2018年(nián)10月(yuè)1↑ε§日(rì)，中央廣播電(diàn)視(shì)總台首個§₩σ(gè)超高(gāo)清電(diàn)視(shì)頻(pín)道(d₹↕αào)“CCTV-4K”正式播出，這(zhè)£≤↔♦标志(zhì)著(zhe)4K超高(gāo)$♠↔↑清視(shì)頻(pín)進入一(yī)個(gè)新的(de)發展階段φ α。但(dàn)目前總台還(hái)是(shδΩ>ì)以高(gāo)清頻(pín)道(dào)播出為(wèi)主，很(hěn←∏÷)多(duō)4K HDR節目需要(yào)下(xià≤✔)變換到(dào)高(gāo)清頻(pín)道(dào)播出，因此，在進行(x™×"εíng)4K節目高(gāo)動态範圍、寬色域制(zhì)作α✘♣(zuò)的(de)同時(shí)還(hái)要(y÷γσλào)兼顧高(gāo)清節目标準動态範圍、标準色域的(de)制&₹✔(zhì)作(zuò)，為(wèi)确保4K超高(gāo)清、高(gāo)清™'♦★電(diàn)視(shì)節目符合技(jìε↑π)術(shù)質量規範要(yào)求，在2♠↑★λ019年(nián)5月(yuè)的(de)北(běi)↓π京國(guó)際電(diàn)視(shì)技(jì)術(shù)研討(tǎβ"★✔o)會(huì)上(shàng)，中央廣播電(diàn)視(shì)總π×≈≠台發布了(le)《中央廣播電(diàn)視(‌$♦λshì)總台HDR視(shì)頻(pín)制(zhì)作(zu ™ò)白(bái)皮書(shū)》。“HDR 白(báεδπi)皮書(shū)”規定了(le)中央廣播電(ε εβdiàn)視(shì)總台4K超高(gāo♠₽)清電(diàn)視(shì)節目HDR>‌視(shì)頻(pín)前期采錄、後期制(zhì)作(zuò)、節目包裝 ‌∏←等制(zhì)作(zuò)環節的(de)主要(←λ↑yào)技(jì)術(shù)參數(shù)要(yào)求。

一(yī)、HDR标準介紹

ITU-R（國(guó)際電(diàn)信聯盟）在2017年(n∑•‌§ián)就(jiù)發布了(le)ITU-π<​R BT.2100技(jì)術(shù)建議(yì)書(shū)，對>α¥★(duì)高(gāo)動态範圍電(diàn)視(shì)節目現(xiàn)場(≥<£¶chǎng)制(zhì)作(zuò)和(hé ¶)節目交換中的(de)圖像質量參數(shù)做(zuò)了(le‍♥∞©)建議(yì)。在建議(yì)書(shū)中，ITU-€£ R對(duì)使用(yòng)感知(zhī)量化(huà)（PQ）或♥β<♠者混合對(duì)數(shù)伽瑪（HLG）進行(xíng)節目制(zhì)π∑÷作(zuò)和(hé)節目交換的(de)HDR-TV圖像參數(shù)做(zuσ☆§$ò)了(le)規範建議(yì)。感知(zhī)量×♠®化(huà)（PQ）定義了(le)EOTF，混合對(duì)數(shù)伽瑪（β≥>HLG）定義了(le)OETF，ITU建議(yì)目前制(zhì)作₹∏£(zuò)這(zhè)兩種伽瑪的(de)HDR節目時(shí)使用(yòng)​δ∞‌峰值亮(liàng)度1000尼特的(de)監視(s ↔hì)器(qì)。

PQ是(shì)杜比推薦的(de)HDR伽瑪，其OETF曲線完Ω∏全模拟人(rén)眼靈敏度，當亮(liàng)♠" 度依照(zhào)PQ曲線改變時(shí)人(rén)眼感受的(de)‍→♣≥亮(liàng)度變化(huà)是(sh★ ☆ì)線性的(de)。PQ采用(yòng)絕對(duì)亮©&<∑(liàng)度體(tǐ)系，顯示亮(liàn<★¥g)度隻與信号電(diàn)平有(yǒu)關，與β₩設備無關，由于PQ對(duì)顯示設備精度要(yà♠✘'αo)求很(hěn)高(gāo)，必須在播出碼流中加入←"₹控制(zhì)顯示設備性能(néng)的(de)元數(shù)據<‍Ω€形成完善的(de)HDR方案才能(néng)充分(fēn)發揮其優勢。

