王亞明

HDR制作對(duì)監(jiān)視器有什么要求？

制作高質(zhì)量HDR節(jié)目的最重要條件是必須配置符合行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)置正確、經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)和檢測(cè)的HDR監(jiān)視器。實(shí)踐證明，大多數(shù)失敗的HDR作品都是用錯(cuò)了監(jiān)視器或監(jiān)視器設(shè)置不正確造成的。對(duì)HDR監(jiān)視器的具體要求是：

2峰值亮度1000尼特（制作PQ時(shí)峰值亮度越高越好，1000尼特是下限）

2最低亮度低于0.01尼特（對(duì)應(yīng)0電平的最低亮度當(dāng)然越低越好，0.01尼特是上限）

2EOTF支持符合BT.2100標(biāo)準(zhǔn)的PQ、HLG

2輸入信號(hào)接口支持BT.2020色域（也稱為“彩色空間”，即傳輸信息的容器為BT.2020大空間，容納的彩色信息量比BT.709容器多）

2轉(zhuǎn)換矩陣支持BT.2020（輸入YC C信號(hào)轉(zhuǎn)換為RGB時(shí)的矩陣運(yùn)算）

2顯示屏物理色域大于DCI-P3（物理色域越大越好，但目前所有類型的顯示屏物理色域都達(dá)不到BT.2020標(biāo)準(zhǔn)，DCI-P3是下限）

校準(zhǔn)和檢測(cè)：為確保HDR監(jiān)視器性能符合BT.2100標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)使用生產(chǎn)廠商推薦的光學(xué)探頭（Light Probe）和專用軟件對(duì)監(jiān)視器進(jìn)行定期校準(zhǔn)，并用符合BT.2111標(biāo)準(zhǔn)的PQ或HLG彩條測(cè)試信號(hào)和亮度色度計(jì)（例如CS-100A）對(duì)黑電平和參考白基準(zhǔn)電平對(duì)應(yīng)的亮度、白色坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。例如，顯示HLG窄域彩條測(cè)試信號(hào)時(shí)，在峰值亮度1000尼特監(jiān)視器上，彩條中100% HLG白電平對(duì)應(yīng)的亮度應(yīng)為1000尼特，75% HLG白電平對(duì)應(yīng)的亮度應(yīng)為203尼特，0電平（黑電平）對(duì)應(yīng)的亮度低于0.01尼特，白色坐標(biāo)x=0.3127，y=0.3290。

設(shè)置：盡管有些HDR監(jiān)視器已經(jīng)支持VPID（Video Payload ID），可以自動(dòng)識(shí)別信號(hào)源VPID標(biāo)識(shí)的色域、色溫和EOTF，但目前并不是所有設(shè)備都支持VPID標(biāo)識(shí)和識(shí)別，為保險(xiǎn)起見制作前應(yīng)檢查確認(rèn)監(jiān)視器的色域、色溫、EOTF（伽瑪）、轉(zhuǎn)換矩陣是否與制作的HDR信號(hào)相符。

顯示HLG信號(hào)時(shí)，如果監(jiān)視器峰值亮度不是1000尼特，應(yīng)依據(jù)BT.2408的表3和表4調(diào)整監(jiān)視器的系統(tǒng)伽瑪、亮度和對(duì)比度，使系統(tǒng)伽瑪值與表3的峰值亮度對(duì)應(yīng)，并使75% HLG電平的HDR參考白亮度與表4的數(shù)值相符。

由于高質(zhì)量HDR監(jiān)視器是非常昂貴的設(shè)備，一般來(lái)說(shuō)符合上述要求的HDR監(jiān)視器只能配置在制作系統(tǒng)中少數(shù)幾個(gè)控制HDR質(zhì)量的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，例如直播制作時(shí)的VE或視覺控制，HDR調(diào)光，以及后期制作時(shí)的調(diào)色等應(yīng)用場(chǎng)景。

