Page 45 - BP_201911
P. 45

SDR上变换HDR时的显示参考映射是什么
                                                                             意思?如何应用?


                                                                    上变换是把高清信号从SDR的小空间放进HDR的大空间,
                                                                虽然SDR与HDR可用的电平资源相同,但HDR空间的亮度和色
                                                                域坐标系都比SDR大,因此上变换不会损失亮度和彩色信息。
             典型的电影制作流程:拍摄、制作与显示空间不同                                 S D R上变换H D R时最常用的是场景参考映射(S c e n e
                                                                R e f e r r e d  m a p p i n g,简称S R),详细说明请参考I T U的
                                                                BT.2390-6报告第10节。简单来说,所谓场景参考映射就是以信
             色时制作空间这口锅必须足够大,即分辨率、量化比特和色域都
                                                                号电平为基准。以HLG为例,就是把SDR峰值白的100%电平映射
             要比米多比碗大,才能确保不损失亮度和彩色的有效信息;可以
                                                                到HLG的75%电平,BT.709伽玛映射到HLG伽玛,BT.709色域
             用小碗(高清/SDR伽玛/BT.709色域)、中碗(4K/SDR伽玛
                                                                映射到BT.2020色域。
             /BT.709或DCI-P3色域)或大碗(4K/HDR/BT.2020或XYZ
                                                                    场景参考映射的特点是把SDR上变换到HDR后再下变换到
             色域)从制作空间这口大锅里取得不同信息量的节目,满足不同
                                                                SDR时,经过上、下变换的往返后SDR信号的电平、伽玛、色域与
             需求。
                                                                转换前完全相同,因为下变换时75%  HLG电平映射到100%  SDR
                 因为亮度与彩色都是用RGB或YCbCr电平表达的,所以不
                                                                峰值白电平,与上变换时正好相反,伽玛、色域的映射也是如此,
             同的空间实际上就是不同的坐标系,每种特定亮度的彩色在不同
                                                                这个特点对SDR/HDR混合制作非常重要。不过,由于HDR监视
             空间也就是不同坐标系中的坐标值是不同的,所谓空间转换就是
                                                                器的峰值亮度比SDR高,所以在SDR监视器上显示亮度100尼特的
             把某个坐标系中的点映射到另外一个坐标系获得新的坐标值,本
                                                                100%峰值白信号经过场景参考映射上变换后,在1000尼特HLG监
             质上是矩阵运算的过程。在上述“所见非所得”的制作流程中,
                                                                视器上的显示亮度为203尼特,是SDR监视器显示亮度的2倍。
             首先需要把拍摄素材的空间转换成更大的制作空间,输出时把图
                                                                    显示参考映射(DisplayReferred  mapping,简称DR)上变
             像从制作空间转换成需要的SDR或HDR空间,或电影空间,才能
                                                                换不是以信号电平为基准,而是以SDR监视器的显示光为基准。
             保证成品节目图像的亮度层次和彩色正常。
                                                                仍然以HLG为例,在SDR监视器上显示亮度100尼特的100%峰值
                                                                白信号,经过显示参考映射上变换后在1000尼特HLG监视器上的
             为什么新型4K电视机显示的高清SDR画面                               显示亮度仍然是100尼特,与SDR监视器相同,与此对应的电平为
                       比4K HDR看起来更亮?                            63% HLG,伽玛、色域的映射也是如此。
                 目前,市场上采用LCD和OLED显示面板的高清电视机峰值
             亮度比监视器高得多,达到了160至300尼特,支持H D R的新型
             4K电视机峰值亮度更高,有些达到了400至2000尼特,而SDR与
             HLG都是相对亮度体系,图像的最高亮度不但与信号电平相关还
             与显示设备的峰值亮度相关,因此电视机峰值亮度越高,显示相
             对亮度体系的SDR和HLG画面时亮度就越高。
                 新型4K电视机显示SDR画面比HDR更亮的原因是目前电视
             机的亮度设置对SDR和HDR是一样的,如果亮度是为观看HDR
             图像设置的,观看高清SDR时屏幕就太亮了,如果设置亮度适合
             SDR,观看HDR就太暗,没有HDR效果了。4K  HDR电视机出
                                                                  场景参考映射SR与显示参考映射DR的电平与亮度
             厂时一般都是为显示HDR图像设置的,由于SDR显示伽玛提高亮
             度时是从暗到亮等比例提升,因此更高峰值亮度的4K电视机显示                          采用显示参考映射的原因是一些大客户对广告中图标的亮
             高清SDR图像时亮度比普通高清电视机高得多,也比显示HDR图                     度和彩色有严格要求。由于目前大多数厂商制作的广告都是SDR
             像时的平均亮度更高。                                         版,在SDR监视器上显示的这些图标亮度和彩色符合客户要求,
                                                                但这些S D R广告在H D R频道播出时,用场景参考映射上变换到
                                                                HDR后图标亮度与SDR监视器不同,不符合客户要求。采用显示
                                                                参考映射将SDR广告上变换后,在HDR监视器上图标的亮度和彩
                                                                色与SDR监视器相同,符合这些客户的要求。
                                                                    不过,由于用显示参考映射上变换的HDR信号电平与场景参
                                                                考映射不同,上变换到HDR后再下变换时,经过上、下变换的往
                                                                返后SDR信号的电平、伽玛、色域与转换前就不一样了。因此,
                                                                场景参考映射只能用于播出线的部分SDR广告上变换,不能用于
             峰值亮度600尼特时SDR与HLG的亮度对比                             SDR/HDR混合制作流程。B&P
                                                                                                             (未完待续)


                                                                                                                45
   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50