HLG是(shì)BBC和(hé)NHK推薦的(de)HDR伽瑪，其O∏"φ∑ETF曲線50%以下(xià)電(diàn)平的(de)部分(¥>$fēn)與現(xiàn)有(yǒu)電(diàn)視(s<✘∑ hì)伽瑪相(xiàng)似，50%以上(s&¶ hàng)為(wèi)對(duì)數(shù≈♣↑)伽瑪，是(shì)兩種伽瑪的(de)混合，這(zhè)也(yě)是(shì∑γ")HLG混合對(duì)數(shù)伽瑪≤ε名稱的(de)由來(lái)。

HLG采用(yòng)與現(xiàn)有(yǒu£‌)電(diàn)視(shì)一(yī)樣的(de)相(xiàng‍"•)對(duì)亮(liàng)度體(tǐ)系，顯示亮(δ εliàng)度不(bù)但(dàn)與信号電($πdiàn)平有(yǒu)關，還(hái)與顯示設備有(yǒu♣∑✔☆)關，信号的(de)最高(gāo)電(diàn)平對(duì)應顯ε‌示設備的(de)最高(gāo)亮(liàng)度。₽≈™可(kě)以把HLG伽瑪曲線高(gāo)于100%動态範圍的(de)®•HDR部分(fēn)看(kàn)作(zuò)是(shì)SDR電(dΩφ∏iàn)視(shì)拐點/斜率的(de)升級和(hé‍•§)擴展。HLG在兼容現(xiàn)有(yǒu)SDR電(diàn)視(sδα÷hì)的(de)基礎上(shàng)提升了(le)動态範圍，因此更适合廣播電(Ω↓¶×diàn)視(shì)行(xíng)業(yè)應用(yòng)。←♦π

從(cóng)圖1中不(bù)同伽瑪的(de)OETF曲線可(kě)以Ω→≠γ看(kàn)到(dào)，在SDR和(h∏ é)HDR電(diàn)視(shì)體(tǐ)系中，以100%動态₹ ‍↓範圍為(wèi)分(fēn)界點，低(dī)于100%動态♣α≈α範圍的(de)是(shì)SDR內(nèi)容，高(gāo)于100%動态範 ✘₹圍的(de)是(shì)HDR內(nèi)容。SDR電(diàn)視(shì)用(yòng)于SDR內(nèi)容< 拍(pāi)攝的(de)電(diàn)平資源為(wèi)100%，HDR為∑↑₽∑(wèi)9%，隻占可(kě)用(yòng)電(diàn)平資源的∞↓(de)8%（拐點起始點98%時(shí)H‍♠DR占用(yòng)的(de)電(diàn)平資源為(wè✔λ¶i)10%）；

PQ和(hé)HLG用(yòng)于SDR的(de)電(diàn$")平資源分(fēn)别為(wèi)58%±∏和(hé)75%，隻是(shì)SDR電(diàn)£≈視(shì)的(de)60%~70% 左右，而用§←↕(yòng)于HDR的(de)電(diàn)平則占可(kě)用(y☆‌òng)資源的(de)30%~40%，比SDR電(diàn)視(shì)的φ∏(de)8%（或10%）多(duō)了(le)幾倍。

圖2是(shì)不(bù)同峰值顯示亮(liàng±♥)度時(shí)PQ與HLG的(de)EO☆÷→∑TF特性。PQ采用(yòng)絕對(duì)亮(liàng→©™)度體(tǐ)系，其EOTF曲線是(shì×‍→♦)唯一(yī)的(de)，顯示設備峰值亮(liàng)度不(bù)同時(✔β ∞shí)在PQ曲線上(shàng)隻是(shì)γ™改變了(le)上(shàng)截止點的(de)位置，而采用‍"•(yòng)相(xiàng)對(duì)亮(l&₽∑iàng)度體(tǐ)系的(de)HLG則分(fēn)别表現(xiàn∑™•>)為(wèi)不(bù)同的(de)EOTF曲 ¶α∑線，因此HLG定義了(le)OETF而不(bù)是(shì)EOTF，因為(w±÷∑​èi)HLG的(de)EOTF不(bù)是(shì)唯一(yī)的(de)α•✔。

