在超高清 4K 技术普及的今天，HDR（高动态范围）已成为电视领域不可或缺的核心技术。本文将深入解析不同 HDR 标准之间的技术差异，并为您提供选购时需要关注的重点。
HDR、HDR10、HDR10+、HLG、杜比视界(Dolby Vision)——这些专业术语正在重塑现代电视体验。这些名称各自代表着不同的 HDR 技术实现方式，但它们共同的目标是什么？HDR 真正为用户带来了哪些视觉革命？让我们逐一剖析这些技术的内涵。
高动态范围技术：重新定义亮度和色彩体验
当前市场上几乎所有新型显示设备都支持 4K 超高清分辨率，而 HDR 技术则是各大厂商重点宣传的核心功能。这个缩写代表”高动态范围”(High Dynamic Range)，在 4K 分辨率基础上，为优质视频内容带来了质的飞跃。HDR 的对立面是 SDR（标准动态范围），即传统动态范围显示技术。
HDR 技术通过扩展图像的亮度范围，将色彩深度从 8 位提升至 10 位（甚至 12 位），这种技术革新意味着亮部场景将呈现更耀眼的亮度，暗部场景则显示更深邃的黑色。随着色彩深度的提升，画面能够呈现更多色彩层次，从而实现更精确的色彩过渡。用数据说话：8 位色深可呈现 1677 万种颜色，而 10 位色深则能展现超过 10 亿种色调。这表明 HDR 技术比传统 SDR 技术更接近人眼所能感知的真实色彩世界。
与 SDR 相比，HDR 显示器在色彩饱和度和对比度表现上具有显著优势。
亮度范围的扩大不仅使整体画面更明亮，更能在细微之处展现差异，例如暗部场景中的阴影细节、精心绘制的云彩光影或是明亮场景中的高光部分。
高清、HDR、标清与 SDR 的技术演进
这些缩写看似相似，却代表完全不同的显示技术概念。HD（高清晰度）和 SD（标准清晰度）分别指代高分辨率和标准分辨率。UHD（超高清）通常被称为”4K”，代表着当前显示技术的最高标准。
HDR 和 SDR 实际上定义的是视频素材的动态范围，包括明暗对比度和可呈现的色彩范围。HDR（高动态范围）包含比 SDR 更丰富的亮度和色彩信息。理论上，4K 内容完全可以结合 HDR 技术传输，但实际上由于兼容性问题，这种情况并不常见。
HDR 技术发展的必要性
为什么需要发展 HDR 标准？这源于两个方面的需求：一方面要充分发挥新型显示设备的潜力，另一方面要确保旧有技术能够继续被支持。例如，当您在支持 HDR 的电视上观看非 HDR 格式的旧蓝光光盘时，电视无法显示理论上可用的额外色彩（因为这些信息未存储在光盘上）。反之，如果电视尝试处理包含 HDR 颜色和亮度信息的蓝光内容，但缺乏相应处理能力，就会导致画面失真。
在传统电视标准中，视频技术的最大亮度值是预先规定的，这主要受限于当时显像管的技术限制。
电视标准之所以具有持久性，是因为它们需要在电影和电视剧制作、电视节目传输以及电视播放等多个环节得到统一支持。
虽然当前技术已远超那个时代，但既需要新的标准来适应生产需求，又要在传输和播放环节得到支持。这正是 HDR 标准产生的背景。
尽管基本功能相似，但在 HDR 实施和画面优化方面，不同制造商采用了各具特色的技术方案。这就是各种 HDR 标准并存的原因。
HDR10：基础性 HDR 标准
目前应用最广泛的 HDR 技术是 HDR10。它代表 10 位色深的 HDR 实现。该方法将用于色彩显示的元数据传输到整个电影或剧集，这种技术是开放标准的，几乎所有制造商、内容提供商（如 Netflix、Amazon Prime Video、蓝光等）都支持。
