全新的HDR在数字影像技术流程中的实践应用

范嵬玮

（作者单位：吉林艺术学院新媒体学院）

全新的HDR在数字影像技术流程中的实践应用

范嵬玮

（作者单位：吉林艺术学院新媒体学院）

2016年会成为HDR之年吗？这句话是现在业界讨论最多的话题，HDR技术也是即将全面代替4K技术的一次新的数字技术革命。HDR技术也将成为新的国际标准化，并且在2016年达到产业化。2016年，HDR技术通过电视新品来带动消费电子。HDR技术的标准化其实早就有了较为成熟的概念。在这些概念下也催生出HDR图像拾取，HDR图像调整，HDR图像显示等几方面，来完成HDR图像的丰富和逼真程度。

HDR；SMPTE；ST-2084；Dolby Vision；UHD

1 HDR概念梳理与HDR标准

HDR（High Dynamic Range）“高动态范围”的首字母缩写，它代表着对比度高于“普通”画面。SDR（Standard Dynamic Range）“标准动态范围”的首字母缩写，目前在电影院和电视屏幕上看到的都是标准动态范围对比度的普通画面。

1.1 显示亮度

那么如何定义HDR显示标准呢？根据显示设备上的EOTF（电光传输函数）和OETF（光电传输函数）的不同，EOTF主要是在显示上定义标准，OETF则是摄影机在影像拾取上定义。PQ（感知量化）传输曲线SMPTE ST-2084，它已经是HDR显示的EOTF的新标准。经过测试ITU-R 1886和PQ，后者绝对亮度最大值达到了10 000 nits，而后者亮度最大值为100 nits。ITU-R 2100混合对数伽马曲线（HLG）与PQ相比，前者亮度最大值为1000 nits。因此ITU标准定义了两种不同的HDR显示。HLG成为电视传输曲线的标准。Dolby Vision是一套“高品质、高动态范围与广色域的娱乐内容输出系统”。目前现阶段它使用（SMPTE ST-2084）。Dolby Vision的亮度范围在0～10 000 nits，而现今的显示技术（截止2016年）Dolby Vision母带显示器亮度范围在0.005～4 000 nits。Dolby Vision放映系统中放映机对比度更高，亮度更高，色彩范围也越宽广。Dolby Vision也将是新的院线标准。

1.2 显示色域

UHD联盟是由制造商、影业公司和内容发行商组成的共同体，联盟负责制定标准。ARRI是UHD联盟成员。ITU-R BT.709是HDTV的编码色彩空间，电视机、计算机显示器和监视器都支持Rec.709的色彩空间。而ITU-R BT.2020编码色彩空间是比Rec.709大的色域。并且被UHD联盟认证了Ultra HD Premium，提出必须满足最低的UHD参数标准。色彩空间：BT.2020；母带显示、内容传输方式、回放显示都是SMPTE ST-2084。也就是说这台电视机的色域不能低于DCI-P3色域的90%。即便是OLED技术亮度最高达到1000nits。DCI-P3是数字放映机色彩空间，它覆盖大约72.9%的Rec.2020色域，随着显示设备和激光技术的进化，不仅在UHD电视机领域，Rec.2020都有可能替代DCI-P3。

2 HDR图像拾取

电影和电视领域的HDR属于UHD标准的范畴，是一种技术的提升。且能够记录、显示亮部和暗部的细节。所以必须采用很高宽容度的传感器，让HDR图像更为丰富，画面更为逼真。ARRI数字摄影机录制ARRIRAW格式带有LOG-C伽马，且通过假色曝光工具来准确的曝光。Amazon和HBO也都在用ARRI数字摄影机来创作HDR节目。

3 现场监看HDR

3.1 比对画面

DIT组通过ARRI Color Tool来修改上游的CDL里的数值；或通过BMD DaVinci Resolve制作一个3D LUT。通过他们将LOG-C画面转换为PQ编码的HDR图像。并把Look文件放进摄影机里。

3.2 HDR图像分配

ARRI摄影机HD-SDI画面，摄影指导监看HDR画面。MON OUT送到DIT监看LOG-C和HDR画面。或通过Look Box分配3D LUT画面。

3.3 后期剪辑

通过带有PQ编码的HDR，3D LUT分配给后期软件都可以套用Look文件用于电视机监视HDR、监视器监视HDR进行后期剪辑。

3.4 后期调色

HDR的工作流，先将LOG-C（或ARRIRAW）素材导入调色系统，然后应用一个3D LUT转换给监视器输出。当然也可以自己创建自己画面风格，在机内试用或者用于母带制作。

4 结语

通过一些HDR图像拾取的经验，拍摄运动镜头时，对比度越高越明显。曝光控制上范围可以扩大，由于HDR自身的动态范围增大，如果出现高光削峰和暗部损失，在HDR画面中会变得更明显。现场监看需要一个3D LUT将LOG-C画面转换成HDR图像。

现在HDR技术正在迅速发展，HDR的技术指标和国际标准也陆续出现，HDR将全线代替广播电视、电影的制作工艺和流程。HDR技术的盛行也无形的推动教育的发展，新媒体下的新一轮变革即将把我们的“所见即所得”更加逼真化，使全世界的影像达到一个新高峰。