我們有時候在看視頻的時候，會發(fā)現(xiàn)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(zhì)，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(guān)閉HDR的效果：

可以明顯看出：開啟HDR模式后，視頻畫質(zhì)頓時提升了很多，原來模糊的細(xì)節(jié)也變得清晰可見。

不知不覺，我們已經(jīng)被高動態(tài)范圍（HDR）的概念包圍。除了部分視頻APP，我們還能在電視、手機(jī)等多媒體設(shè)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(tài)范圍。

從動態(tài)范圍說起：

在大多數(shù)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(xì)節(jié)。當(dāng)圖像過曝時，圖像較亮部分的信息將丟失; 同樣，當(dāng)曝光不足時，圖像的暗部分中的信息將丟失。

動態(tài)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(qiáng)，色彩更豐富。

SDR VS HDR：黑白到彩色的進(jìn)化

SDR(Standard-Dynamic Range)即標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍，HDR(High-Dynamic Range)即高動態(tài)范圍。傳統(tǒng)的標(biāo)清和高清電視目前使用的標(biāo)準(zhǔn)為SDR。

所以，相比SDR，HDR將會提供更高質(zhì)量、更富有層次感、色彩更豐富的畫質(zhì)。

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(xiàn)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(xì)節(jié)都一覽無余，色彩飽滿畫面質(zhì)感極強(qiáng)，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(xì)節(jié)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(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)，除了像素的數(shù)量還有像素的質(zhì)量。從1080P升級到4K是像素數(shù)量的翻倍，而從SDR到HDR，則使像素質(zhì)量得到質(zhì)的飛躍。

根據(jù)三基色的原理，數(shù)字視頻，由RGB三個顏色通道構(gòu)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(zhì)量差主要問題是在色差不大的區(qū)域出現(xiàn)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(qiáng)照片動態(tài)范圍的技術(shù)，HDR可展現(xiàn)更多的亮部和暗部細(xì)節(jié)，為畫面帶來更豐富的色彩和更生動自然的細(xì)節(jié)表現(xiàn)，從而使得電視畫面更接近人眼所見。

HDR標(biāo)準(zhǔn)的紛爭

當(dāng)提到HDR時，今天有兩個比較著名的標(biāo)準(zhǔn)：Dolby Vision和HDR 10。他們有什么不同呢？

具有領(lǐng)先地位的，是由杜比實驗室研發(fā)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(kuò)展動態(tài)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(biāo)準(zhǔn)，因為相比Dolby視界，它是開源的，不需要走認(rèn)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(jīng)成為4K UHD藍(lán)光光盤的默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)被索尼和微軟在PlayStation 4和Xbox One S中使用。

此外，最近又出現(xiàn)了新的HDR標(biāo)準(zhǔn)：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(yōu)勢。

HLG是由英國BBC和日本NHK電視臺聯(lián)合開發(fā)的高動態(tài)范圍HDR的一個標(biāo)準(zhǔn)。HLG不需要元數(shù)據(jù)，能后向兼容SDR，相比HDR10，它的畫面即使在現(xiàn)有的SDR顯示設(shè)備上，也能呈現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)。

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(dá)到嚇人的10000尼特。

HDR10是目前流通最廣的HDR標(biāo)準(zhǔn)，HDR 10+因為“初出茅廬”，很少量的內(nèi)容提供商表示會為HDR10+提供支持。Dolby Vision則在電影、電視劇領(lǐng)域大放異彩，使用Dolby Vision技術(shù)的Dolby Cinema更是向IMAX發(fā)起挑戰(zhàn)。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(lǐng)域得到廣泛采用。