什么是HDR Look？

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什么是HDR Look？

HDR（高动态范围）是4K的标配，大家研究众多。今天着重聊下索尼新的HDR Look。



首先说下目前的发展背景。HDR在实际应用中不断改进，相关制作理念不断升级，主要表现在：



1

指南升级：ITU-R BT.2408-4（HDR电视制作操作实践指南）基于实践，在持续更新；

2

制作公司的LUT数量增加：代表性的BBC LUT针对不同应用，也在不断增加，目前更新到1.5版本（20个LUTs）。BBC是HLG的标杆，所以相关LUT都是以标准的HLG为中心；

3

厂家方法升级：代表性的比如索尼，从HLG曲线入手，既支持原始的HLG，也提出基于HLG的变量，从早期的HLG_Live，升级为新的一套HDR Look，方便现场转播制作。



正是因为HDR在理论上具有些许复杂性，那么在实践中就有了追求简便调整的需求，但也要精益求精，于是上述提到的LUT调整方式和HLG变量基础上的固定参数调整形式，成为目前应对个性化和统一化两种场景的主要方式。国内从业者，使用固定参数方式为多。比如央视会有测试后的参数设定要求。东京奥运会，不同设备支持LUT+固定参数调整两种方式。



LUT针对特定场景，可以获得较好的效果，但是场景更换，则需要更换LUT。固定参数调整操作较为复杂，针对不同场景，可以获得较为理想的效果。



在ITU-R BT.2390-8（用于制作和国际节目交换的高动态范围电视）和ITU-R BT.2408-4（HDR电视制作操作实践指南）中都提到了一个词“Look”，与此相关，索尼公司的产品中，发展了新的和“Look”有关的新理念和新设置。以下介绍HDR Look的基本涵义，并结合索尼产品的设置，拓展HDR的运用。



什么是HDR Look？作用是什么？



我们先来看看什么是Look，Look可以翻译为“观感”，是一个描述画面观感的术语，在电视行业，它主要被认为是画面的色彩饱和度与画面色调的结合。



从技术上来说，它是由视频信号的OETF和显示端EOTF共同来定义的，包括调色师/技术人员赋予视频信号的创意。简单来说就是通过HDR Look的不同设置，可以调整整个范围内视频信号的画面观感，从而给HDR图像创意控制提供额外的灵活性。



什么是HLG_Live?



索尼最早采用的是S-Log3作为中间母版，在末端通过HDRC-4000转换为HLG，为了最小化转换流程，同时保持S-Log3高质量画面，索尼于2017年提出了HLG_Live。HLG_Live几乎覆盖了S-Log3 OOTF相同的动态范围，它可以视为以HLG（BT.2100）为载体，具有S-Log3高质量的HDR曲线。这种S-Log3和HLG结合用于转播的理念，有几个考虑：



首先S-Log3在低亮度区域（100nit）和SDR的OOTF非常类似，那么HDR制作中用SDR调光，可以得到较好的效果。

其次得益于S-Log3在高亮部分可以很好的呈现图像而不会过度曝光的优势，HLG_Live相较于HLG（BT.2100）具备更高的亮度和饱和度。S-Log3设计值可覆盖6000nit，HLG是1200nit。

再者，S-Log3本身宽广的记录特性，可以作为中间母版，在多种曲线转换时，尽可能减少损失。



图1：HLG和HLG_Live的关系



HLG_Live是索尼对HLG的改进版本，也可认为是“索尼版”HLG，配置在索尼广播级4K系统摄像机、4K ENG肩扛摄录一体机等设备上。在这些设备上既可以选择BT.2100定义的标准HLG，也可以选择索尼的HLG_Live。



HLG_Live和HLG的区别



HLG_Live与HLG的区别是灵敏度与转换SDR时的增益差不同。例如，索尼HDC4300摄像机设置为HLG_Live时，其灵敏度比设置为HLG时提升了5dB，接近1档光圈，对低照度拍摄非常有利，HLG_Live可以理解为标准HLG (OETF) + Live(HDR Look/OOTF)。但请注意，在监视器端，不管是选择HLG_Live还是HLG，EOTF都选择HLG。



