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HDR详解-工作流程
  • 分类:测试技术
  • 原作者:艺卓EIZO
  • 时间:2020-11-20
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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)

image.png


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

在SDR电视上出现

一般

直播



下图显示了 HDR 的 PQ 和 HLG 伽玛曲线。


image.png

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。


image.png

HDR 内容制作工作流程


针对色彩分级

艺卓 HDR 参考级监视器

image.png

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。

image.png

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。


image.png


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。


image.png


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。


image.png


--文章转载自微信公众号《艺卓EIZO》;如有侵权,请联系删除。


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