自从 iPhone 12 支持「杜比视界」格式的 HDR 视频拍摄，Bilibili 支持「杜比视界」播放之后，「HDR」这个词也在我们的生活中出现得越来越频繁。那么到底什么是 HDR，它和我们之前在拍摄静态照片的时候，所使用的 HDRi 技术有没有关系呢？HDR，全称 High Dynamic Range，高动态范围范围。与之相对的就是 SDR，标准动态范围。为了适应早期设备，SDR 视频只能记录和呈现 100nit 的亮度信息，放在目前手机动辄上千 nit 的屏幕面前，有点不够看。而 HDR 视频则可以记录 1000nit 甚至更高的亮度信息，只要显示设备支持，相比同一个视频的 SDR 版本，就可以还原出更大的动态范围，更高的峰值亮度。
HDR 效果模拟
目前的 HDR 视频在拍摄端和编码端都已经得到了支持，近年来的相机传感器基本都支持拍摄 HDR 视频，而后期软件也早早引入了对 HDR 的支持。主要的瓶颈出现在显示设备上。HDR 10 和「杜比视界」1000 nit 起步的亮度要求，对民用设备的考验实在太大，所以之后 VESA 组织主导的阉割版 HDR400 和 HDR600 才会那么大受欢迎。其次是 HDR 不光对屏幕的峰值亮度有要求，还对屏幕的对比度有要求。高对比度才能呈现 HDR 视频的高动态。在一个对比度只有 1000:1 的普通 LCD 屏幕上，如果同时显示 1000nit 的高光和 0.1nit 的暗部，面对这种高动态场景，由于对比度只有 1000:1，它要么只能把高光从 1000nit 压到 100nit，要么只能把暗部从 0.1nit 提亮到 1nit。无论怎样，都无法还原 HDR 的创作意，还会丢失高光或者暗部的细节。
LCD 面板模组
所以只有几千比一对比度的普通 LCD 屏幕，并不适合 HDR 显示。mini LED 背光的 LCD，以及目前手机上普及的 OLED，才是目前比较理想的 HDR 显示载体。OLED 可以实现 100000:1 的对比度，而 mini LED 背光 LCD 则可以在民用级产品实现 3000 nit 以上的高亮度。
搭载 mini LED 背光 LCD 的 iPad Pro 12.9 可以实现极佳的 HDR 显示效果
如果你的手机是 XR 和 11 这种使用 LCD 的机型，观看杜比视界内容的效果就不会特别好。如果是 11 Pro、12、12 Pro、13、13 Pro 等采用 OLED 的机型，在 B 站开启「杜比视界」以后，观看体验就会有质的飞跃。「杜比视界」是目前的一种主流的 HDR 格式，其他常见的格式还有 HDR 10、HDR 10+、HDR Vivid、HLG。B 站和 iPhone 都采用的是杜比视界 8.4 的版本，比起其他的 HDR 格式，这种格式不光可以记录更多的动态范围，还可以实现对低亮度显示器的兼容。常规的 HDR 视频一般，采用的是 PQ 转换曲线，而杜比视界 8.4 则整合了 HLG 曲线。比起 PQ 曲线记录画面每个点的亮度值，HLG 曲线记录的则是画面每处亮度的比例。
HLG 和 PQ SDR 的曲线对比
通俗来说，当一块 SDR 屏幕，在播放 PQ HDR 的视频时，遇到大于屏幕峰值亮度的画面内容，就只能统统按照最高亮度来显示，高亮画面就会是一片死白。如果播放的是 HLG 内容，画面亮度都是按照百分比来记录的。比如，视频会告诉屏幕，这里应该显示 60% 的亮度，而不是像 PQ 那样「这里应该是 600nit」，这样无论什么级别的屏幕，都可以显示 60% 的亮度。通过这种方法，杜比视界 8.4 可以实现对旧设备的最佳兼容性。杜比视界独有的单张分析动态范围，这里就不再赘述，有兴趣的朋友可以上网检索查看。| HDR 视频和我们拍照时用的 HDR 是一回事吗？拍照的时候，无论是相机还是手机，都会有 HDR 的开关选项，那么这里的 HDR 和前面说的 HDR 是一回事吗？其实不是一回事，拍照的 HDR 开关，说的是 HDRi 技术，指的是「高动态范围成像」，是一类把现实世界超高的动态范围，压缩到 SDR 这个有限动态范围内的技术手段。
一个典型的 HDRi 照片的处理过程
而 HDRi 类似的技术，在拍照和视频的时候都有用到。这是因为现实世界的亮度和动态范围实在太高，我们的显示设备无法显示，所以需要想办法提亮暗部细节降低对比度，压暗并且重新映射高光区域来降低亮度。在这个过程中，可以使用多帧合成、AI 分析等技术手段。
| 总结
总之辨别要辨别一段视频或者照片，是否是 HDR 内容的方法很简单，就是看这段视频，或者照片，在你的 OLED iPhone 上观看时，是否能呈现超乎寻常的亮度，是否能在一个画面内呈现1000 nit 的太阳和 0.3nit 阴影的细节。
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