HDR和LED显示屏技术深度解读

小编寄语“”你正在阅读的是文章：[图形处理器,LED显示屏,HDR]HDR和LED显示屏技术深度解读 原文1000字，预计阅读时间6分钟

HDR衰亡于广电行业，后逐步扩展到挪动设备端。

LED显示范畴引入这个概念和技术绝对滞后。诺瓦作爲HDR技术引入LED显示范畴的先行者和最早技术完成者，旨在给客户带来更好的画质体验。

什麼是HDR

我们处在一个多彩的世界中，爲了将这个多彩的世界经过显示屏真实出现在眼前，人类创造了摄影机、摄像机、电视机等各种设备，也研发了很多先进的技术，HDR就是其中之一。

HDR全称是High-Dynamic Range，即高静态范围图像技术。这项技术最早使用于摄影，在拍照进程中开启HDR，可以让原先的暗场景变得更亮堂更通透。如今，HDR技术曾经使用在了家电、智能终端等各个方面。LED显示范畴也由于诺瓦科技，开端真正体验到HDR技术带来的劣势。

HDR能带来什麼

拿电视举个例子。传统电视所能展示的亮度范围极爲无限，与人眼所能感知的范围相差甚远。其缘由是传统电视在画面亮堂处的亮度提不上去，暗处暗不上去。这招致了人眼最终所感知到的画面层次感较差，少量细节丧失。

HDR超画质显示技术能完满的处理此成绩。HDR绝对于目前市面上主流的SDR 1080P显示技术，具有更高的像素带载：3840×2160；更宽的色域范围：BT2020。同一幅画面可以显示更多的颜色信息，更多图像的细节纹路。同时加上愈加先进的电光转换技术，全方位提升了图画的明暗比照度，让一幅画面全方位展示出最真实的样子。

在LED显示行业，诺瓦科技率先做出了支持HDR片源解析的视频处置设备，推进LED显示进入HDR时代。

HDR绝对于SDR关于显示效果的提升

从上图可以看出，左边的HDR图像显示了更多的亮部和暗部细节。人眼看起来，画面愈加丰满，颜色过渡愈加平滑。

画质提升的5个维度

作爲图像处置行业的指导者，SONY发布了超高清画质的规范，包括了5个维度的提升：分辨率、色深、色域、比照度与帧率。

超高清蓝光规范要求分辨率爲4K，色深爲10bit，色域爲BT.2020，比照度即是对HDR的要求，帧率爲60fps。

上面专门讲讲最难了解的色深与色域：

HDR色深

超高清蓝光规范中规则色深爲10bit，即可以显示10.7亿种颜色。

RGB中每一个颜色有2的10次方，也就是1024个等级。RGB三色则共有超10.7亿（1024×1024×1024）种颜色搭配。

而普通蓝光规范SDR支持的是8bit色深，只要1677万种颜色，差距悬殊。也就是说，经过10bit输入，颜色愈加丰厚丰满，同时色阶过渡也会比8bit的愈加流利。

HDR色域

色深绝对应的另一个概念叫色域。前者表示所能显示颜色的数量，后者表示所能显示颜色的范围。

人眼、HDR、SDR的颜色范围比照

目前民用LCD/OLED屏幕所掩盖的显示色域大约是BT.709，约等于手机厂商宣传的95%NTSC色域（72%NTSC=100%sRGB）。近两年有不少手机和笔记本电脑开端支DCI-P3色域，而HDR的色域规范是BT.2020。

BT.709和BT.2020的颜色复原范围如下图。HDR规范的BT.2020色域要远超越现有的SDR色域，可以显示愈加丰厚的颜色范围，关于整个影像在颜色层次与过渡方面的加强起到了关键作用。

在如今曾经发布的HDR规范中，均对颜色深度和颜色空间作出了相应的规则。这些参数的片面提升，带来了“更好的像素”显示。

HDR行业规范有哪些

HDR 10

HDR10是目前最普遍的HDR规范，是超高清蓝光规格的强迫格式。绝大少数HDR显示设备所支持的HDR规范都是指HDR10，诺瓦科技也支持这一规范。

HDR10于2015年8月27日由美国消费者科技协会发布，迄今爲止失掉了戴尔、LG三星、夏普、索尼和Vizio等监控和电视制造商的支持和认可。索尼的PS4和X Box One S游戏主机均已支持HDR10规范。