在不(bù)同峰值亮(liàng)度的(€<de)監視(shì)器(qì)上(shàng)，58% PQ電(diàn)平表¥±Ω>現(xiàn)的(de)SDR亮(liàng)度 γ都(dōu)是(shì)203尼特，而75% HLG電(di₩×àn)平表現(xiàn)的(de)SDR₽★≠內(nèi)容在不(bù)同峰值亮(liàng)度監視(shα←®ì)器(qì)上(shàng)是(shì)不✔∏(bù)一(yī)樣的(de)，1000尼特、800尼特、600尼特和(h陧)400尼特監視(shì)器(qì)顯示的(de)SDR亮(liànφ€g)度分(fēn)别為(wèi)203尼特、172尼特、138尼特和(hα♠é)101尼特，這(zhè)就(jiù)是(shì)絕對(d σβuì)亮(liàng)度與相(xiàng)對(duì)亮(liàng ™‌>)度體(tǐ)系的(de)差别。

在亮(liàng)度資源方面，SDR電(diàn)視(shì)₩ ‌ 分(fēn)配給HDR的(de)資源不(bù)到(¶↑"®dào)20%，而HDR電(diàn)視(shì)的(de)大(×‍→dà)部分(fēn)資源都(dōu)用(yòng)于HDR。絕對(d§ ∞<uì)亮(liàng)度體(tǐ)系的(de)ε₩±PQ用(yòng)于SDR的(de)亮(×↑'liàng)度資源是(shì)固定不(b♠γ∏ù)變的(de)203尼特，顯示峰值亮(♥Ωεliàng)度越高(gāo)HDR比例越大(dà)，相(xiàng)對(d§ $uì)亮(liàng)度體(tǐ)系的(de)HL↑₽≥★G峰值亮(liàng)度不(bù)同時(shí)，用(yòng)于HDR的δ λ≤(de)亮(liàng)度資源大(dà)約是(shì)SDR的(de)4π≥ ₽至5倍，這(zhè)也(yě)是(shìπ≈∞)絕對(duì)亮(liàng)度與相( ¶¥λxiàng)對(duì)亮(liàng)度體($∑'•tǐ)系的(de)差别。

二、兼容HDR/SDR的(de)工(gōng)作(zuò)流程

從(cóng)攝像機(jī)開(kāi)¶™始到(dào)信号輸出末端，使用(yòng)完整并行(xíng≥π)的(de)HDR和(hé)SDR信号處理(lǐ)工(gōn®" ↔g)作(zuò)流程一(yī)定是(shì)同時(shí)生(shēng)成H↑≈DR和(hé)SDR的(de)最簡單方法。在完全并行(xíng)制(z→γhì)作(zuò)的(de)情況下(xià)，攝像機∞ ∏₹(jī)提供兩個(gè)完全同步的(de)輸出信号，一(yδ↕≈∞ī)個(gè)HDR和(hé)一(yī)個(gΩ×è)SDR。

在同步HDR和(hé)SDR制(zhì)作(zuò) ¶工(gōng)作(zuò)流程中，攝像機(jī)鏡頭光(g‍≥uāng)圈設置為(wèi)符合HDR信号要(yào)求輸 ☆∏₽出，SDR增益用(yòng)于将SDR輸出控‍δ₽制(zhì)到(dào)合适的(de)指标範圍。隻要(yào)←¶¥場(chǎng)景照(zhào)明(míng)不(bù)會(h₽∑α≤uì)發生(shēng)顯著變化(huà)，就(jiù)不(bù•‌)需要(yào)更多(duō)地(dì)調整鏡頭光(gu₩∏āng)圈參數(shù)，并且HDR的(de)輸出信号範圍在光(guāng‍↔®≤)線條件(jiàn)的(de)适度變化(huà)過•‍程中也(yě)會(huì)有(yǒu)很(hěn)好(✔∞hǎo)的(de)效果表現(xiàn)。相(xiàng)φαΩ✔比之下(xià)，SDR并不(bù)具備更多(duō)的(de)↑βφ信号處理(lǐ)空(kōng)間(jiān)，因此需要(yào)制(zhì)作♠γ(zuò)人(rén)員(yuán)更精确地(dì♥♥α✔)調整靈敏度。

