BD/光源/HLG/杜比影院影音百科之影音基礎知識普及之二

文_肖治友

上期的影音百科中，我們主要介紹了什么是4k YCbCr 4:4:4、什么是LCD、LED、QLED、OLED、IMAX影院的標準以及什么是HDR、HDR 10與Dolby Vision等相關內容，本期的影音百科，我們主要還是繼續關注和技術視頻類的相關基礎技術，繼續普及影音基礎性技術，希望以此推動影音科技的普及化，讓人們能更好的使用家里的影音娛樂設備，更有效的提升影音娛樂的體驗，提升生活品質，以科技推動生活。

BD和UHD 4K BD有什么差別，影音規格方面有什么不同？

近幾年高清播放的發展很迅速，已經從普通的BD藍光，到4K藍光（UHD 4K BD），再到HDR，甚至也推出了支持8K的設備。但也有些普通的消費者或者玩家對這些視頻播放的格式還是有一些的疑惑，對于這些視頻格式也沒有比較清晰的區分，現在讓我們首先來介紹下BD藍光和UHD 4K藍光有什么差別的，影音規格方面又有什么進步？

首先看看顯示分辨率方面，BD的顯示分辨率應該是全高清播放（Full HD），也就是以1920×1080個像素組成畫面。而UHD 4K BD的顯示分辨率為4K，也就是以3840×2160個像素組成畫面，像素數目是Full HD的四倍。UHD是有別于Full HD的正式名稱，是由UHD聯盟制定的。不過目前大家也已經習慣了4K這個名詞，所以有些人會將之稱為4K BD或者UHD 4K BD。

在支持的色彩顯示范圍方面，BD制作標準是HDTV標準（BT.709），主要體現在色域范圍，而UHD 4K BD制作標準，現階段制作采用的是在BT.2020框架下的DCI-P3標準，UHD 4K BD制作所采用的DCI-P3標準與數字電影院所采的并不一樣，需要特別注意。BT.709大約能呈現人眼所見自然界色彩的35%，而BT.2020則是能呈現75%，比BT.709大上許多，能呈現出更豐富鮮艷的色彩。不過要注意一點，現階段的家用顯示設備（包括電視機和投影機）幾乎都無法達到BT.2020，能達到DCI-P3就不錯了，DCI-P3大約是人眼所見范圍的50%，所以你會看到有些廠商標榜DCI-P3，而BT.2020現階段仍然是遠大的目標。

在色彩的階調表現方面，BD是以8bit記錄，也就是組成影像的三主色R、G、B（紅、綠、藍）是以2的8次方記錄的，也就是每色可以呈現256階深淺不同的顏色，紅綠藍三種顏色相乘，能得到1677萬種色彩變化。而UHD 4K BD升級為10bit，也就是各色以2的10次方記錄，三原色相乘可以得到10億7千萬色，是8bit的64倍，色彩的變化更多、層次更好，變化過程還能更平順自然。在未來，UHD 4K BD還有機會能支持到12bit，屆時色彩的細膩度又可以再度提升。UHD 4K BD新增了對UHD高動態對比的支持，而BD沒有。

在音效方面，BD和UHD 4K BD都支持Dolby TureHD和DTS HD-MA解碼，這兩種都是無損壓縮的傳統多聲道音效格式，能呈現5.1或7.1聲道的多聲道音效。而BD和UHD 4K BD也都支持Dolby Atmos和DTS:X這兩種針對聲音對象的沉浸式三維音效，不僅能支持上方音效音箱（天空通道），而且不限定音箱數量，理論上家里裝34只音箱也沒問題，不過前提是器材可以支持。以現階段環繞放大器的能力來說，主流機種支持5.1.2（平面5.1加天花板2只音箱），高階一點的可以支持到5.1.4、7.1.2、7.1.4等形態，只有少數解碼前級能超過這個格式，例如Trinnov Audio Altitude32、DataSat RS20i、Storm Audio I.ISP 3D 16.12 ELITE等就能支持到16或32通道的沉浸式音效系統。

