,极大地提升了观众的视觉体验。

数字图像的获取、制作和重现离不开光信号与电信号之间的相互转换。获取图像时最理想的情况是记录无损原生数据,但受限于存储位深影响,需要研究人眼对亮度的感知特性,尽可能保留更多的有效亮度信息;使用制作后的数据重现画面时,为了避免出现肉眼可见的亮度阶梯,显示端系统的显示能力应该高于人眼对亮度的感知阈值。由此可见,研究人眼的亮度感知特性对数字内容的制作、传递函数及采样位深的选取都具有非常重要的指导意义。然而影响人视觉亮度感知的因素有很多,测量条件变化时,影响因子也在变化,人眼对画面的感知和评价不仅有客观因素影响,还有主观心理层面的影响,因此模拟人眼视觉系统的亮度感知是个极其复杂的过程。

本文对人眼亮度感知模型的研究进行了详细梳理,简述了其在当今影视领域的应用,并基于高动态范围(HDR)显示技术逐渐兴起的现状,对人眼亮度感知的相关研究是否仍然适用做出了讨论。……