什么是高动态范围及其工作原理高动态范围，通常称为HDR，是一个经常出现在电视、摄影和智能手机领域的术语。但这究竟意味着什么?本文旨在揭开HDR技术的神秘面纱，解释它是什么、它是如何工作的，以及管理它的全球标准。
HDR，即高动态范围，是一种旨在通过增加最亮的白色和最暗的黑色之间的对比度来提高图像或视频质量的技术。这导致图像更接近人眼在现实生活中看到的图像。
传统上，人眼可以感知比任何相机或显示器可以捕获或显示的范围更广泛的颜色和对比度。HDR技术弥合了这一差距，呈现出更逼真、更生动的图像，拥有更广泛的色彩范围和更高水平的暗部和亮部细节。
不同的高动态范围格式
HDR10：通用标准
HDR10是最普遍的HDR形式。它是一种开放标准，可免费使用，因此在各种设备和流媒体服务中享有广泛支持。HDR10采用静态元数据，这意味着它为整部电影或节目应用一个HDR设置。
HDR10+
HDR10+比其前身更上一层楼。它引入了动态元数据，可以逐个场景甚至逐帧调整亮度级别，以获得更精细的观看体验。
杜比视界
杜比视界是另一种利用动态元数据的HDR形式。然而，它通过支持高达12位色深和管理更高的峰值亮度超越了HDR10+。它的主要缺点是它是专有标准，要求制造商为使用付费，这导致它的采用不如HDR10广泛。
HLG(混合对数伽马)
HLG是专为广播电视设计的HDR版本。其独特的卖点是向后兼容标准动态范围(SDR)显示器，使其成为广播公司的首选。
Technicolor的高级HDR
Technicolor的AdvancedHDR是一种相对较新的HDR格式，目前仍在普及。它结合了其他几种HDR格式的优点，并且能够逐个场景地优化内容。
请记住，并非所有设备都支持所有HDR格式。您可以使用的HDR类型取决于您的显示设备和您正在查看的内容的规格。
科学，HDR是如何工作的?
HDR的核心是它能够在每个颜色通道中使用更多“位”。在标准动态范围(SDR)系统中，颜色通常由8位定义，导致每种颜色有256种可能的色调。相比之下，HDR使用多达10位甚至12位，提供超过十亿种可能的颜色。这种扩展的颜色深度允许HDR提供更详细和逼真的图像。
此外，HDR还增加了显示器的峰值亮度，这意味着白色更亮，同时仍保留较暗区域的细节。从本质上讲，HDR技术扩展了图像的“动态范围”，即最暗部分和最亮部分之间的对比度。
解释HDR工作原理的图表
在设备上体验HDR内容
要充分体验高动态范围，您需要HDR内容和HDR兼容设备。Netflix和AmazonPrimeVideo等许多流媒体平台现在都提供HDR内容，并且许多现代电视、智能手机和计算机显示器都支持HDR。
必须注意的是，存在不同的HDR格式，包括HDR10、DolbyVision和HLG(HybridLog-Gamma)。这些格式的技术规格各不相同，并非所有设备都支持所有格式。
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设定HDR的全球标准
HDR技术的全球标准由多个组织制定，包括国际电信联盟(ITU)。ITU的无线电通信部门(ITU-R)发布了多项有关HDR标准的建议，包括ITU-RBT.2100。您可以在他们的网站上了解有关这些标准的更多信息。
随着技术的不断进步，高动态范围变得越来越普遍，增强了我们日常的多媒体体验。HDR技术的最新发展使查看图像和视频成为可能，这些图像和视频具有比以往任何时候都更鲜艳的色彩、更好的对比度和更高的分辨率。
HDR的未来
然而，HDR的未来更有希望。随着OLED和QLED等显示技术的成熟和普及，HDR提供更加逼真和身临其境的视觉体验的潜力也在增长。
此外，高动态范围不限于电视和电影。它正在游戏世界掀起波澜，PlayStation5和XboxSeriesX等下一代游戏机兼容HDR，为游戏玩家提供前所未有的视觉质量。此外，HDR在智能手机和DSLR中的出现正在彻底改变摄影和摄像，让专业人士和业余爱好者能够捕捉和分享质量无与伦比的图像和视频。
HDR是一项突破性的技术，它改变了我们捕捉和显示图像和视频的方式。通过增强对比度和色彩范围，高动态范围提供了尽可能接近真实生活的观看体验。
无论您是在观看自己喜欢的节目、玩最新的视频游戏，还是在智能手机上捕捉美丽的日落，HDR技术都在幕后发挥作用，为您提供最佳的视觉体验。
随着我们在日常生活中继续拥抱数字媒体，对高质量视觉体验的需求只会增长，使HDR成为我们多媒体未来不可或缺的一部分。随着技术的不断发展，我们只能期待HDR不断改进，为我们提供更加生动、逼真和身临其境的视觉体验。