BenQ(明基) X12000H投影機采用基于LED光源的的HLD光源，能投射出自然鮮艷的色彩

索尼的旗艦級投影機VPL-VW5000ES就是采用激光光源，擁有5000流明的超高亮度

LED光源投影機與激光光源投影機分別有什么優點？

從上期的影音百科中，我們可以大概的了解到LED就是發光二極管（Light Emitting Diode）的簡稱，它的主體是一塊電致發光的半導體材料，在它兩端加上正向電壓，電流會從LED陽極流向陰極，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，電流越強，發光越強。而采用LED光源的投影機，也擁有非常多的優點。首先是便攜性，LED光源不易發熱，不需安裝過大的散熱模組，可以適用較小的機身，大多數微投投影機都是使用LED光源的；其次是使用壽命長，得益于自身半導體材料發光的特點，LED光源的使用壽命普遍都在上萬小時以上，保養好點的，上10萬小時也不是夢想，基本不需要更換光源了；再次，LED光源的投影產生的光色一般較純正，色彩飽和度比燈泡光源更高，而且LED光源不含汞、鉛等有害物質，可以防潮、抗震動，算得上是綠色照明，擁有更好的環保性。目前市場上大部分的DLP投影機都是采用LED光源的，而且由于技術的發展，過去LED光源投影機亮度不足1000流明的情況也有了很大的改善，目前部分LED光源的4K投影機輸出亮度也已經有2000流明以上的了。

而目前市場上還有一種基于LED光源而推出的HLD光源，HLD全稱是High Lumen Density，是飛利浦研發推出的Color Spark高流明密度的LED光源技術，其將LED光源單位面積發光的效能提升到4倍以上，亮度有極大的提升，同時還擁有極高的色彩還原準確性，以及超長的使用壽命。例如明基的X12000H投影機就是使用了這種光源，擁有2200的流明的亮度，并具有超越DCI-P3的色域表現，甚至逼近了BT.2020標準，讓整體畫面的色彩表現變得相當鮮艷奪目。

激光光源的投影機，是近年來的熱門投影機，隨著4K普及化的加快，以及HDR高動態范圍的發展，對投影機光源的要求也越來越高了，激光光源能更適應這樣的要求。激光是利用光電效應，使激發態粒子在受激輻射作用下發光的一種光源。激光光源的優點在于，首先，激光光源的顏色很純，其單色性比普通光源的光高10倍以上，色彩顏色的表現能力也遠大于普通光源，可以實現更廣的色域覆蓋率和更完美的色彩還原，而且穩定性強，長期使用畫質的質量也能繼續維持，畫面色彩能保持始終如一；其次，激光光源可以實現更高的亮度，商業放映機可以獲得10000-50000流明的亮度，家用投影機可以獲得4000-6000流明的亮度，而且激光光源的壽命是燈泡光源的10倍，在使用過程中基本不用更換光源了，可以降低后期的維護成本；此外，激光光源的投影機啟動非常快，可以做到快速的開關機，可以瞬時達到工作亮度，而不需要等待機器工作一段時間才能達到穩定的工作溫度。從目前的市場發展來看，主流還是DLP的投影機，激光投影機發展也很迅速，但由于技術問題，以及成本較高等，激光投影機還是比較多應用在高端投影機上，但相信隨著技術的發展和成本問題的解決，激光投影機將擁有更廣闊的發展潛力。

什么是HLG？

上期我們有介紹了什么是HDR、HDR 10與Dolby Vision？了解了大概的概念與區別的，而相對熟悉的HDR 10與Dolby Vision，HLG估計還是比較陌生，這期我們再來看看什么是HLG？

HLG的全稱是Hybrid Log-Gamma，是由英國BBC和日本NHK在2015年聯合發起的HDR高動態范圍的一個標準，目的在于讓HDR的信號能同時兼容SDR的顯示設備，HLG的畫面即使在SDR顯示設備上，都能擁有更艷麗動人的顯示效果。HLG的信號中不包含有元數據，可以很好的和電視廣播的傳輸設備與顯示設備相兼容，無需區分SDR和HDR，而且還是免費的，所以有利于HDR技術在有線、衛星電視廣播甚至直播節目中使用和推廣。

