眾所周知，LED顯示屏發展的過程經歷了單雙色到全彩，而后走向2K、4K、甚至更高的8K邁進，LED顯示屏畫質的提升，大家都有目共睹，那么HDR究竟又是何方神圣？對提升LED顯示屏的畫質又有怎樣的影響？以下內容就為我們揭開了HDR的神秘面紗。

什么是HDR呢？

HDR全稱是High-Dynamic Range，即高動態范圍圖像技術。這項技術最早應用于攝影，在拍照過程中開啟HDR，可以讓原先的暗場景變得更明亮更通透?，F在，HDR技術已經應用在了家電、智能終端等各個方面。現在，LED顯示領域也迎來了HDR時代！

HDR能帶來什么

拿電視舉個例子。傳統電視所能展現的亮度范圍極為有限，與人眼所能感知的范圍相差甚遠。其原因是傳統電視在畫面明亮處的亮度提不上去，暗處暗不下來。這導致了人眼最終所感知到的畫面層次感較差，大量細節丟失。

HDR超畫質顯示技術能完美的解決此問題。HDR相對于目前市面上主流的SDR 1080P顯示技術，具有更高的像素帶載：3840×2160；更寬的色域范圍：BT2020。同一幅畫面能夠顯示更多的顏色信息，更多圖像的細節紋路。同時加上更加先進的電光轉換技術，全方位提升了圖畫的明暗對比度，讓一幅畫面全方位展現出最真實的樣子

圖片來源：諾瓦

從上圖可以看出，右邊的HDR圖像顯示了更多的亮部和暗部細節。人眼看起來，畫面更加飽滿，顏色過渡更加平滑。

畫質提升的5個維度 

作為圖像處理行業的領導者，SONY公布了超高清畫質的標準，包含了5個維度的提升：分辨率、色深、色域、對比度與幀率。

圖片來源：諾瓦

超高清藍光標準要求分辨率為4K，色深為10bit，色域為BT.2020，對比度即是對HDR的要求，幀率為60fps。

下面專門講講最難理解的色深與色域：

超高清藍光標準中規定色深為10bit，即能夠顯示10.7億種顏色。

RGB中每一個顏色有2的10次方，也就是1024個等級。RGB三色則共有超10.7億 （1024×1024×1024）種色彩搭配。

而普通藍光標準SDR支持的是8bit色深， 只有1677萬種顏色，差距懸殊。也就是說，通過10bit輸出，顏色更加豐富飽滿，同時色階過渡也會比8bit的更加流暢。

色深相對應的另一個概念叫色域。前者表示所能顯示顏色的數量，后者表示所能顯示顏色的范圍。

人眼、HDR、SDR的顏色范圍對比（圖片來源：諾瓦）

目前民用 LCD/OLED 屏幕所覆蓋的顯示色域大概是 BT.709，約等于手機廠商宣傳的 95% NTSC色域（72%NTSC = 100% sRGB）。近兩年有不少手機和筆記本電腦開始支DCI-P3色域，而HDR的色域標準是BT.2020。

BT.709和BT.2020的顏色還原范圍如下圖。HDR標準的BT.2020色域要遠超過現有的SDR色域，能夠顯示更加豐富的顏色范圍，對于整個影像在色彩層次與過渡方面的增強起到了關鍵作用。

圖片來源：諾瓦

在現在已經發布的HDR標準中，均對色彩深度和色彩空間作出了相應的規定。這些參數的全面提升，帶來了“更好的像素”顯示。

HDR行業標準有哪些  

HDR10是目前最普遍的HDR標準，是超高清藍光規格的強制格式。絕大多數HDR顯示設備所支持的HDR標準都是指HDR10。

HDR10于2015年8月27日由美國消費者科技協會公布，迄今為止得到了戴爾、LG三星、夏普、索尼和Vizio等監控和電視制造商的支持和認可。索尼的PS4和X Box One S游戲主機均已支持HDR10標準。

