我們有時候在看視頻的時候，會發現清晰度一欄有HDR選項。很多人都知道這就代表著更清晰的畫質，但對其原理卻不甚了解。

在解釋什么是HDR之前，我們先對比看看開啟HDR與關閉HDR的效果：

可以明顯看出：開啟HDR模式后，視頻畫質頓時提升了很多，原來模糊的細節也變得清晰可見。

不知不覺，我們已經被高動態范圍（HDR）的概念包圍。除了部分視頻APP，我們還能在電視、手機等多媒體設備上看到HDR的身影：

要說清楚什么是HDR，我們先了解下什么是動態范圍。

從動態范圍說起：

在大多數圖像中，都有較亮的部分和較暗的部分，兩者都包含可顯示的細節。當圖像過曝時，圖像較亮部分的信息將丟失; 同樣，當曝光不足時，圖像的暗部分中的信息將丟失。

動態范圍（DR），簡單的說，就是圖像中最亮的白和最暗的黑之間的對比度。對比度越大，看上去圖像或視頻的顯示更清晰，層次感更強，色彩更豐富。

SDR VS HDR：黑白到彩色的進化

SDR(Standard-Dynamic Range)即標準動態范圍，HDR(High-Dynamic Range)即高動態范圍。傳統的標清和高清電視目前使用的標準為SDR。

所以，相比SDR，HDR將會提供更高質量、更富有層次感、色彩更豐富的畫質。

夸張一點地說，HDR與SDR的差距，就如同彩色圖像與黑白圖像的差距一般。這主要體現在色彩的飽和度以及畫面的對比度上。

相比普通的SDR圖像，HDR無論在高光還是黑暗處的細節都一覽無余，色彩飽滿畫面質感極強，非常有立體感和層次感，給人栩栩如生的感覺。而相同的SDR畫面，則給人一種暗淡晦澀的觀感，同時在亮部以及暗部細節上都有很明顯的缺失。

為什么會有如此大的差距？

我們知道，圖像是由像素組成。而決定畫質的關鍵指標，除了像素的數量還有像素的質量。從1080P升級到4K是像素數量的翻倍，而從SDR到HDR，則使像素質量得到質的飛躍。

根據三基色的原理，數字視頻，由RGB三個顏色通道構成。每個顏色通道中，色彩的深度（位深），依靠Shade（灰階）來劃分等級。 如果是8位，那就等于2的八次方，即256個色階。

圖像的質量差主要問題是在色差不大的區域出現波浪式非平滑過渡的斷層，即色帶。而造成色帶的原因主要是色階不夠。

相比SDR，HDR視頻將整體圖像位深從8位提升到至少10位/通道，即255個色階、1600萬種顏色提升到至少1024個色階和10.2億種顏色。這樣圖像色彩就會更平滑，自然就消除了色帶問題。而隨著顏色種類的提升，圖像也就會顯得更逼真。

所以，作為是一種能夠增強照片動態范圍的技術，HDR可展現更多的亮部和暗部細節，為畫面帶來更豐富的色彩和更生動自然的細節表現，從而使得電視畫面更接近人眼所見。

HDR標準的紛爭

當提到HDR時，今天有兩個比較著名的標準：Dolby Vision和HDR 10。他們有什么不同呢？

具有領先地位的，是由杜比實驗室研發的Dolby Vision，其在2014年首次在國際廣播大會上展示。Dolby Vision通過提升亮度、擴展動態范圍來提升影像效果。它可以提升視頻信號保真度，從而讓圖像的無論從亮度、色彩還是對比度角度看都非常逼真。

HDR 10是目前最廣泛被使用的HDR標準，因為相比Dolby視界，它是開源的，不需要走認證流程，也不需要繳納專利費。目前，HDR 10使用10位色，并且視頻亮度超過1000尼特。HDR 10已經成為4K UHD藍光光盤的默認標準，并且已經被索尼和微軟在PlayStation 4和Xbox One S中使用。

此外，最近又出現了新的HDR標準：HDR 10+和HLG。

HDR 10+擁有了和杜比視界同樣的特性并擁有HDR 10開源、不需要繳納專利費的優勢。

HLG是由英國BBC和日本NHK電視臺聯合開發的高動態范圍HDR的一個標準。HLG不需要元數據，能后向兼容SDR，相比HDR10，它的畫面即使在現有的SDR顯示設備上，也能呈現得更加艷麗動人。上月初，央視上線的CCTV 4K超高清頻道采用的就是HLG標準。

概況來說，HDR 10+可以看成HDR 10的升級版，HDR可以看成Dolby Vision的低配版，但相比起HDR10+，杜比視界能夠支持最高12位色深，而且亮度能夠達到嚇人的10000尼特。

HDR10是目前流通最廣的HDR標準，HDR 10+因為“初出茅廬”，很少量的內容提供商表示會為HDR10+提供支持。Dolby Vision則在電影、電視劇領域大放異彩，使用Dolby Vision技術的Dolby Cinema更是向IMAX發起挑戰。HLG相信會成為未來HDR電視廣播信號的主流格式，在直播、UCG領域得到廣泛采用。