完全并行(xíng)的(de)工(gōng)作(z≈↓'≤uò)流程中的(de)挑戰還(hái)包括同時(shí)處理(lǐ)H ≤DR（由于較高(gāo)的(de)動态範圍而調整簡單）和(hé)π‌SDR信号（由于動态範圍有(yǒu)限而需要(yào)更多$≤♦₹(duō)調整）的(de)調光(guānσ™‌g)調像以及為(wèi)兩個(gè)完全并行(xín✘‍g)的(de)信号搭建完整的(de)信号處理(lǐ)鏈•↕路(lù)。這(zhè)些(xiē)要(yào)求都(dōu)将轉化™  (huà)為(wèi)更複雜(zá)和(hé)昂貴的(de)工(gōngα≈)作(zuò)流程。

另一(yī)種相(xiàng)對(duì)于完全并行™§×(xíng)HDR/SDR制(zhì)作(zuò)流程的(de)替代方案↔×是(shì)僅使用(yòng)來(lái)自(zì)攝像機(jī)的↕γ✔(de)原生(shēng)HDR信号，然後在制(zhìδ ✘)作(zuò)環節的(de)某處執行(xíng)HDR到(dào)SDR的$×₩®(de)轉換。雖然這(zhè)簡化(huà)了(le)工(gōng®β★)作(zuò)流程并減少(shǎo)了(le)所需的(de)資源量<≈λ，但(dàn)與并行(xíng)HDR/SDRφ"工(gōng)作(zuò)流程相(xiàδ÷ <ng)比，SDR和(hé)HDR輸出沒有(yǒu)單獨的(de)控制(zhφΩì)，并且不(bù)能(néng)從(cπ↓α&óng)HDR信号獨立控制(zhì)SDR增益。因此，能(néng)否獲得(de)高(gāo)質量的(de)SDR信δ≤号取決于各種光(guāng)照(zhào)條件(jiàn)和(hé)βππ環境條件(jiàn)下(xià)HDR到(d£∑ ∏ào)SDR轉換的(de)質量。

采用(yòng)HDR作(zuò)為(wèi)現(xiàn)場(chǎn©∑♥ g)制(zhì)作(zuò)的(de)标準"↔ ↕，需要(yào)考慮兩種HDR到(dào)✘$≈★SDR轉換方式：固定參數(shù)值的(de)下(xià)變≥‍換系統轉換較為(wèi)簡單，難以适配複雜(z↔₽á)多(duō)樣的(de)4K HDR節目場(chǎng)景，生(shē✘​ng)成的(de)HD SDR節目容易産生(shēng)過曝和(h÷♥σé)欠曝現(xiàn)象；

為(wèi)進一(yī)步優化(huà)下(xià)變換≥♣✘÷系統性能(néng)，提高(gāo)4K >γHDR到(dào)HD SDR節目技(jì)術(shù)質量，相(xiàng₩Ω)對(duì)于固定參數(shù)的(de)“靜(jìng)态”下±‍‌∞(xià)變換方式，“動态”下(xià)變換系統不(bù)失為(wèi)一($λ yī)種可(kě)行(xíng)性方式。這(zhè)種下(xià)變換依據視(shì)∏ ←頻(pín)每一(yī)幀亮(liàng)度進行(xíng)變換，對(duì↕")各種類型4K HDR節目場(chǎng  ' )景的(de)适配度高(gāo)，算(suàn)法更精準，可(kě)保證下☆≠↑γ(xià)變換後的(de)HD SDR節★<•目技(jì)術(shù)質量。

4K HDR節目到(dào)HD SDR節目“動态★∏δδ”下(xià)變換基本步驟為(wèi)亮(li↔αàng)度映射和(hé)色域變換。“動态”下(xià)變換與固定參數(s&¶hù)值的(de)“靜(jìng)态”下(xià)變換不(bù)同，↔✔ '其亮(liàng)度映射采用(yòng)“動态”"≥₩方式，而非固定亮(liàng)度值映射。在動态變換♣™π中，亮(liàng)度映射曲線依據每一(yī)幀圖像的(de)亮(₽ liàng)度信息計(jì)算(suàn)得(de)出，可(kě)以更好§₽™×(hǎo)地(dì)适配不(bù)同亮(∞¶•εliàng)度的(de)場(chǎng)景。将亮(liàn> ♠g)度變換後的(de)視(shì)頻(p©×♠↓ín)幀圖像色域由REC.2020變換至REC.709÷•并進行(xíng)HD SDR輸出，得(de)到✔<(dào)下(xià)變換後的(de)HD SDR節目。