HDR10標準對圖像還原能力規定了一系列條件，其中就包括我們前面提到的10Bit色深和BT.2020色彩空間。另外顯示屏亮度至少在1000尼特以上，只有滿足這些條件，才能宣稱自己是HDR10。

HLG是由英國BBC廣播公司與日本放送協會NHK共同開發的“數位節目放送”HDR標準，全名為Hybrid Log-Gamma（混合對數伽碼），于2015年5月推出。

HDR對顯示屏的要求是什么  

顯示屏的峰值亮度≥1000 nits

顯示屏的最低亮度≤0.05 nits

覆蓋90％以上的DCI-P3色域空間

高亮度所帶來的效果不僅僅只是“晃眼”，還能夠帶來更加豐富的色彩。

理解顯示效果，我們要把所有量化的概念立體化。亮度與色彩之間同樣能夠產生化學反應。舉個例子，真實世界的煙花、火光中心都是有顏色的，但是如果用亮度范圍較低的顯示設備來再現場景的話， 煙花與火光中心處的顏色可能就無法表達出來，只會是一片慘白。這是因為每一個亮度層次里都包含了不同的色彩。

高亮度只是亮度動態范圍的一個象限，另一個是極低的亮度，能夠呈現出更加深邃的黑色。這種極高和極低的亮度之間還要有很好的等級控制，這樣才是實現HDR技術的基礎條件。有了這種極限的亮暗和等級控制，就能 將極限亮度下的色彩表達的更加精準。能包容的亮度范圍越大，亮度的層次也會越多，同樣的色彩、灰度這些信息也會更加豐富。

而LED具有LCD所不能比擬的高亮度范圍優勢。在色域范圍上，LED也廣于LCD。過去制約LED行業HDR技術應用的最大瓶頸是沒有能夠處理HDR動態范圍的處理系統?，F在已研制出處理HDR源的控制系統，完美解決了HDR在LED領域應用問題。

LED顯示屏行業內出現的第*塊支持HDR的顯示屏，恐怕非三星2017年推出的全球首塊LED電影屏。該LED電影屏安裝在韓國樂天電影世界大廈，長10.3米，作為第*款配備HDR高動態范圍圖像技術的LED電影屏，屏幕上所顯示畫面的峰值亮度水平大約是標準電影放映機的10倍（146fL：14fL），亮度的一致性有所提升，并且沒有光學失真和光波干擾。通俗地講，就是提高了視頻中的色度對比，讓白色變得更白，黑色變得更黑，觀眾觀影，會能一種身臨其境的感覺。

身臨其境，正是各種顯示技術的終極追求目標。該LED電影屏一經面世，便給我們中國LED顯示屏行業極大的震撼。其影響力之大，必將是深遠的。其中顯而易見的是，HDR技術在LED顯示屏上的應用，必將極大地擴大LED顯示屏的應用市場。

當前我們LED顯示屏正向著高清顯示發展，隨著小間距間點距的不斷縮小、COB/Mini LED，以及未來Micro LED發展，這些進步都會促進LED顯示屏畫質提升，但是，能夠實現“所見即所得”的，目前非HDR技術莫屬。

一直以來中國LED顯示屏企業想要進入巨量的影院市場，但都未能如愿以償。國際顯示巨頭三星捷足先登，除了給我們以強烈的震撼，讓我們看到了其中的差距，同時也讓我們感受到了巨大的危機感。

據悉三星的目標是到2020年底，將在包括美國、中國、歐洲、東南亞等地在內，數量占據全世界10%的影院中安裝LED屏幕。相當于全球擁有2萬個顯示屏。

雖說中國LED顯示屏如今還占據著全球絕大部分的市場份額，但影院市場這塊巨大的蛋糕，對中國LED顯示屏企業的重要性不言而喻。倘若錯過這個市場的發展機遇，對中國LED顯示屏企業來說，將會是巨大的損失。

HDR無疑是中國LED顯示屏突破現狀，縮小差距，追趕國際一流顯示水平的重要技術。贏得未來的競爭，繼續擴大我們的應用市場。

責編：鄧蕊玲

圖片來源：諾瓦