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4K超高清电视高动态范围技术(四):技术概述

高动态范围技术是新近的一项研发成果,可大大地增强4K超高清晰度电视的图像呈现效果,从而可更好地满足消费者们的相关期望。
 
正如其名称所暗示的那样,高动态范围技术为4K超高清晰度电视所带来的是远超过空间分辨率提升方面的效益。目前所使用的相关技术是二十年前高清晰度电视刚“诞生”时,由SDR(Standard Dynamic Range,标准动态范围)或者ITU REC 709规范中所定义的电视视频内容呈现方式。
 
目前,有多种高动态范围技术模式正在相互竞争,争夺最终的市场主流地位。它们具有以下的三大共同特点:
 
(1)均支持更宽的色域;
 
(2)均支持跟高的对比度:在更暗的图像背景之中,黑色显得更黑;
 
(3)在明亮的白色和彩色元素背景下,具有更好的亮度。
 
高动态范围技术的实施效果如图1所示:


 
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图1  高动态范围图像显示的主观效果
(上图为关闭HDR功能后的效果,下图为打开HDR功能后的效果)


 
高动态范围技术的目标是把电视图像的呈现效果更为紧密地与人眼在真实自然世界之中的主观视觉体验相匹配。高动态范围技术规范的出现与CRT(阴极射线管)的技术特性极限有关:对最黑暗场景的图像渲染最高仅为117尼特;对最明亮场景的图像渲染最高仅为100尼特;对各种彩色显示亮度的图像渲染最高仅为10尼特,而且还具有不同的层级。
 
人类的肉眼对于亮度的感知范围是0.000001尼特~1亿尼特。高动态范围技术并不是为了匹配上述范围内的图像呈现效果,而是为了获得接近于人眼观看真实景(从暗背景到亮背景)物时的主观感觉。
 
 
参考文献:
 
[1] Ken Goeller. 4K AND HDR, MORE THAN MORE PIXELS: How New Market and Technology Dynamics are Defining Next-Generation TV[C]. 2015 Spring Technical Forum Proceedings. NY:NCTA, 2015-05-05.
 
本文作者为上海情报服务平台兼职情报分析员
 


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