三、SDR優先制(zhì)作(zuò)流程

目前，很(hěn)多(duō)用(yòng)4K系統制(zhì)作(zβ↓ uò)的(de)HDR節目需要(yào)下(xià)變換成SDR在高'±λ✘(gāo)清頻(pín)道(dào)播出，或需要(yσ®☆ào)同時(shí)制(zhì)作(zuò)4K HDR與HD SDR版，這↔₽$λ(zhè)就(jiù)要(yào)求調光(guāng)時(shí)既要(yε ào)保證4K HDR正确曝光(guāng)，也(yě)要(yàoλ→)确保HD SDR正确曝光(guāng)。

在SDR優先的(de)制(zhì)作(zuò"α®)流程中，為(wèi)了(le)獲得(de)高(gā↕‌♦o)質量SDR圖像，HDR攝像機(jī)§δ使用(yòng)SDR監視(shì)器(↑'$qì)調光(guāng)。大(dà)多(duō)數¥ (shù)演播室HDR攝像機(jī)可(kě)以同時(s÷₹✔>hí)輸出HDR和(hé)SDR信号，因此‍σ®可(kě)以用(yòng)SDR輸出對(duì)攝像機(jī)進行(x∑™♦←íng)調光(guāng)，HDR輸出可(kě)以使₹±用(yòng)相(xiàng)對(duì)于SDRγ∑γ↑的(de)固定增益差進行(xíng)下(≠¥xià)變換，從(cóng)而獲得(de)高(gāo)質量的(de₹↑α↓)SDR圖像。

SDR優先流程為(wèi)HDR攝像機(jī)內(nèi)置下(xi ÷γà)變換器(qì)和(hé)節目輸出下(xià& )變換器(qì)設置相(xiàng)同的'α♠(de)SDR轉換增益差，并像傳統的(de)高(gāo)清制(zhì)作δ™ γ(zuò)一(yī)樣，以攝像機(jī)下(xià)變換的(de)SDR₽<圖像和(hé)波形為(wèi)基準，用(yòng)S÷×♥₹DR監視(shì)器(qì)和(hé)波監調光(guāng)制(zhì)作(¥↓→zuò)HDR，使HD SDR與4K HDR都(dōu)能(♣∞néng)正确曝光(guāng)。

用(yòng)SDR調光(guāng)制(zhì)作(zuò)HDR≠←≤時(shí)，調光(guāng)師(shī)₽φσ↑隻能(néng)看(kàn)到(dào)HDR畫(huà)面★™∑中的(de)SDR內(nèi)容。以HLG為(w¶☆èi)例，0~75%HLG電(diàn)平的(de)內(nèi)容©®γ"被轉換為(wèi)0~100% SDR電(diàn)平，也(yě)就(jiù)是(shì)說(shuō)在SDR監視(shì)器(qì)上(shàng)能(néng)看(kà& ↑n)到(dào)0~75% HLG電(diàn)平代表的(de)SDR內(nèi)容，超過75% HLG電(diàn)平的(de)高(gāo)亮(li₩★±≥àng)度HDR內(nèi)容被壓縮到(dào)了(le)SDR信号的(de)拐點/斜率部分(fēn)。在SDR電(diàn)視(shì)體(tǐ)系中，拐點/斜率隻占用(yòng)了(le)電(diàn)平資源的'∞♦σ(de)10%、顯示亮(liàng)度資源的(de)20%，因此在SDR監視(shì)器(qì)上(shàng)隻能(néng)看(kàn✘↔♥✔)到(dào)非常有(yǒu)限的(de)HDR內(nèi)容。

在SDR優先的(de)制(zhì)作(zuò)系統中，雖然✔&♣δ調光(guāng)師(shī)隻能(néng)看(kàn)到(dào)SDR畫(huà)面，但(dàn)視(shì)™π頻(pín)工(gōng)程師(shī)和(hé)導"¶♠×演能(néng)在HDR技(jì)監和(hé)節目監視(shì)器(qì)上(shàng)✔‍看(kàn)到(dào)HDR畫(huà)面，監控HDR圖像質量。雖然以SDR圖像為(wèi)基準調光(guāng)時(sh εí)隻能(néng)實現(xiàn)對(duì)SDR內(nèi)容的(de)“所見(jiàn)即所得(de)”，但(dàn)™<¶☆正确設置的(de)SDR轉換增益差保證了(le)高(gāo)于75%HLG電(diàn)平的(de)HDR內(nèi)容準确曝光(guāng)。由于在HDR畫(huà)面中大(dà)部分(fēn)有(yΩ ™←ǒu)效信息分(fēn)布在SDR內(nèi)容裡(lǐ)，所以采用(yòng)SDR調光(guāng)能(néng)夠同時(s≈♠βhí)獲得(de)正确曝光(guāng)的(≤>de)高(gāo)質量SDR和(hé)HDR畫(huà)面。

