之前我在寫(xiě)那篇CES展會(huì)總結(jié)文章時(shí)，有網(wǎng)友留言想讓我深入談?wù)勊髂犭娨暽系?a class="innerlink" href="http://m.jysgc.com/tags/HDR" title="HDR" target="_blank">HDR（高動(dòng)態(tài)范圍High-Dynamic Range）技術(shù)。因?yàn)槲业淖x者大多是攝影愛(ài)好者，他們對(duì)于攝影領(lǐng)域的HDR并不陌生。但電視機(jī)為什么也高加入HDR了？它的含義和相機(jī)上一樣嗎？對(duì)于電視畫(huà)面又會(huì)產(chǎn)生哪些影響？由于我在CES現(xiàn)場(chǎng)也只是走馬觀花的看了一下索尼展臺(tái)，因此當(dāng)時(shí)對(duì)這個(gè)問(wèn)題并沒(méi)有什么深入的認(rèn)識(shí)。所以回國(guó)后我特地與索尼電視部門(mén)的朋友溝通，了解了一些有關(guān)電視HDR技術(shù)的細(xì)節(jié)。
首先，在我們攝影領(lǐng)域的HDR其實(shí)更多的是指一種照片處理程序。在明暗反差極大的環(huán)境下拍攝，一般相機(jī)單次曝光沒(méi)有辦法同時(shí)把極端亮部或者暗部的細(xì)節(jié)同時(shí)記錄下來(lái)。此時(shí)的畫(huà)面要么出現(xiàn)高光（比如天空）“飛白”，要么就是暗部（地面或者陰影）“死黑”，完全沒(méi)有細(xì)節(jié)。但是，在經(jīng)過(guò)HDR處理（既可以是前期多次曝光疊加，也可以后期處理）后的照片就能夠在一張畫(huà)面中同時(shí)讓高光與暗部的細(xì)節(jié)都表現(xiàn)出來(lái)。
而索尼的這個(gè)HDR其實(shí)是指一種“電視系統(tǒng)能展現(xiàn)的亮度范圍”的標(biāo)準(zhǔn)，它的亮度范圍要比傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)（SDR）大的多。說(shuō)起電視機(jī)的亮度，先讓我們掰著手指算一下影響一臺(tái)電視畫(huà)質(zhì)的元素有哪些？
大家首先會(huì)想到的是分辨率。以前的全高清，現(xiàn)在流行的4K以及未來(lái)的8K都是分辨率指標(biāo)；接下來(lái)大家可能還會(huì)談到灰度層次、幀率和色域等等，但實(shí)際上電視機(jī)的亮度也就是我們所說(shuō)的亮度動(dòng)態(tài)范圍也是一個(gè)重要的指標(biāo)。我們?cè)谡勲娨暜?huà)面亮度問(wèn)題時(shí)，通常有這么幾個(gè)要點(diǎn)：這個(gè)電視機(jī)的畫(huà)面在最暗時(shí)是否能夠達(dá)到純黑？最亮處又能有怎樣的明亮度？最亮與最暗畫(huà)面之間的亮度對(duì)比值是多少？
表達(dá)亮度的單位叫做尼特，傳說(shuō)陽(yáng)光的亮度高達(dá)十的九次方尼特，而星空的亮度僅有10的負(fù)四次方到負(fù)六次方。而人眼依靠瞳孔的收縮放大來(lái)適應(yīng)不同的亮度（我們相機(jī)上改變光圈大小也是這個(gè)原理）。我們?nèi)搜蹖?shí)際能夠感知的亮度范圍大概在1到10的十二次方之間，但在無(wú)瞳孔調(diào)節(jié)時(shí)的范圍大約是1到10的五次方，即100000：1。
問(wèn)題是標(biāo)清時(shí)代電視攝像機(jī)的亮度范圍非常有限，能夠再現(xiàn)的光比大約是1到10的三次方（1000：1），也就是10檔光圈的寬容度。這個(gè)寬容度逐漸成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)（即SDR——標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍）一直被用到現(xiàn)在的高清時(shí)代——我們家里使用的絕大多數(shù)電視機(jī)都遵循這個(gè)亮度范圍標(biāo)準(zhǔn)。
后來(lái)，根據(jù)ITU（國(guó)際電聯(lián)）、EBU（歐廣聯(lián)）、SMPTE（美國(guó)電影電視工程師協(xié)會(huì)）和ARIB（日本電波產(chǎn)業(yè)會(huì)）等國(guó)際、地區(qū)和國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化組織研究建議，為電視系統(tǒng)的寬容度建立一個(gè)叫做HDR（高動(dòng)態(tài)范圍）的新標(biāo)準(zhǔn)。而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是把電視系統(tǒng)的寬容度從1000:1提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)達(dá)到十的五次方（100000:1），相當(dāng)于從10檔光圈提高到16.7檔，也就是正好與人眼在無(wú)瞳孔調(diào)節(jié)狀態(tài)下能感受到的亮度范圍相當(dāng)。
