HDR(高動態(tài)范圍)是4K的標配,大家研究眾多。今天著重聊下索尼新的 HDR Look。

首先說下目前的發(fā)展背景。HDR 在實際應用中不斷改進,相關制作理念不斷升級,主要表現(xiàn)在:

  • 1、 指南升級:ITU-R BT.2408-4(HDR 電視制作操作實踐指南)基于實踐,在持續(xù)更新;
  • 2、 制作公司的LUT數(shù)量增加:代表性的 BBC LUT 針對不同應用,也在不斷增加,目前更新到1.5版本(20個LUTs)。BBC 是 HLG 的標桿,所以相關 LUT 都是以標準的 HLG 為中心;
  • 3、 廠家方法升級:代表性的比如索尼,從 HLG 曲線入手,既支持原始的 HLG,也提出基于 HLG 的變量,從早期的 HLG_Live,升級為新的一套HDR Look,方便現(xiàn)場轉(zhuǎn)播制作。

正是因為 HDR 在理論上具有些許復雜性,那么在實踐中就有了追求簡便調(diào)整的需求,但也要精益求精,于是上述提到的 LUT 調(diào)整方式和 HLG 變量基礎上的固定參數(shù)調(diào)整形式,成為目前應對個性化和統(tǒng)一化兩種場景的主要方式。國內(nèi)從業(yè)者,使用固定參數(shù)方式為多。比如央視會有測試后的參數(shù)設定要求。東京奧運會,不同設備支持 LUT+ 固定參數(shù)調(diào)整兩種方式。

LUT 針對特定場景,可以獲得較好的效果,但是場景更換,則需要更換 LUT。固定參數(shù)調(diào)整操作較為復雜,針對不同場景,可以獲得較為理想的效果。

在 ITU-R BT.2390-8(用于制作和國際節(jié)目交換的高動態(tài)范圍電視)和ITU-R BT.2408-4(HDR 電視制作操作實踐指南)中都提到了一個詞“Look”,與此相關,索尼公司的產(chǎn)品中,發(fā)展了新的和“Look”有關的新理念和新設置。以下介紹 HDR Look 的基本涵義,并結合索尼產(chǎn)品的設置,拓展 HDR 的運用。

什么是 HDR Look?作用是什么?

我們先來看看什么是 Look,Look 可以翻譯為“觀感”,是一個描述畫面觀感的術語,在電視行業(yè),它主要被認為是畫面的色彩飽和度與畫面色調(diào)的結合。

從技術上來說,它是由視頻信號的 OETF 和顯示端 EOTF 共同來定義的,包括調(diào)色師/技術人員賦予視頻信號的創(chuàng)意。簡單來說就是通過 HDR Look 的不同設置,可以調(diào)整整個范圍內(nèi)視頻信號的畫面觀感,從而給 HDR 圖像創(chuàng)意控制提供額外的靈活性。

什么是HLG_Live?

索尼最早采用的是 S-Log3 作為中間母版,在末端通過 HDRC-4000 轉(zhuǎn)換為 HLG,為了最小化轉(zhuǎn)換流程,同時保持 S-Log3 高質(zhì)量畫面,索尼于 2017 年提出了 HLG_Live。HLG_Live 幾乎覆蓋了 S-Log3 OOTF 相同的動態(tài)范圍,它可以視為以HLG(BT.2100)為載體,具有 S-Log3 高質(zhì)量的 HDR 曲線。這種 S-Log3 和 HLG 結合用于轉(zhuǎn)播的理念,有幾個考慮:

  • • 首先 S-Log3 在低亮度區(qū)域(100nit)和 SDR 的 OOTF 非常類似,那么 HDR 制作中用 SDR 調(diào)光,可以得到較好的效果。
  • • 其次得益于 S-Log3 在高亮部分可以很好的呈現(xiàn)圖像而不會過度曝光的優(yōu)勢,HLG_Live 相較于 HLG(BT.2100)具備更高的亮度和飽和度。S-Log3 設計值可覆蓋 6000nit,HLG 是 1200nit。
  • • 再者,S-Log3 本身寬廣的記錄特性,可以作為中間母版,在多種曲線轉(zhuǎn)換時,盡可能減少損失。


圖1:HLG 和 HLG_Live 的關系

HLG_Live 是索尼對 HLG 的改進版本,也可認為是“索尼版” HLG,配置在索尼廣播級4K系統(tǒng)攝像機、4K ENG 肩扛攝錄一體機等設備上。在這些設備上既可以選擇 BT.2100 定義的標準 HLG,也可以選擇索尼的 HLG_Live。

HLG_Live 和 HLG 的區(qū)別

HLG_Live 與 HLG 的區(qū)別是靈敏度與轉(zhuǎn)換SDR時的增益差不同。例如,索尼 HDC4300 攝像機設置為 HLG_Live 時,其靈敏度比設置為 HLG 時提升了 5dB,接近1檔光圈,對低照度拍攝非常有利,HLG_Live 可以理解為標準 HLG (OETF) + Live (HDR Look/OOTF)。但請注意,在監(jiān)視器端,不管是選擇 HLG_Live 還是 HLG,EOTF 都選擇 HLG。