在只需要確認(rèn)圖像內(nèi)容的直播信號(hào)源監(jiān)看以及錄播記錄素材回放等非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，可以使用低成本HDR監(jiān)視器、HDR電視機(jī)或傳統(tǒng)的SDR監(jiān)視器，在不影響HDR直播或成片質(zhì)量的前提下降低制作成本。雖然SDR監(jiān)視器的色域、峰值亮度、OETF與HDR監(jiān)視器不同，但由于HLG與SDR的兼容性，在SDR監(jiān)視器上仍然能夠呈現(xiàn)對(duì)比度基本正常、有些色偏移的欠飽和圖像。一些新型號(hào)SDR監(jiān)視器能夠支持BT.2020色域，可以顯示彩色正常的HLG圖像。

在SDR監(jiān)視器上顯示PQ或攝像機(jī)內(nèi)置的對(duì)數(shù)伽瑪素材時(shí)，圖像將顯得灰白、褪色，并會(huì)有一些色偏移，出現(xiàn)比較大的亮度和彩色失真。只要制作者了解這些圖像與原生PQ或?qū)?shù)伽瑪圖像的差別，就可以用SDR監(jiān)視器確認(rèn)直播信號(hào)源或記錄素材回放的內(nèi)容。

HDR制作對(duì)攝像機(jī)有什么要求？

制作HDR節(jié)目需要攝像機(jī)支持HDR拍攝，具體來(lái)說(shuō)就是攝像機(jī)必須支持高動(dòng)態(tài)范圍和大色域，獲得比傳統(tǒng)SDR攝像機(jī)更多的亮度和彩色信息。

所謂支持高動(dòng)態(tài)范圍，用電視行業(yè)的相對(duì)概念就是動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)大于600%，用電影行業(yè)的絕對(duì)概念就是寬容度應(yīng)大于13至14檔光圈。如果是用于電視直播的攝像機(jī)，其OETF必須支持HLG或PQ（盡管目前幾乎不可能用PQ直播），不支持HLG的攝像機(jī)應(yīng)支持基于Cineon的廠商定義對(duì)數(shù)伽瑪，如LogC、S-Log3、C-Log、V-Log、RED Log等，用對(duì)數(shù)伽瑪制作后再用轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成HLG，或采用實(shí)時(shí)調(diào)色的方案把對(duì)數(shù)伽瑪轉(zhuǎn)換成HLG輸出。

對(duì)非實(shí)時(shí)的錄播來(lái)說(shuō)，只要攝像機(jī)成像器件的動(dòng)態(tài)范圍足夠大，無(wú)論記錄的是16比特線性伽瑪原始數(shù)據(jù)RAW，還是12或10比特對(duì)數(shù)伽瑪文件，都可以在后期調(diào)色時(shí)任意改變參考白基準(zhǔn)電平，輸出PQ或HLG。也就是說(shuō)，即使是幾年前上市的、未標(biāo)注支持HDR的大部分?jǐn)z影機(jī)也適用于HDR拍攝，膠片底片掃描的DPX文件也可以作為HDR制作的素材。

所謂支持大色域，并非是指攝像機(jī)的物理色域一定大或等于BT.2020。采用單片成像器件的攝像機(jī)物理色域取決于成像器件自身，采用3片成像器件+分色棱鏡的攝像機(jī)物理色域取決于分色棱鏡。就像顯示屏的物理色域一樣，目前很多攝像機(jī)成像器件或分色棱鏡的色域達(dá)不到BT.2020標(biāo)準(zhǔn)，只能覆蓋BT.2020色域的80%左右，或只是大于DCI-P3色域，這仍然屬于大色域的范疇。

就像監(jiān)視器顯示屏一樣，攝像機(jī)的物理色域越大越好，目前部分單片攝像機(jī)產(chǎn)品使用的成像器件物理色域已經(jīng)大于BT.2020，部分最新的3片成像器件攝像機(jī)產(chǎn)品其分色棱鏡的色域也達(dá)到了BT.2020。對(duì)直播攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，無(wú)論其物理色域大小，輸出信號(hào)的彩色空間必須支持BT.2020色域。