正如前面所提到的,BT.2100规范的核心在于之处HDR系统与SDR系统在光电信号转换函数方面的不同,HDR高动态范围视频系统制作与显示系统之间所采用的转换函数为PQEOTF以及HLG OETF。这里就变得有点复杂了,我们首先需要简单解释三个不同的转换函数,分别是OETF、EOTF与OOTF。OETF(opto-electronic transfer function),主要是指拍摄场景的真实光线信号转换到视频电信号的处理方式,通常是指在摄像机中光电转换处理函数。在显示设备之中,则主要包括了EOTF(electro-optical transfer function)电光转换函数与OOTF(opto-optical transfer function)光光转换函数,前者大家应该不陌生,主要是指在显示设备之中在接收到的影像电信号转换成显示画面的线性光输出,也就是以往我们通常所说的Gamma伽玛曲线,在高清的BT.1886 EOTF推荐规范中所要求的高清制作室显示设备采用的EOTF曲线大致上与Gamma2.4曲线相近,只是暗部有所不同。而OOTF恐怕不少人会觉得难以理解,为什么在OETF与EOTF之间还要加入一个OOTF。其实OOTF是指内容上的场景光与现实设备光输出之间的处理手段。我们需要十分清楚地知道在视频显示系统之中,显示设备的光输出与摄像机拍摄的场景光信息并非是线性关系,为了弥补这个问题,所以就要引入这个OOTF光光转换函数。当想得到一个参考级的HDR画面的光输出,就需要在场景光信息与显示光输出之间加入一个“参考”OOTF函数。因为电影内容创作的关系,往往在后制过程中还会加入一些艺术性创造的元素,例如改变场景光信息的色温,让它看上去更加符合电影的主题,而处理的方式就是通过OOTF函数来渲染实现。我们可以把摄像机内的OETF、内容创作者的对影像的调整以及显示设备上的EOTF三个步骤合在一起成为“艺术创作”OOTF函数。好了,回到正题。在BT.2100规范之中,PQ系统中的OOTF处理是在摄像机端或者是制作端,并非在显示设备上,所以对于采用PQ曲线的HDR设备,例如说HDR10、Dolby Vision都是在平板电视或家庭影院投影机中解码PQ EOTF曲线,最终形成HDR的影像显示输出。由于制作端显示设备与消费端显示设备的不同,这就要求消费端的显示设备需要支持HDR元数据的解码能力。而HLG系统则是将OOTF处理放在显示端,显示端直接进行OETF转换,不需要处理HDR元数据,直接解码即可,能够向下兼容以往的SDR显示设备。因此,从PQ与HLG两种系统结构上的差异,我们已经不难看出,前者有着更高的制作水准,属于绝对亮度处理系统,峰值亮度可达10000nit,但对显示设备的要求较高,而后者则是拥有更高的兼容能力,属于相对亮度处理系统,不需要更换支持HDR元数据解码的显示设备就能实现HDR高动态范围的效果。目前采用PQ EOTF转换函数的HDR10与Dolby Vision广泛应用于UHD 4K蓝光与4K流媒体制作中,拥有更好的HDR画面的表现力,而HLG OETF转换函数则应用在电视广播领域,可以让HDR技术得到更快地普及。PQ系统HLG系统PQ信号输入,HLG系统显示转换流程HLG信号输入,PQ系统显示转换流程