HDRC-4000自2.30版本后增加了HDR Look功能，与之前的HLG_Live的联系和区别见下图。



图2：HDR Look介绍



什么是Natural Look和Traditional Look



前面提到，Look指的是图像的色彩饱和度和图像色调的结合，从技术上来说，它是由视频信号的OETF和显示端EOTF共同来定义的。Look分为Natural Look和Traditional Look。




图3：HDR Look分类

Natural Look “自然” 观感



Natural Look “自然”观感是一个新的术语，被用来非正式地描述以ITU-R BT.2100标准创建的HLG HDR格式的观感。也就是我们常说的HLG（ITU-R BT.2100），它仅将伽马非线性曲线应用于亮度分量信号，而不是R、G、B分量。因为这一过程可以创建更为精细的色彩呈现，从而与摄像机所成像的本地画面的色彩参数相匹配，因此显示图像的饱和度更接近于真实场景，故称为“自然”观感。



Traditional Look “传统” 观感



Traditional Look “传统”观感，之所以称为“传统”观感，是因为在HDR之前的SDR就是以这种观感存在的，而S-Log3（Live）、HLG（Live，Mild）与SDR具有相似的“传统”观感，它们的OOTF伽马曲线被独立地应用于R、G、B分量，因此会增加图像饱和度，使画面看起来比真实场景更鲜艳，这也符合过去以来观众被电视培养的观看习惯。与此类似的情况，BBC针对更多彩色HDR图像的需求，会采取标准HLG转换LUT表+摄像机图像参数控制的方式。ITU-R BT.2390中描述了如何在增加色彩饱和度的情况下依然可以在显示端保持色调曲线不变，并正确显示HLG图像。HDR Look中的Live和Mild正是利用这一原理，产生比Natural更高的色彩饱和度。




图4：ITU-R BT.2390中Live和Mild对应原理描述



不同HDR Look的特点



实际上，现在的HDR Look中的Live对应的是原来的HLG_Live，Natural对应的是原来的HLG_BT.2100，而Mild为新增加的，画面饱和度介于HLG_Live和HLG_BT.2100中间的一种信号设置，它针对DR（显示光参考）和SR（场景光参考）的往返转换（Round-Trip）有一定优势，Mild进一步减小了DR上+SR下往返转换时饱和度增大的问题，扩展了往返转换组合的灵活性。



此设置用于定义画面观感。这些选项称为“实时(Live)“，”柔和(Mild)“和”自然(Natural)“，它们的图像特点汇总在下表中。




图5：HDR Look特点



下面是HDR Look三种设置的对比画面：




推荐SDR增益：-5.2dB，RGB伽马。

色彩强烈，明暗对比度高（面部线条雕刻感较深）。





推荐SDR增益：-5.7dB，RGB伽马。

颜色比Live柔和，对比度比Live低，面部色调更明亮。




推荐SDR增益：-10.1dB，Y伽马。

色彩较淡，明暗对比度高（面部线条雕刻感较深）。



HDR Look设置



需要注意的是，HDR Look只有在AIR MATCHING设为ON时启用，因此在启用HDR Look功能时，HDRC-4000端需要将AIR MATCHING设为ON（默认值）。



若输入HDRC-4000的是HDR信号，请将HDR Look设为与输入HDR信号的HDR Look相同的设置。



若输入HDRC-4000的是SDR信号，当将SDR转换为HDR输出时，设置需要输出的HDR Look。



摄像机和HDRC-4000的对应设置如下表所示：






下图为用于现场制作SDR和HDR节目的SR Live工作流程。



图6：SR Live工作流程



希望以上信息能让您增加了解HDR Look不同设置的区别，在节目制作时做出正确的选择，制作出高质量的节目。