四、4K移動外(wài)場(chǎng)系統的β↕•≤(de)高(gāo)清制(zhì)作(zuò)

2019年(nián)7月(yuè)，4K IP外(wài)場(chǎng)∞&$系統承擔《電(diàn)視(shì)器(qì)樂(yu₽≤↓è)大(dà)賽》複賽的(de)錄制(zhì)，系統錄制(zhì)的($®₽de)4K HDR素材送4K超高(gāo)清制(zhì)作(zu±₽≠ò)島制(zhì)作(zuò)，在媒資轉碼平台下(xi"π‍à)變換後在高(gāo)清頻(pín)道(dào)&£✔播出。

4K IP外(wài)場(chǎng)系×®統是(shì)總台首個(gè)基于SMPTE♠₩λ→ ST 2110無壓縮标準的(de)4K ×↔€IP化(huà)制(zhì)作(zuò)系統，ε™®采用(yòng)超高(gāo)清格式（3840×>Ω‍‌2160 50P）制(zhì)作(zuò)和(hé)傳輸，信号的(d>&∑"e)HDR采用(yòng)HLG1000，系統內(nèi)超高(gδ≥āo)清信号采用(yòng)2110無壓縮封裝，并具備2022-7保護機(​↔↔<jī)制(zhì)。

系統配置的(de)6訊道(dào)Grass Valley LDX 86N§← 4K攝像機(jī)、Grass Valle'♠  y Kahuna 9600 4K切換台、Grass Valley IQ‍♥UCP網關卡、Grass Valley MV820 IP畫(hΩ  £uà)分(fēn)等核心設備均支持4K HDR，系統輸出4K HDR節>✔目信号。LDX 86N 4K攝像機(jī)滿足4K HDR以及HD SDR雙重制(z€₩≈×hì)作(zuò)需求。4K 模式下(xià)采用(yòng)3840× ∑2160 50P格式，支持HLG高(gāo)←λ♣'動态範圍及BT.2020色域，攝像機(jī)內(nè✘♠÷∞i)置下(xià)變換支持标準動态範圍及BT.70₽÷9色域的(de)高(gāo)清信号（1920×1080 5✔π​​0i）用(yòng)于調光(guāng)。在制(zhì)作(zuò)系統內(nèi)增加Hδ≥DRC4000轉換器(qì)，用(yòng)以監看(kàn)4K H$<¶λDR節目輸出下(xià)變換為(wèi)•←±₩HD SDR信号後的(de)效果。

采用(yòng)SDR優先的(de)制(zhì)作(zuò)流程時(♥€shí)必須保證攝像機(jī)CCU內(nèi)置下(x' ià)變換SDR輸出與4K HDR節目輸出♦∞ ₹轉換器(qì)下(xià)變換SDR信号的(de)電¥₹↑ (diàn)平、伽瑪和(hé)色域相(xiàng)同，兩者有&∏☆(yǒu)差别時(shí)需要(yào)對(duì) ≈ ✔攝像機(jī)或轉換器(qì)進行(xí•©ng)調整使之盡可(kě)能(néng)&ε一(yī)緻，以實現(xiàn)電(diàn)視(shì)直播制(zhì)作‌↓σ$(zuò)要(yào)求的(de)“所見(jiàn)即所得₽γπσ(de)”。

HLG與SDR的(de)轉換增益差是(shì)不(bù)同伽瑪曲線特性¶™的(de)差别，轉換增益差與設備無關，與場(ch₩§÷ǎng)景無關，隻與創作(zuò)意圖有(yǒu)關。無論采用(yòngΩ©♥‍)哪個(gè)廠(chǎng)家(jiā)‍∏的(de)攝像機(jī)，拍(pāi)攝什(shénβ≥ )麽場(chǎng)景，隻要(yào)攝像機(jī)HLG曲線符合BT.21​÷00标準，HLG轉換SDR的(de)增益差都(dōu)≠↕₽是(shì)相(xiàng)同的(de)，隻不(bù)過不(bù)©&同廠(chǎng)家(jiā)設備設置的(de)轉換參數(shù)名稱和(hé✘←↑×)數(shù)值不(bù)一(yī)定相(xiàng)同，但(dàn)實πβ¥際的(de)增益差是(shì)一(yī)樣的(®× ≠de)。

