HDR真的這麼神奇？手機顯示器紛紛用上HDR說顯示效果更好了

[PConline 雜談]HDR(高動態範圍)無疑是近年來顯示領域的熱門技術，越來越多的顯示器、電視、甚至手機屏幕都開始支持HDR技術，可比傳統SDR帶來更好的對比度、亮度和色彩精度。如今，連手機都開始大規模使用上HDR了，為什麼現在屏幕開始熱衷HDR？HDR開啟後真的能帶來超乎想想的視覺效果么？我們今天就拿一台HDR顯示器來作為例子和大家聊聊顯示器HDR的事。

HDR是什麼？

如今很多手機也在自己的屏幕中加入了HDR顯示技術，宣稱自己的手機有了更好的顯示效果，而很多顯示器廠商也開始在顯示器中加入HDR技術。那HDR究竟是什麼，究竟是怎麼提升顯示器顯示效果的？

HDR的全稱為高動態範圍圖像（英文全程為High-Dynamic Range，簡稱HDR），相比普通的圖像，能夠提供更多的動態範圍和圖像細節，一般被運用於電視顯示產品以及圖片視頻拍攝製作當中。

在相機中，我們經常可以看到HDR圖標，HDR是指高動態範圍圖片，由於數碼相機感光元件的動態範圍有限，在實際拍照時，如果現場光比特彆強烈，若按強光確定曝光，弱光處就一片死黑，看不到層次了;若按弱光處確定曝光，強光處就一片死白。HDR技術就出現了，HDR功能就是通過機器內部處理，壓制強光部分不至於過曝光，提升弱光部分使之有一定層次。相比普通的圖像，可以提供更多的動態範圍和圖像細節，根據不同的曝光時間的LDR(Low-Dynamic Range)圖像，利用每個曝光時間相對應最佳細節的LDR圖像來合成最終HDR圖像，能夠更好的反映出真實環境中的視覺效果。

反應到顯示器也是一樣，提升顯示器的動態顯示範圍，讓畫面更富有層次。可令立體場景更加逼真，大幅增加三維虛擬的真實感。現實中，當人由黑暗地方走到光亮地方，眼睛會自動眯起來。人在黑暗的地方，為了看清楚物件，瞳孔會很大張開，以吸收更多光線。當突然走到光亮地方，瞳孔來不及收縮，所以唯有眯上眼睛，保護視網膜上的視神經。而電腦是死物，唯有靠HDR技術模擬這效果——人眼自動適應光線變化的能力。方法是快速將光線渲染得非常光亮，然後將亮度逐漸降低。而HDR的最終效果是亮處的效果是鮮亮，而黑暗處的效果是能分辨物體的輪廓和深度，而不是以往的一團黑。

當使用HDR技術時， 現舉例一場景： 陽光普照下，水旁有一道牆壁。當陽光由水面反射到牆上,晴朗而明亮的天空會稍微暗一些，這樣能有助表現出水面的反光效果。當人們低頭看水面，陽光會反射到人眼中，整個畫面會非常光亮，並逐漸減弱，因為人眼適應了從水面反射的光。陽光直射到一塊光亮的石頭。若你緊盯著它，石頭表面的泛光會逐漸淡出，顯示出更多細節。HDR技術帶來的畫質提升是直觀可感的，即使是普通觀眾也能用肉眼辨別，因此今年眾多廠商紛紛在顯示器/手機屏幕產品上搭載HDR技術。

HDR畫面展示條件

至少真8位彩色顯示器

2017年，VESA(視頻電子標準協會)針對PC顯示器推出了首個全新的HDR技術標準——DisplayHDR 1.0。

DisplayHDR標準的制定集合了業界20多家晶元、顯示面板、顯示器、PC、系統廠商參與制定，包括 Intel、AMD、NVIDIA、微軟、Analogix、JDI、LG、LG Display、三星、友達光電、群創光電(Innolux)、華碩、戴爾、惠普、聯想、晨星、Realtek、MegaChips、Portrait Displays等等。HDR對於顯示器亮度、色域、色深等規格的要求各不相同，不過都必須具備真8位彩色顯示面板

其實8位色彩顯示是為了更好的復現真實肉眼看到的畫面，計算機在表示圖象的時候是用8bit(256)級或16bit(65536)級來區分圖象的亮度的，但這區區幾百或幾萬無法再現真實自然的光照情況。HDR文件是一種特殊圖形文件格式，它的每一個像素除了普通的RGB信息，還有該點的實際亮度信息。普通的圖形文件每個象素只有0 -255的灰度範圍，這實際上是不夠的。想像一下太陽的發光強度和一個純黑的物體之間的灰度範圍或者說亮度範圍的差別，遠遠超過了256個級別。因此，一張普通的白天風景圖片，看上去白雲和太陽可能都呈現是同樣的灰度/亮度，都是純白色，但實際上白雲和太陽之間實際的亮度不可能一樣，他們之間的亮度差別是巨大的。

顯示源必須為HDR

普通的圖形文件格式是很不精確的，遠遠沒有紀錄到現實世界的實際狀況。所以，現在我們就要介紹一下高動態範圍圖像(簡稱HDRI)。HDR全稱是高動態範圍。這是一個簡單的術語，HDR圖片是使用多張不同曝光的圖片，然後再用軟體它們組合成一張圖片。它的優勢是最終你可以得到一張無論在陰影部分還是高光部分都有細節的圖片。

電腦軟硬體支持

電腦的系統、顯卡需要能夠支持HDR源輸出，保證顯示器能夠接收到正確的HDR圖像信息。

顯示器HDR標準劃分

當然，HDR和HDR之間還是有差別的，HDR顯示器目前就有DisplayHDR 400、DisplayHDR 600和DisplayHDR 1000之分

DisplayHDR 400要求支持全局調光，峰值亮度不低於400nit，全局持續亮度不低於320nit，ITU-R BT.709色域(基本和sRGB色域差不多)覆蓋不低於95％，並支持HDR-10。

DisplayHDR 600針對高端顯示器和筆記本，要求屏幕具備10-bit處理能力，峰值亮度600nit，持續亮度350nit，黑白亮度響應時間不超過8幀，色域覆蓋99％ ITU-R BT.709、90％ DCI-P3 65。

DisplayHDR 1000則只有專業顯示器才能勝任了，峰值亮度1000nit，持續亮度600nit，同時色彩伽馬有明顯提升。

PConline 總結

我們此次用來舉例的AOC AG273QCX就是通過了Display HDR 400認證的顯示器。市面上有少數顯示器宣傳自己支持HDR，然而沒有經過相關認證，所以我們並不知道是否真的能實現HDR顯示效果。一般的話我們還是比較建議購買經過了HDR認證過的顯示器比較放心

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