為什么我投影機的HDR圖像太暗?

為什么我投影機的HDR圖像太暗HDR是指高動態范圍的縮寫,就像UHD一樣

標準藍光格式電影通常可以顯示220個灰度等級(8位),而HDR電影則使用多達964個灰度等級(10位)的可見圖像信息。由于有更多的層次數量,HDR電影能夠更好地區分圖像的暗部和亮部,因為可用的亮度層次是SDR的 4 倍多。

HDR圖像稱增強對比度和具有強大的色彩,但在投影機上,最終的圖像比其SDR等效的圖像更暗,這怎么解釋,可以做點什么?這就是我在這篇文章中要討論的東西。

目前投影機支持的高動態范圍格式有哪些?

HDR10

HDR10是一個開放的標準(SMPTEST-2086),使用標準化的感知量化器(PQ)方法(SMPTE ST-2084)。顏色和亮度信息在REC.2020擴展色彩空間中以10比特的色深傳輸。傳輸的元數據是靜態的,即它適用于整個視頻內容。HDR10是首批開放標準之一,幾乎所有制造商都支持。HDR10也總是4K UHD藍光的一部分,也用于Netflix、Amazon Video等的4K流媒體。

HDR10的特點

開放格式

在SMPTE ST-2084標準中規定了感知量化器(PQ)。

靜態元數據

最低系統要求是HDMI 2.0a

擴展色彩空間根據bt.2020的WCG色彩空間

10位色深

HLG(混合對數伽馬)

Hybrid-Log Gamma,或簡稱"HLG",是一種全新的方法,由BBC和日本廣播公司NHK開發。該標準使用相對亮度值,以bt.2020標準為基礎,但將其擴展到包括擴展的色彩空間和PQ,現在被稱為HLG或bt.2100動態范圍。不需要為HLG支付許可費,而且該標準也可以在SDR和HDR顯示器上再現。所有HDMI版本都支持HLG,用HEVC和VP9編碼。其優點是,HLG傳輸可以在所有電視上播放,無論是SDR還是HDR。

HLG的特點

伽馬和對數的混合

沒有元數據

相對亮度

10位色深

HDR10+

HDR10+建立在HDR10標準的基礎上,并通過動態元數據對其進行擴展。該格式是由三星、Pansonic和20世紀福克斯公司推出的。Amazon Prime Video、Warner Home Video 和 Philips也支持HDR10+。亮度值可以在逐個場景甚至逐個幀的基礎上設置。這個標準能夠檢測到復制屏幕的色彩空間。

特點

SMPTE 2094-40動態元數據

所有場景的色彩調整

符合ST.2094的動態元數據

元數據以顏色梯度信息為補充。

要求至少有HDMI 2.0a

在bt.2020或bt.709色彩空間的色彩再現,取決于顯示設備。

10位色深

什么是HDR元數據?

SMPTE ST.2086是一個 "主顯示設備色彩量"元數據,用于描述用于掌握內容的顯示器的能力。SMPTE ST.2086元數據包括RGB原色的CIE色度坐標(x,y)、白點和母帶顯示設備的最小/最大亮度。

平均光照度(MaxFALL)是一個靜態的HDR元數據,對應于整個數據流中每幀最高的平均圖像亮度。MaxFALL元數據值的單位是尼特,是亮度的單位。

最大內容亮度水平(MaxCLL)是一個額外的靜態HDR元數據,對應于整個流中最亮的像素。MaxCLL元數據用尼特表示。

亮度是高動態范圍圖像的關鍵。

1尼特是一個測量單位,對應于一坎德拉/平方米。它是一種亮度的測量,對應于眼睛可以感知到的表面的亮度的視覺感覺。SDR(非HDR)平板顯示器達到100尼特。兼容HDR的顯示器必須達到至少540尼特的水平。今天最好的顯示設備可達到2000尼特。SMPTE ST 2084標準甚至希望將來可以達到10,000尼特。

在視頻投影的世界里,由于圖像被反射到屏幕上,達到這樣的亮度峰值就變得非常復雜,甚至不可能實現。亮度越高,投影機的燈泡或激光器就必須更強大。例如,對于一個3米長的幕布,為了獲得100尼特,而不是上述的540尼特,你都需要一臺功率為1570流明的投影機。

為什么我的HDR圖像太暗?

投影機對高動態范圍圖像的正確再現,很少能以 "開箱即用 "的方式實現。這通常是由幾個因素造成的。電視機和投影儀的光輸出通常是有限的,制造商有時不存儲元數據或存儲不正確,因此,播放設備沒有收到正確的值,無法在屏幕上正確顯示圖像。最后一點對投影機用戶來說非常重要:HDR標準從來沒有為家庭影院投影機開發,而是專門為非常明亮的電視機開發的。

 

因此,必須考慮到投影機的亮度,才能顯示出動態范圍。用一臺打到32英尺的投影機,這個值是1000尼特,用一臺只打到20英尺的投影機,它將是大約650尼特。只有在考慮到這一比例時,HDR圖像的平均亮度才會顯得與SDR圖像相等,但卻有一個額外的好處,即陰影圖像的對比度和準確性更高,高光部分更明亮。

信號源的編碼也很重要,決定了投影機應該支持哪些亮度等級,哪些應該被忽略。

如果投影機在再現水平方面沒有適當的限制,就像在這種情況下,該產品將被配置為從0到10,000尼特而不被限制,它將為HDR "高光 "保留其亮度,這甚至不出現在99%的圖像中。這就是為什么圖像太暗的原因:要再現的層次配置錯誤。

因此,在制造投影機時,制造商必須決定如何根據投影機的能力將HDR圖像中從0到1000尼特的亮度變化轉化為圖像顏色的適當梯度。這在今天的大多數家庭影院放映機上是按廠家預設進行的(沒有統一標準)。

這就是為什么當對比度和亮度水平調整不當時,你最終會發現畫面太暗,黑色被阻擋,而SDR畫面看起來更好。

蜘蛛俠SDR           

                                                    

蜘蛛俠4K HDR 對比度調整不好

要糾正這一點,你將不得不手動進行。最大亮度水平使用對比度滑塊設置,最暗點使用亮度設置。這兩種操作必須在投影機上進行,而不是在使用專用測試模式的信號源上進行。你會同意我的看法,這不是很 "即插即用",而且HDR電影并不是都以相同的MaxFALL和MaxCLL水平編碼的。

在一些少見的設備上,如最新的JVC投影機的視頻處理,通過一個稱為DTM(動態色調映射)的設備,負責實時分析每個HDR圖像的水平。這也可以由madVR等軟件來處理實現。

更多對用戶友好的解決方案開始出現,例如通過實時檢測和播放動態元數據,將HDR 10+整合到愛普生EH-LS12000(最近在我們進行了測試)等投影機中,但如果你沒有這樣的設備或不使用帶有DTM的軟件,除了根據放映的電影調整對比度和亮度設置,沒有其他方法來糾正太暗的HDR圖像。阿強家庭影院網

總結

在把你的投影機和洗澡水一起扔出去并大喊 "商業陰謀 "之前,通過閱讀這篇文章了解你的設備的極限,并遵循這些簡單的提示,使用avsforums 4K HDR套件的白色和黑色削波測試模式調整對比度和亮度,你可以在這里找到。

具有動態HDR元數據管理功能的市售投影機列表。

JVC DLA-N5/N6/N8/N11

JVC DLA –N80/N98/N118

愛普生EH-LS12000B/EH-LS11000W

LG HU80KG/ LG HU85LA

weixin

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