GV LDX 86N攝像機(jī)在HDR♠ >應用(yòng)中在設置前先将攝像機(jī)㮥>做(zuò)一(yī)下(xià)恢複出廠(chǎng)γ '設置，确保攝像機(jī)各種參數(shù)在原始位置↕γ♥；在OCP 400控制(zhì)面闆上(shàng↔™×☆)選擇Setup/Camera頁面，确保XDR O >÷N；在配置界面選擇HLG後，在菜單中可(kě)×'以設置Gain Map Point參數(shù)，參數(shù)設置為ε↔✘€(wèi)330%時(shí)，HLG SDR映射點為(w£‌→èi)75%；在Gamma菜單中将Gamma High和(hé)Gamma Low設♥≥δ→置為(wèi)1.0。菜單中的(de)Gain Map Point參數(shù)值代表的(de)是('∏shì)攝像機(jī)原生(shēng)HLG信•Ω$∏号與Down Mapping的(de)SDR信号映射基準，當∑γ&參數(shù)值為(wèi)330% 時(shí)，可(kě)☆'©♠以理(lǐ)解為(wèi)其Down Mappiε¶ng的(de)參考白(bái)（White Refπ÷erence）值為(wèi)203nit。•±₹≠

而Gain Map Point參數(shù)可(kě)以允許我們在實際•∑♦α拍(pāi)攝中根據不(bù)同的(de)現(xiàn)場♠φ(chǎng)環境來(lái)選擇不(bù)同的(de)攝像機(jī)SDR​δ Down Mapping參考白(bái)，這(→↔zhè)樣我們在對(duì)最終的(de)4K HDR信号做δ™$₽(zuò)下(xià)變換時(shí)隻需在下(xià)變換器(qì)中選擇₹₩​相(xiàng)應的(de)參考值即可(kě)很(hěn)好(h♠•​ǎo)地(dì)匹配4K HDR信号與其下(xi∞¥©₹à)變換後的(de)SDR信号以及攝像機(jī)輸出的(d ☆e)用(yòng)以調光(guāng)監看(kàn♦>)的(de)SDR信号之間(jiān)的(de)€≈✘∞平衡關系，從(cóng)而保證我們可(kě)以針對(duì)不(bù₹δ↓)同的(de)拍(pāi)攝環境能(néng)夠快(kuài)'★速有(yǒu)效地(dì)參照(zhào)SDR信号♣✔&做(zuò)調光(guāng)控制(zhì)，并且所獲得(d↕​∏e)的(de)4K HDR信号在下(xià)變α♠₹換後也(yě)能(néng)獲得(de)高(g₽¥¶āo)質量的(de)SDR信号。

另外(wài)，在攝像機(jī)的(de)Gamma"↑≤∞菜單中，我們可(kě)以通(tōng)過Gamma Breα≤>₩akpoint這(zhè)一(yī)參數(s₽‌₹♦hù)調整Gamma曲線的(de)臨界點，這(zhè)個(™'★γgè)臨界點可(kě)以将Gamma曲線分(fβ&ēn)成兩個(gè)部分(fēn)，分(fēn)别代表畫(hu§♦★÷à)面的(de)高(gāo)亮(liàn★ ≠g)部分(fēn)和(hé)低(dī)亮(liàng)部分(fēn)。同時(s✘∞'®hí)，可(kě)以通(tōng)過Gamma High和(hé)Gamma >♣ΩLow這(zhè)兩個(gè)參數(shù)分(fΩ‍$ēn)别對(duì)高(gāo)亮(liàng)$±≈σ部分(fēn)和(hé)低(dī)亮(liàng)部分(fα£ēn)的(de)Gamma曲線做(zuò)↓✘ε調整，其調整原理(lǐ)如(rú)圖6所示。

