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影视制作发展的历史就是不断地追求更高的图像质量.与图像质量有关的因素是分辨率、色域、量化精度、帧率和动态范围,与标清相比高清电视通过提高分辨率提升了图像质量,4K超高清电视不但在分辨率方面超越了高清,还扩展了色域、提高了量化精度和帧率,加上最新的高动态范围（HDR）技术,4K超高清电视能够呈现出比高清更『京艳的视觉效果.HDR技术简介
曾经有研究表明,人眼对于影像观看感受是否清晰和真实,由多种因素决定.其中分辨率所占的比重大约是10%,而占据最高比重的,接近70%的关键因素,是影像的对比度,也就是画面的反差.这也就是为什么在天气条件不好的时候,拍摄出的影像看上去往往不觉做到很清楚,无论是高清还是4K.同时,受拍摄、制作和显示技术的影响,影视制作不可能也没必要完全再现实际景物的动态范围,但与人眼的视觉特性相比,目前电视系统的动态范围还是太小了,因此,影视行业需要制定新的技术标准提升系统的动态范围.
在标清时代,早期电视摄像机的动态范围只有150%,之后提高到了300%、600%,能够再现的光比约为1000：1,相当于10挡光圈宽容度,高清时代亦然.标清和高清显像管监视器的标准亮度为100尼特（cd/m2）,对比度大于1000：1,显像管伽玛（EOTF,电光转换特性）2.4（ITU-R BT.1886）.与显像管伽玛相对应的电视伽玛（OETF,光电转换特性）配合摄像机拐点/斜率支持的宽容度传输能力1000：1.在现有的电视系统中,拍摄、制作、传输和显示的宽容度均为1000：1,即10挡光圈.
近年来数字摄影机大量应用于电影拍摄,为了实现与彩色负片相同的宽容度性能,35mm全画幅成像器件的宽容度已经超过了14挡光圈.最新的OLED显示屏亮度达到了1000尼特,对比度超过1000000：1（20挡光圈）,配置了动态背光技术的液晶显示屏亮度达到了4000尼特,对比度远超10000：1.目前,在拍摄和显示技术方面已经达到或接近了HDR的耍求,但现有的显像管伽玛（FOTF）和电视伽玛（OETF）配合摄像机拐点/斜率支持的宽容度传输能力只有1000：1,成了实现HDR的瓶颈.
HDR就是在提高了拍摄和显示动态范围的基础上采用新的和EOTF,用更高的量化精度把电视系统表达宽容度的能力提升到100000：1,并兼容现有的SDR（标准动态范围）收看设备.
所以简单来说,HDR就是建立了一个比SDR更大的坐标系,以内现更大的色域和更高的亮度动态范围.
显示设备的EOTF是指数特性,制作系统的OETF是对数特性,OETE利用人眼的非线性对数特性对动态范围进行压缩以节省传输资源.EDTF对被OETF压缩了动态范围进行扩展,两种曲线的方向相反,必须成对配合使用,才能再现正确的灰度和彩色.目前,很多厂家、研究和广播机构提出了多种用于HDR播出、发行的EOTF,其中两种被市场广泛接受,一种是杜比公司建议的PQ,已经成为PTE ST2084标准,另一种是NHK与BBC建议的HLG（Hybrid Log-Gamma）,正在申请成为ITU-R标准.
在美国,OTT和演播室表演类节目（电影和连续剧）引领了HDR发展,根据CEA（Consumer Electronics Association,美国消费电子产品协会）发布的规范,其播出格式为HDRIO,即10比特量化、4：2：0取样、R.2020色域,EOTF采用PQ（PTE ST 2084）,SDR兼容方案为Dolby Vision；欧洲推动HDR发展的主要是卫星和实况直播体育节目,SDR向下兼容性受到高度重视,因此EOTF优先考虑采用兼容性好的HLG（Hybrid Log Gamma）；日本的状况与欧洲类似.
索尼HDR制作
由于播出、发行的EOTF至少有两种选择,因此制作HDR电视节目时无论选择哪种做母版都有风险,有必要引入与EOTF/OETF无关的中间母版（Mezzanine Master）制作格式.基于影视制作的丰富经验,索尼建议采用S-Log3作为HDR的制作母版.S-Log3预留了4000%的动态范围,与Cineon对数伽玛几乎完全相同,便干调色,非常适合10比特HDR电视母版制作和HDR直播.
而视频制作技术的发展可以大致从几个方向来看,如：空间分辨率的角度,从标清、高清到4K等、色域的角度（彩色分辨率）从电视R709、DCI-P3,到BT2020等；量化精度的角度（灰度分辨率）也在不断增长,从8bit,10bit,12bit到16bit等；帧率的角度（时间分辨率）也在不断发展,24/25/30p,到50/60p,再到120p等.
HDR对摄影机的要求是：宽色域≥BT2020色域、高宽容度≥14挡光圈.但一直以来由于显示设备,如监视器、民用电视机的绝对亮度和对比度不高,无法再现摄影机所捕捉到的高宽容度画面.所以在后期制作输出时,只能输出当前显示设备能再现的色域和伽马,来适应显示设备.这种制作流程,我们把它叫做SDR（Standard Dynamic Range）标准动态范围流程.
随着索尼高动态范围监视器BVM-X300的推出,HDR节目制作就完全可以实现了.作为全球第一款支持4K分辨率、目前最宽显示色域（ITU-R2020标准的80%）和HDR技术的产品BVM-X300 4K OLED HDR监视器,在HDR模式时最高亮度能达到1000尼特（普通监视器只有100尼特左右）,最高对比度大于1000000：1,能够做到纯黑显示.它支持S-Log3和SHPTE ST2084的EOTF（电光转换）.HDR可以再现更多层次细节,更多色彩,高光区域不再是片白,而是真正的高亮,无论是金属的光泽、玻璃的反光还是灯具发出的光芒,都可以真真切切如同肉眼亲眼所见一样.不同于SDR下的4K影像,虽然具备相比高清更丰富的细节,但是由于屏幕对比度上不夫,依然有不少人觉做到和高清画面差异不明显.几乎所有第一次看到4K HDR的观者都会感叹,特别是对于高亮物体的表现力,令人叹为观止.
以下是基于索尼RAW格式的HDR制作流程举例：首先,使用索尼F65/F55/F5拍摄16bit线性RAW,实现宽色域和14挡宽容度.然后在后期制作系统进行剪辑调色制作,调色时需要使用HDR监视器进行调色.最后通过调色软件,如Film Light、Quantel以及SGO Mistika等软件,输出HDR格式（色域BT2020、伽马S-log3或ST2084）.这时就能通过HDR监视器欣赏到震撼的HDR内容了.
HDR能够将4K影像重现提升到前所未有的高度,对比度提升使观众主观的清晰感受能够带来质的提升.笔者认为,随着HDR电视产品的推出,很快就会吸引大众的目光,同时也会对4K高品质节目的需求带来一股新的推动力,相信会引发一波新的4K节目制作热潮.
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参考文献：
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