特別需要注意的是，亮度的提升也直接為色彩表現(xiàn)帶來(lái)明顯提升！看看索尼向我提供的這張圖表吧！我們過(guò)去對(duì)廣色域的理解往往只停留左面這張平面的三角形的色域圖上，但實(shí)際隨著亮度的變化，色彩范圍也在跟隨著變化。大家可以對(duì)比下傳統(tǒng)電視（包括全高清電視）采用的BT709（SRD標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍）與索尼倡導(dǎo)的BT2020（HDR高動(dòng)態(tài)范圍）在整個(gè)色域范圍上的不同——在高度軸上加入了亮度范圍這個(gè)指標(biāo)后，HDR擁有的色彩空間實(shí)在要比SDR大了太多！這正好解釋了為什么說(shuō)HDR技術(shù)也會(huì)極大改善電視色彩表現(xiàn)的原因。
事實(shí)上，電視領(lǐng)域的HDR信號(hào)很早就有，但一直沒(méi)有在民用領(lǐng)域普及開(kāi)來(lái)。隨著新型的數(shù)字?jǐn)z影器的大量應(yīng)用，35mm全畫(huà)幅CMOS拍攝的畫(huà)面亮度寬容度已經(jīng)普遍超過(guò)14檔光圈。索尼所有的專業(yè)4K攝像機(jī)/攝影機(jī)都支持HDR拍攝，用這些器材拍攝出的原始畫(huà)面擁有非常寬廣的亮度范圍。問(wèn)題是，這些拍攝出來(lái)的HDR信號(hào)到你家現(xiàn)有的電視上依然只能以1000：1的亮度范圍進(jìn)行重現(xiàn)，原有的大量亮度和色彩信號(hào)都被白白損失掉了！
目前，索尼已經(jīng)在美國(guó)與Netfilx以及亞馬遜合作提供帶有HDR信號(hào)的電視節(jié)目。同事，索尼影業(yè)自己也將拍攝的電影都支持HDR格式。那么，索尼又準(zhǔn)備如何解決這種HDR標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)在家里的重現(xiàn)問(wèn)題呢？
這次索尼在CES上展示的搭配了動(dòng)態(tài)背光技術(shù)的新電視X93D/X94D系列就能夠還原出HDR效果。這些電視機(jī)看起來(lái)體型和去年的浮空映畫(huà)系列厚度相當(dāng)，但他們卻擁有了全新的可以在超薄面板上實(shí)現(xiàn)分區(qū)動(dòng)態(tài)背光的“動(dòng)態(tài)背光系統(tǒng)精英版”，這套背光系統(tǒng)與索尼自家的精銳光控技術(shù)合作，能夠?qū)崿F(xiàn)100000：1寬容度。同時(shí)，CES現(xiàn)場(chǎng)那套高掛“禁止攝影”標(biāo)志，采用“動(dòng)態(tài)背光系統(tǒng)大師版”的工程樣機(jī)不光擁有更精密的光控，而且亮度更是達(dá)到了驚人的4000尼特——這個(gè)數(shù)值幾乎是索尼競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手品牌的最高亮度的四倍！
支持HDR技術(shù)的索尼電視在畫(huà)質(zhì)上的表現(xiàn)讓我深感折服。如果說(shuō)同樣表現(xiàn)一個(gè)日出場(chǎng)景的話，SDR的畫(huà)面看上去只是畫(huà)面中有一個(gè)淡黃色的區(qū)域就表示是太陽(yáng)；而這個(gè)場(chǎng)景在HDR機(jī)型上重現(xiàn)的話，同一個(gè)位置上就會(huì)真正閃爍出金色的光芒——從明亮色調(diào)的光斑來(lái)表現(xiàn)陽(yáng)光到在屏幕上出現(xiàn)一個(gè)真正的高亮發(fā)光體，這種對(duì)比是如此明顯和強(qiáng)烈！特別是那臺(tái)裝載了“動(dòng)態(tài)背光系統(tǒng)大師版”的工程樣機(jī)，正在演出一段小女孩搭乘直升機(jī)在城市上空盤(pán)旋的畫(huà)面。此時(shí)，強(qiáng)烈的陽(yáng)光在城市幾幢帶有玻璃幕墻的摩天樓上反復(fù)映射，那種由最高4000尼特亮度面板帶來(lái)的玻璃反光是如此真實(shí)，如此令人感動(dòng)！與之形成鮮明對(duì)比的是旁邊一臺(tái)同樣尺寸同樣分辨率的高清電視畫(huà)面因?yàn)闊o(wú)法達(dá)到如此的高亮度以及由索尼精銳光控帶來(lái)的直下式精確亮度分區(qū)控制，畫(huà)面就顯得非常暗淡而缺乏生氣。
觀看現(xiàn)場(chǎng)的HDR與SDR畫(huà)面對(duì)比，我一時(shí)覺(jué)得很難用言語(yǔ)準(zhǔn)確表現(xiàn)兩者之間的差異。用個(gè)不太恰當(dāng)?shù)谋扔靼桑簩?duì)比SDR與HDR機(jī)型的畫(huà)面，就好像從聽(tīng)立體聲一下子變成了聽(tīng)5.1環(huán)繞聲，這種全方位的細(xì)節(jié)提升真讓人過(guò)目難忘！
最后，在動(dòng)筆寫(xiě)這篇文字前我還有些擔(dān)心，CES上看到的這些內(nèi)容可能無(wú)法讓國(guó)內(nèi)讀者們親身體會(huì)到。但前面索尼方面的朋友告知我，這幾款支持HDR的新機(jī)型將會(huì)首先在中國(guó)地區(qū)開(kāi)始銷(xiāo)售，所以大家應(yīng)該馬上就能在國(guó)內(nèi)的索尼電視柜臺(tái)/展廳感受到HDR技術(shù)帶來(lái)的明顯畫(huà)質(zhì)提升。