“盈”技术|影院HDR的现状及未来技术发展

lgslgs_2008 2018-08-17

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这篇文章的内容讲述了SMPTE ST2084:2014标准里定义的EOTF曲线（或者俗称PQ曲线）如何来替代模拟时代SDR显示所使用的gamma2.4/2.6曲线，解决了HDR走进影院前的一大难题：从“光电转换OETF”到“电光转换EOTF”之间端-端的转换规则，即：如何复现来自真实世界中的“光”。

HDR理论规范的设立只是技术推广的第一步，在有了PQ这样的神秘武器之后，想要在影院中实现HDR内容的真实回放，我们仍需要在多方面做出努力：

前期拍摄：目前电影摄影机大厂如ARRI、RED等厂家均已推出了相关HDR摄影机产品，可以帮助导演和摄像将从自然环境中记录的HDR信息应用于电影创作。
后期内容制作：市场已经有多家公司可以提供基于SDR标准动态范围的高对比度显示以及基于HDR高动态范围、高峰值亮度内容整体加工、制作的整体解决方案：

例如杜比公司推出的杜比视界、éclair 公司的EclairColor、Filmlight公司的HDR后期制作产品Baselight等等。

从内容载体角度来看，基于SMPTE ST2084:2014制作完成HDR电影DCP文件大小对比普通电影DCP并没有显著增加，原因之一是仅需为图像添加相关的HDR metadata信息。而传统3D电影放映无论是原生3D电影拍摄或者从2D版转制为3D版电影均会使DCP文件体积显著增加，这对于电影节目的传输、载入、播放均匀会产生极大影响，同时也对电影放映系统在屏幕上所呈现出的画面亮度、色彩、对比度还原效果产生极大影响。

HDR放映系统：目前行业内专家们的主流意见是：目前已有的高对比度放映系统对于影院电影画质的呈现是非常有帮助的，但尚未脱离SDR范畴，而影院HDR的相关规范尚在讨论过程中，业内专家们相信未来将会给影院投资者带来显示效果更佳、性价比更好的影院HDR解决方案。

优秀的影厅设计：影厅室内设计需要尽量控制环境光和反射光，否则再好的HDR技术也不能完美还原出最佳的电影效果；

小贴士：

目前巴可激光放映家族机支持SMPTE ST 2084:2014 EOTF曲线（PQ曲线）的高对比度放映机型如下：

● DP4K-20LHC/40LHC

● DP4K-13BLPHC/DP4K-18BLPHC

● 灵睿ICMP媒体模块原生支持播放基于SMPTE ST2084:2014标准制作的DCP内容，板载HDMI2.0接口的ICMP从1.3.1软件版本开始也已支持HDMI2.0 HDR的EOTF曲线调节

数字电影放映系统实现HDR可以从哪方入手？

对于应用固态光源的LED电视及激光投影机等显示设备，想要从设备端提升显示对比度，实现高动态范围，并能同时控制能耗和节约成本，市场上已成熟的方法是通过“光源分区控制技术”来实现的：

三种类型调光技术示意图

目前市场上已经应用的双层DMD芯片叠加方案和影院LED显示芯片方案可混合使用均匀调光Uniform Dimming和逐行调光Line Dimming技术显著提高顺序对比度，而使用LCOS技术的放映设备，可以简单理解为它是通过液晶成像芯片或者称之为“光阀”的“开/关”控制，模拟了一种混合着“逐行调光Line Dimming”和“区域调光Local Dimming”的综合显示效果，提高顺序对比度，并同时增强了画面动态范围效果。

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那问题来了，对于目前使用TI DLP光引擎技术的数字电影放映机适合采用哪种控光技术呢？

对于目前使用TI DLP光引擎技术的激光数字电影放映机制造厂家，借鉴LED显示行业应用的区域调光技术（Local Dimming）是一种实现高对比度的有效方式，从理论上讲可调光的独立区域划分越多越精细最终呈现出的视觉显示效果也越好，但同时需要掌握的控制技术难度也越大。以LED电视行业所应用的区域调光Local Dimming技术为例：

区域调光控制技术依赖精细的调光区域划分，比如首先需要把显示画面区域划分成几十或者几百个独立分区，然后在单独控制独立分区的白场和黑场亮度。

通过自动侦测画面上的亮部或暗部场景，针对需要增强对比度的画面区域，自动计算并调整该区域的LED背光亮度，从而提高画面的动态对比度，使播放画面的亮部更通透鲜明，暗部更深邃并呈现更多细节。