HLG對HDR畫面的處理方式與目前的HDR10與Dolby Vision并不一樣，主要是分別對HDR信號當中所包含的高光和低光部分進行解碼，其中低光部分使用了標準伽瑪曲線，而高光部分則使用了對數曲線，讓畫面效果起到高動態范圍的效果。HDR 10和Dolby Vision兩種HDR技術的共同點是將影像信號本身訊息帶有元數據，當顯示播放設備支持顯示HDR 10或Dolby Vision時，就會讀取相關元數據并由IC傳送對應數值調整畫面讓其顯示為HDR效果。一般而言，HDR 10為靜態元數據，而Dolby Vision為動態元數據。至于HLG，與前兩者的差異則在于，HLG文件格式本身并未帶有元數據的傳輸，因此在大部分既有的顯示芯片上經過運算就可以執行顯示HDR的效果。HLG所采用的標準為日本電波產業會(ARIB)所認可的STD-067，與HDR 10的SMPTE ST2084有所不同，但HLG同樣支持HEVC、VP9、H.264/MPEG-4 AVC等視頻編碼格式。

從畫質上來看，Dolby Vision因為支持動態元數據，擁有更大幅度的影片動態范圍，且需要杜比實體室認證，故在亮暗細節的差異度比HDR 10和HLG要更明顯，畫質表現也為三者中最細膩的。但由于HLG的輸出不帶元數據，可以根據不同的顯示設備顯示出不同程度的HDR效果，具有更強的適應性。

什么是杜比影院（Dolby Cinema）？

上期的影音百科介紹了IMAX影院的標準，而近年來，杜比影院在國內的發展也是非常的火熱的，這期我們來了解下什么是杜比影院？又有什么優勢？

對比普通的影院以及IMAX影院，杜比影院主要是融入了杜比目前比較熱門的兩項尖端技術，包括杜比視界（Dolby Vision）和杜比全景聲（Dolby Atmos），杜比視界能大限度提升視覺體驗，而杜比全景聲能夠帶來沉浸式三維音效。具體而言，杜比影院是將杜比視界（Dolby Vision）和杜比全景聲，與匠心獨蘊的影院設計融合在一起，再配以極度前衛裝潢設計風格，打造高端影院觀影方式，營造全方位心醉神迷的全面影院體驗，極大的提升整個視覺和聽覺的體驗。

在觀影視覺上，杜比影院采用自家杜比視界的標準，采用與科視公司聯合研發的激光放映系統，配備兩臺支持高幀率、高動態范圍HDR、4K分辨率的科視6P模塊激光放映機，并采用了色彩增強技術。擁有更高的對比度、亮度以及更廣的色域，Dolby Vision技術的應用，讓畫面最亮和最暗的部位的細節感更出色，從而獲得更生動自然的精彩畫面，色彩更顯鮮艷與活力，影像的重現更加真實，觀眾的體驗會更好。音效方面，杜比影院采用了目前備受好評的Dolby Atmos杜比全景聲系統，打破傳統多聲道聲音的局限，打造全新的聲音系統，充分營造出三維立體空間感的環繞聲音效，讓聲音全方位的在三維空間內的任意位置出現和移動，包括頂部，有別于傳統的5.1或7.1影院系統，杜比全景聲可以提供更流暢、更綿密、更具包圍感的靈動音效，提供更有臨場感和空間感的震撼音效，還可以根據影院的大小和結構環境來確定音箱安裝的數量和位置，確保觀眾在影院的每個角落都能感受到猶如身臨其境的聲音效果。

而在裝潢設計上，杜比影院更是采用更加前衛的設計風格，更加注重觀眾的實際體驗感，就算是指引通道都是采用更具動態感的影音設計，指引通道的天花之上安裝有感應性指引揚聲器，會引導觀眾一路走到座位區域，極具特色。而座椅的設計都是與普通影院有較大的不同，杜比影院的投影幕與座位之間留有充足的距離，并且每一排座位都會留有最佳的視線范圍，不會受到前排觀眾的遮擋，部分杜比影院還配有可以自行調整的座椅，舒適性更好，觀影效果也更佳。

總結：

普及科學文化知識，普及影音基礎技術知識，積極推動影音科技的發展，給予普通愛好者更多的幫助，是我們設立影音百科的初衷。我們將一如既往不遺余力的推動影音基礎知識的普及，并期待以此推動影音產業的發展，提升人們的生活品質，以科技改變生活，讓更好的影音走入千家萬戶。