什麼是高動態範圍？利用HDR 影像增強功能改善觀看效果

高動態範圍的日落風景照

什麼是高動態範圍 (HDR)?

你可能已經聽過有關高動態範圍 (HDR) 的話題，以及 HDR 如何將觀看體驗提升到另一個層次。但是，由於 HDR 還是一項相當新的技術，因此有些人還不清楚實際的運作情況。那麼 HDR 到底是什麼呢？

HDR 是一種擷取、處理及重現影片內容或影像的方式，透過增加場景陰影和亮點的細節來呈現；本文宗旨將著重在 HDR 影片內容。若要了解高動態範圍，首先必須了解動態範圍如何運作。動態範圍是影像最亮和最暗部分之間的資訊範圍，也稱為影像的明度。

(左)SDR-較少光線細節；(右)HDR-較多光線細節

在一個典型的 SDR 顯示器上，影像的動態範圍約為 6 stops。另一方面，HDR 內容幾乎可以將動態範圍增加到 3 倍，大約 17.6 stops。只要調整所使用的色差補正 (gamma) 和位元深度就可達成。

當顯示器的對比度較低或無法使用 HDR 操作時，通常會在光譜的明暗兩端看到色調遭到「裁剪」。當影像中的細節遭到裁剪時，表示未記錄下該部分影像中的細節，因此便會看不到。在標準動態範圍內，黑暗場景可能會看到深灰色的色調裁剪成黑色，而在明亮的場景中，部分場景的某些顏色和細節可能裁剪成白色，使得場景中遭裁剪部分的所有資訊變得毫無用處。

上圖包含剪裁區域(標示為紅色區域)

當顯示器試圖產生亮度範圍較廣的場景時，這個問題會變得更加明顯。HDR 計算指定場景中的光量，並使用該資訊保存影像內的細節，即便在亮度變化較大的場景中，也能獲得更逼真的影像。換句話說，場景的明亮部分可以非常明亮，而黑暗部分可以非常黑暗，兩者中仍然可以看到細節。

2 項 HDR 標準：HDR10 和 Dolby Vision

就 HDR 而言，HDR10 和 Dolby Vision 是現今採用的兩個重要標準。

HDR10

HDR10 相對來說是一個更容易入手的標準，製造商採用此標準便無須使用杜比標準及繳交費用。例如，HDR10 使用 10 位元色彩時，能夠在1000 尼特的亮度下掌握內容。HDR10 已經為 4K UHD 的藍光光碟設立了預設標準，而 Sony 和 Microsoft 也將此標準用在 PlayStation 4 和 Xbox One S。

Dolby Vision

Dolby Vision 是另一種主要的 HDR 格式，顯示器必須配有特殊設計的 Dolby Vision 硬體晶片，而 Dolby 公司會依此收取授權費用。Dolby Vision 使用 12 位元色彩和 10,000 尼特的亮度限制，其色域和亮度水平超過現今顯示器所能達到的極限。由於 Dolby Vision 有其特定的硬體支援需求，因此對於顯示器製造商來說，要採用 Dolby Vision 標準的門檻依然很高。

搭載HDR10的ViewSonic VP系列顯示器

ViewSonic 在 VP3268 -4K專業顯示器中採用了 HDR10 標準。VP3268結合了 4K 銳利度和清晰度以及 HDR10 可達到的高動態範圍明度。HDR 技術是一般觀看體驗的重大躍進。想要大幅提高細節和增強觀看體驗的使用者，可以藉由 VP3268提供更逼真的 HDR 影像。