在應對(duì)一(yī)些(xiē)特殊的≈< (de)拍(pāi)攝環境，例如(rú)在整體(tǐ)偏暗(→ ×↕àn)、局部高(gāo)亮(liàng)βγ§→的(de)亮(liàng)度差異極大(dà)的β∏λ♦(de)拍(pāi)攝環境下(xià)，我們可↕φα(kě)以通(tōng)過分(fēn)别微♠¶ (wēi)調Gamma曲線的(de)高(gāo)亮(lià✘¥ng)和(hé)低(dī)亮(liàng)部分(fα®ēn)，确保拍(pāi)攝畫(huà)面更好(hǎo)地(dì)還(>§hái)原現(xiàn)場(chǎng)真實場(chǎn♦↑☆g)景，這(zhè)比單純的(de)光(guāng)圈調整和(hé)增益調®"π整産生(shēng)的(de)對(duì)畫(huà)€↑∞面整體(tǐ)亮(liàng)度的(de)影(yǐng)響更能(n∑λéng)有(yǒu)效提高(gāo)畫(huà)面質量。

在開(kāi)始正式錄制(zhì)之前，我們對(duì)亮(‍∏φλliàng)度控制(zhì)進行(xíng)了(le)'←比較。我們在高(gāo)清監視(shì)器(qì)以攝像機(jī)站(zh♠<♣àn)輸出的(de)HD SDR圖像來(lái)"™∑±調整光(guāng)圈，同時(shí)在4↔εK監視(shì)器(qì)監看(kàn)系統輸出的(d→≥e)PGM信号，而且還(hái)能(né§₩≥→ng)看(kàn)到(dào)HDRC4000下(xià)變換₩π後的(de)HD SDR PGM信号。圖7左±<×邊是(shì)4K HDR畫(huà)面，右邊是(shì)下(xià)變換的←‌↕¥(de)HD SDR畫(huà)面，如(rú)果4K畫(huà)面亮(l± iàng)度信息全部限幅在203cd/㎡以γ←σ下(xià)，按照(zhào)-9dB參數(shù)下(xγ≥"↑ià)變換高(gāo)清節目後，亮(liàng)度信号隻有(yǒu)5₩₩00mV，下(xià)變換的(de)高(gāo)清節目×​整體(tǐ)偏暗(àn)，沒有(yǒu)層次。

“HDR 白(bái)皮書(shū)”中<↔規定，在HLG基準亮(liàng)度為(wèi)1000cd/㎡時(sδγhí)，基準信号電(diàn)平的(de)75%為(wèi)HDR參考白(b ★ái)（100%）。HDR參考白(bái)電(diàn)平既不(b¶φ←ù)是(shì)信号的(de)最大(dà)白(bái)電(di₹λàn)平也(yě)不(bù)是(shì)平均白(bái)電(diàn)平，σ¶∑ 視(shì)頻(pín)制(zhì)作(zuò)系統應使用(yòng)參考€₹白(bái)電(diàn)平作(zuò)為(wèi)基準進行(xíng) '±視(shì)頻(pín)信号亮(liàngπβ<π)度的(de)調校(xiào)，以确保節目內(nèi)β>&♠各鏡頭間(jiān)以及節目與節目銜接間(jiā₽Ω♠n)，畫(huà)面亮(liàng)度的(de)一(yī)緻性，®>并不(bù)是(shì)要(yào)把4K節目亮(liàng)度信号嚴格控±∑φ制(zhì)在203cd/㎡以下(xià)。

我們可(kě)以判斷超出參考白(bái)203cd/㎡部分(fēn)含有(®​♥₹yǒu)HDR信息，如(rú)果畫(huà)面全部在參考白(bái)δε→£203cd/㎡以下(xià)，說(shuō)明(míng)不(bù)具有(yǒ™©®u)HDR信息，隻是(shì)4K分(fēn)辨率的(de)高↓λ(gāo)清節目了(le)。總之，4K HDR圖像動态範圍應 0~1000c✔φ♠d/㎡之間(jiān)，既有(yǒu)203cd/㎡到(dào)峰值亮(lià  ₹ng)度1000cd/㎡的(de)HDR信息， ≈又(yòu)要(yào)包含小(xiǎoε>∞)于參考白(bái)電(diàn)平的(de)SDR信息，這↓©€ (zhè)樣才能(néng)充分(fēn)展現(x☆ε≈iàn)4K HDR高(gāo)動态、寬色域的(de)特點。

作(zuò)者：中央廣播電(diàn)視(shì)φ♠總台?譚陽

來(lái)源：選自(zì)2020年(nián)第3期《現(xiàn)±€代電(diàn)視(shì)技(jì)術(shù)》