HDRC-4000 自 2.30 版本后增加了 HDR Look 功能,與之前的 HLG_Live 的聯(lián)系和區(qū)別見下圖。


圖2:HDR Look 介紹

什么是 Natural Look 和 Traditional Look

前面提到,Look 指的是圖像的色彩飽和度和圖像色調(diào)的結合,從技術上來說,它是由視頻信號的 OETF 和顯示端 EOTF 共同來定義的。Look 分為 Natural Look 和 Traditional Look。


圖3:HDR Look 分類

Natural Look “自然” 觀感

Natural Look “自然”觀感是一個新的術語,被用來非正式地描述以 ITU-R BT.2100 標準創(chuàng)建的 HLG HDR 格式的觀感。也就是我們常說的 HLG(ITU-R BT.2100),它僅將伽馬非線性曲線應用于亮度分量信號,而不是R、G、B分量。因為這一過程可以創(chuàng)建更為精細的色彩呈現(xiàn),從而與攝像機所成像的本地畫面的色彩參數(shù)相匹配,因此顯示圖像的飽和度更接近于真實場景,故稱為“自然”觀感。

Traditional Look “傳統(tǒng)” 觀感

Traditional Look “傳統(tǒng)” 觀感,之所以稱為 “傳統(tǒng)” 觀感,是因為在 HDR 之前的 SDR 就是以這種觀感存在的,而 S-Log3(Live)、HLG(Live,Mild)與 SDR 具有相似的 “傳統(tǒng)” 觀感,它們的 OOTF 伽馬曲線被獨立地應用于R、G、B分量,因此會增加圖像飽和度,使畫面看起來比真實場景更鮮艷,這也符合過去以來觀眾被電視培養(yǎng)的觀看習慣。與此類似的情況,BBC針對更多彩色HDR圖像的需求,會采取標準 HLG 轉(zhuǎn)換 LUT表+攝像機圖像參數(shù)控制的方式。ITU-R BT.2390 中描述了如何在增加色彩飽和度的情況下依然可以在顯示端保持色調(diào)曲線不變,并正確顯示HLG圖像。HDR Look 中的 Live 和 Mild 正是利用這一原理,產(chǎn)生比 Natural 更高的色彩飽和度。


圖4:ITU-R BT.2390 中 Live 和 Mild 對應原理描述

不同 HDR Look 的特點

實際上,現(xiàn)在的 HDR Look 中的 Live 對應的是原來的 HLG_Live,Natural 對應的是原來的 HLG_BT.2100,而 Mild 為新增加的,畫面飽和度介于 HLG_Live 和 HLG_BT.2100 中間的一種信號設置,它針對 DR(顯示光參考)和SR(場景光參考)的往返轉(zhuǎn)換(Round-Trip)有一定優(yōu)勢,Mild 進一步減小了 DR 上 + SR 下往返轉(zhuǎn)換時飽和度增大的問題,擴展了往返轉(zhuǎn)換組合的靈活性。

此設置用于定義畫面觀感。這些選項稱為 “實時(Live)”,“柔和(Mild)”和“自然(Natural)”,它們的圖像特點匯總在下表中。


圖5:HDR Look特點

下面是HDR Look三種設置的對比畫面:


圖5:HDR Look特點

推薦SDR增益:-5.2dB,RGB伽馬。

色彩強烈,明暗對比度高(面部線條雕刻感較深)。


圖5:HDR Look特點

推薦SDR增益:-5.7dB,RGB伽馬。

顏色比Live柔和,對比度比Live低,面部色調(diào)更明亮。


圖5:HDR Look特點

推薦SDR增益:-10.1dB,Y伽馬。

色彩較淡,明暗對比度高(面部線條雕刻感較深)。

HDR Look設置

需要注意的是,HDR Look只有在AIR MATCHING設為ON時啟用,因此在啟用HDR Look功能時,HDRC-4000端需要將AIR MATCHING設為ON(默認值)。

若輸入HDRC-4000的是HDR信號,請將HDR Look設為與輸入HDR信號的HDR Look相同的設置。

若輸入HDRC-4000的是SDR信號,當將SDR轉(zhuǎn)換為HDR輸出時,設置需要輸出的HDR Look。

攝像機和HDRC-4000的對應設置如下表所示:

下圖為用于現(xiàn)場制作SDR和HDR節(jié)目的SR Live工作流程。


圖6:SR Live工作流程

希望以上信息能讓您增加了解HDR Look不同設置的區(qū)別,在節(jié)目制作時做出正確的選擇,制作出高質(zhì)量的節(jié)目。

后續(xù)有機會,將繼續(xù)介紹HDR新的一些實施信息。由于筆者水平有限,文章錯誤尚存,深度不夠,僅供參考。