使用 HDR10，理论上可以提供比 SDR 4K 电视更好的画面效果。但该技术的元数据是静态的，无法针对单个画面进行调整。这可能引发问题：例如，如果电影中频繁切换明暗场景，HDR10 会始终使用相同的设置，导致画面效果不理想。而其他 HDR 标准允许为每个单独的图像提供不同的增强信息。
杜比视界：高级 HDR 体验
杜比公司以其在音频领域的卓越成就闻名。通过杜比视界 HDR 技术，这家美国公司最初将 HDR 图像引入杜比全景声影院，如今这项技术也广泛应用于家庭电视系统。
杜比视界的一大优势在于，它可以保存每个场景甚至每帧中的元数据，从而允许对每一帧图像进行单独优化。然而，使用杜比标准需要制造商和供应商支付许可费用。
Netflix 是支持杜比视界的流媒体服务之一，亚马逊也提供符合标准的 UHD 蓝光内容。目前杜比视界在蓝光光盘领域的应用更为广泛，这主要得益于其免费使用的特性。
与 HDR10 不同，杜比视界不仅可以优化整部电影的画面，还能针对每一帧图像进行精细调整。
这两种标准可以共存于同一显示设备中。例如，Netflix 和亚马逊就同时支持这两种技术——配备杜比视界的电视通常也兼容 HDR10。几乎所有显示器制造商都提供支持杜比视界的型号，只有极少数电视巨头似乎选择不采用这种技术。
HDR10+：三星独创的动态 HDR 技术
电视制造商三星没有采用杜比标准，而是推出了自己的 HDR 技术——HDR10+。这项技术包含动态元数据，目前尚未发现它与杜比视界之间存在显著的质量差异。与杜比视界相比，三星的 HDR 流程无需支付额外许可费用。HDR10+ 在性能上可与杜比视界媲美，并获得 Amazon Prime 等公司的支持。另一方面，Netflix 则更倾向于使用杜比视界。
为了推广自己的 HDR 标准 HDR10+，三星已与多家电影制片厂和制造商达成合作协议。
虽然目前 HDR10+ 的内容相对有限，但与 20 世纪福克斯、华纳兄弟等大型电影制片厂的协议将有助于该标准逐步普及。除了首批蓝光光盘外，相关内容也可以通过亚马逊获取。
不仅三星电视配备了支持 HDR10+ 的硬件，飞利浦、松下、海信和 TCL 等品牌的部分型号也支持该技术。但与三星不同，这些品牌的部分产品还支持杜比视界。
HLG：电视广播的 HDR 标准
现有的 HDR 标准尚无法用于线性电视广播。这时，混合对数伽玛（简称 HLG）技术应运而生。HLG 使电视广播和体育赛事直播能够呈现更高质量的图像。
HLG 不依赖存储的元数据，而是通过对数曲线扩展视频素材提供的伽马曲线，从而增加对比度。理论上，HLG 的图像质量接近 HDR10，且具有兼容非 HDR 电视的优势。
目前大多数超高清电视都支持 HLG，但相关内容仍在逐步增加。由 BBC（英国）和 NHK（日本）制定的 HLG 标准是目前唯一应用于电视广播的 HDR 标准。
选购显示设备时的 HDR 考量
目前尚无定论哪种 HDR 标准将最终胜出，两种标准的共存也是可能的。
HDR 演播室监视器（如杜比的 Pulsar 系列）峰值亮度可达 4000 尼特，远超传统电视型号（约 600 尼特）的亮度。优秀的 HDR 电视（采用 LCD 显示器）峰值亮度超过 1000 尼特，部分 QLED 型号甚至超过 2000 尼特。OLED 电视的峰值亮度相对较低，但凭借自发光像素带来的理想黑色表现，仍能实现一流的 HDR 效果。OLED 电视与顶尖的 LED 或 QLED 电视都满足”超高清优质”的 HDR 标准。
电视的通用 HDR 规范最初仅表示能够无干扰地再现 HDR 图像信号。最基础的 HDR 电视仅比传统电视略微提升亮度和对比度。目前，OLED 电视和 QLED 电视提供最佳的 HDR 体验。您可以在我们的详细指南中了解更多关于 QLED 和 OLED 技术差异及其优缺点的信息。