BT.2100 — HDR 新的国际标准


ITU-R BT.2100 HDR 国际标准建立于 2016 年 7 月，由此确定了内容制作和传输的标准，并且有望进一步加速其在 HDR 方面的应用与推广。

如下表所示，自全高清 BT.709 标准建立以来，HDR 的五个要素均已得到逐步发展。虽然 BT.2020 和 BT.2100 大体相似，但它们在各自所显示的动态范围上仍旧有所不同。

HDR国际标准

BT.709
目前的全高清标准
BT.2020
4K/8K 标准
BT.2100
4K/8K HDR 标准
分辨率
全高清
4K, 8K
高清, 4K, 8K
位深度
8位
10或12位
10或12位
帧速率
高达60p
高达120p
高达120p
色域
Rec.709
Rec.2020
Rec.2020
亮度（动态范围）
SDR
SDR
HDR

可见差异（图像仅用于说明目的）

两条伽玛曲线

为了正确显示 HDR 图像，仅仅提高亮度是不够的，以与人类的视力相匹配的方式显示色彩和色调至关重要，而色彩和色调受伽玛的输入-输出特性影响。

BT.2100 标准提供了两条伽玛曲线作为不同类型制作工作的标准。
对于互联网流媒体和电影：PQ (感知量化)
对于广播电视：HLG (混合对数伽玛)

PQ 伽玛曲线基于人类的视觉感知特性，最适用于在互联网上以再现精度为关键的电影或流媒体内容的制作。而HLG 伽玛曲线旨在允许在现有的 SDR 电视上显示而不会看不到位置，最适用于广播电视和直播视频馈送。

用于 HDR 的 PQ 和 HLG 伽玛曲线的优点

PQ (感知量化)
HLG (混合对数伽玛)
目标
互联网视频流、电影
广播电视、直播视频
优点
· 最高处理亮度达到 10,000 cd/m²
· 新的基于人类视觉感知的伽玛曲线
· 将亮度处理为相对值（与现有标准相同）
· 兼容SDR电视
最大亮度
1,000 cd/m²
不因显示设备变化
因显示设备而异
黑色等级
0.005 cd/m²或更低
0.005 cd/m²或更低
提议者
杜比
BBC、NHK
参考标准
SMPTE ST 2084、ITU-R BT.2100
ITU-R BT.2100
SMPTE ST 2084和ITU-R BT.2100
优
好
在SDR电视上出现
一般
良
直播
良
优

下图显示了 HDR 的 PQ 和 HLG 伽玛曲线。

HDR 的 PQ 和 HLG 伽玛曲线比较

PQ 伽玛曲线的最高亮度固定为 1,000 cd/m²（或更高）。换句话说，无论显示设备的最高亮度如何，伽玛曲线始终相同，上限为 1,000 cd/m²，从而实现一致的图像再现。

另一方面，HLG 伽玛曲线的最高亮度与显示设备的最高亮度无关。换句话说，因为伽玛曲线根据显示设备的最高亮度而变化，即使在现有的 SDR 显示器上，伽玛曲线也可允许观看 HDR 内容，并且图像质量劣化较小。

一个可以准确检查和评估 HDR 亮度和颜色的显示器环境，对任何HDR 内容的制作流程而言都不可或缺。


ColorEdge CG 系列提供视频制作所需的出色显示性能，并通过专有功能为使用者创造适宜的工作环境。这些显示器为 HDR 工作流程的每个步骤提供了令人惊艳的特性支持，从拍摄数据核验到视觉特效及合成工作，再到最终的色彩分级。

HDR 内容制作工作流程

针对色彩分级
艺卓 HDR 参考级监视器
ColorEdge PROMINENCE CG3145
· 尺寸：31.1英寸
· 分辨率：DCI 4K（4096 × 2160）
· 亮度：1,000 cd/m²（典型）
· 对比度：1,000,000：1（典型）
· 兼容 PQ 和 HLG HDR 伽玛曲线
· 五年质保

ColorEdge PROMINENCE CG3145 是第一款克服现有参考级监视器常见缺点的 HDR 参考级监视器，非常适合最终的色彩分级工作，而后者往往需要严格的色彩管理和精确的色彩显示环境。

针对拍摄、VFX 和影像合成
HDR 伽玛支持的 CG 系列

ColorEdge CG319X 配备了支持 HDR 视频的 HLG 和 PQ 伽玛曲线。此外，大多数其他CG 系列型号都可以选择添加这些伽玛曲线以升级显示器特性。在制作流程中，启用简化的 HDR 预览后，可在直观了解色彩外观的情况下进行编辑。
适用机型：
ColorEdge CG319X
ColorEdge CG279X
ColorEdge CG247X

将 HLG 和 PQ 伽玛曲线添加到每个监视器的内置色彩模式中，使其赋能 HDR。安装完成后，用户可按下显示器正面按钮，轻松切换色彩模式，用以匹配手头的任务。


在 PQ300 显示模式下，亮度曲线遵循 PQ 伽玛曲线，直至达到 300 cd/m²，超过该点的所有灰度都达到饱和。这使得可以准确显示与最高 300 cd/m² 的亮度级别相对应的色阶，适用于查看低色阶区域。

在 PQ1000 显示模式下，峰值亮度为 1000 cd/m² 的 PQ 伽玛曲线被压缩到 300 cd/m² 以内，以适应显示器亮度。以便于在 300 cd/m² 的亮度下显示 0 到 1023 之间的每个细微变化，此法适用于检查整体色阶平衡。


在 HLG300 显示模式下，亮度曲线遵循混合对数伽玛，直至达到 300 cd/m²，超过该点的所有灰度都达到饱和。这使与最高 300cd/m² 的亮度级别相对应的色阶得以准确显示，此法适用于查看低色阶区域。

在 HLG1000 显示模式下，亮度曲线遵循混合对数伽玛，峰值亮度为 300 cd/m² ，以 300 cd/m² 的亮度显示从 0 到 1023 的每个细微变化。这对检查整体的色阶平衡非常有用，针对模拟内容在SDR 电视上的显示方式效果尤佳。


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