HDR10规范对图像复原才能规则了一系列条件，其中就包括我们后面提到的10Bit色深和BT.2020颜色空间。另外显示屏亮度至多在1000尼特以上，只要满足这些条件，才干声称本人是HDR10。

HLG是由英国BBC播送公司与日本放送协会NHK共同开发的“数位节目放送”HDR规范，全名爲Hybrid Log-Gamma（混合对数伽码），于2015年5月推出。

BBC和NHK在开发HLG时，把播送最大的成绩“传输频宽”归入考量。HLG没有metadata的局部，它是将HDR信号结合进电视播送信号中，兼容以后的播送器材，也没有受权费成绩。因而，它适用于有线/卫星电视的数位放送，甚至是直播，让民众在家收看节目也能享用HDR效果。

这是杜比实验室开发的一项超高清蓝光电视规范。和开源的HDR10不同，只要经过杜比实验室认证的设备，才干声称支持Dolby Vision规范。而认证进程需求给杜比公司缴费，这些费用也直接计算到设备本钱外面。所以，支持Dolby Vison规范的设备普通价钱不菲。

Dolby Vision规范的色深进一步提升到12Bit，显示器至多需求满足4000尼特的亮度，目前曾经支持Dolby Vision超高清显示的电视有索尼、LG等。

HDR对显示屏的要求是什麼

显示屏的峰值亮度≥1000 nits

显示屏的最低亮度≤0.05 nits

掩盖90％以上的DCI-P3色域空间

高亮度所带来的效果不只仅只是“晃眼”，还可以带来愈加丰厚的颜色。

了解显示效果，我们要把一切量化的概念平面化。亮度与颜色之间异样可以发生化学反响。举个例子，真实世界的烟花、火光中心都是有颜色的，但是假如用亮度范围较低的显示设备来再现场景的话，烟花与火光中心处的颜色能够就无法表达出来，只会是一片惨白。这是由于每一个亮度层次里都包括了不同的颜色。

高亮度只是亮度静态范围的一个象限，另一个是极低的亮度，可以出现出愈加深邃的黑色。这种极高和极低的亮度之间还要有很好的等级控制，这样才是完成HDR技术的根底条件。有了这种极限的亮暗和等级控制，就能将极限亮度下的颜色表达的愈加精准。能容纳的亮度范围越大，亮度的层次也会越多，异样的颜色、灰度这些信息也会愈加丰厚。

LED具有LCD所不能比较的高亮度范围劣势。在色域范围上，LED也广于LCD。过来制约LED行业HDR技术使用的最大瓶颈是没有可以处置HDR静态范围的处置零碎，如今诺瓦作爲LED显示行业指导者，率先研制出处置HDR源的控制零碎，完满处理了HDR在LED范畴使用成绩。

HDR技术的将来

HDR并非一项孤立的技术，它规则了片源、硬件解码、屏幕显示关于图像信号的处置要求。所以，HDR技术的完成需求片源、硬件解码设备、显示设备联动，构成一个处置零碎，共同到达最终的显示画质！

以后，HDR在LCD行业使用最多。但是，由于LCD显示屏亮度上不去，这个后天的技术瓶颈，使得HDR在LCD行业总是达不到最好效果。

虽然LED行业具有LCD不能比较的亮度劣势，但爲什麼LED行业没有使用HDR呢？正如上文所讲，这是由于LED行业之前没有可以处置HDR源的处置零碎，也因而不断制约着LED行业对HDR技术的使用！

如今，有了诺瓦科技在HDR视频源处置方面的抢先技术，加之LED行业显示HDR的亮度劣势，真正完成了LED行业画质提升质的飞跃！

将来，HDR技术将被诺瓦科技引入到8K甚更高规范的显示之中，将“更好的像素”与“更多的像素”结合，重新定义显示画面，引领整个行业的价值晋级。

小编总结：更真实的画面带来更真实的体验，更真实的体验带来更完满的传达效果，继而拉升传媒价值。LED显示的HDR时代，诺瓦带来了！