近日，2022世界超高清視頻產業發展大會系列活動之一——“UHD Now！十分超高清”工作坊第2期成功舉辦，本期工作坊的演講嘉賓為4K花園前端技術總工程師于路，演講題目為《超高清HDR技術與制作》。于路細致入微地介紹了4K HDR的理論知識、制作技術和拍攝與制作特點，并且指出，沒有完美的攝像機，只有適合場景的攝像機，要科學掌握原理，懂得平衡和妥協，才能發揮HDR的最佳狀態。

　　UHD TV帶來更沉浸的視聽體驗

　　首先是4K HDR的理論知識部分。于路介紹了歐洲廣播聯盟之前頒布的超高清規范。歐洲廣播聯盟認為，電視節目一直致力于賦予觀眾現場感，與HD TV相比，UHD TV格式有望帶來更沉浸的視聽體驗，其目的是提升臨場感受以及逼真體驗。

　　于路指出了各種UHD TV技術的提升方式，更高的分辨率（4K）、高動態范圍（HDR）、寬色域（WCG）、高幀率（HFR）和下一代音頻（NGA）。

　　更高的分辨率就是大家耳熟能詳的4K、8K，能夠幫助人們獲得更加逼真的體驗；高動態范圍則是提升暗部與高光的亮度信息，去滿足新型顯示技術需要；寬色域是呈現更多人類可感知的高飽和顏色，讓色彩的對比度變得更加強烈，感受更為真實；高幀率是為了使大銀幕下運動更清晰，降低動態模糊；沉浸式音頻是指新一代的音頻技術，例如全景聲和三維聲，可以使音頻獲得更準確的空間定位，為觀眾帶來更強的沉浸感和聽覺感受。

　　總體來說，更高的分辨率和幀率，在客觀指標上提升了影像的靜態和動態清晰度；更高的動態范圍和更大的色域范圍，可以使得單點像素展現的亮度和色彩信息大幅提升，提高影像的細節層次。

　　國際電信聯盟所提出的高動態范圍電視節目制作和節目交換的標準ITU-R BT.2390的介紹書中寫到，HDR電視使畫面擁有更豐富的信息，呈現更為真實自然的影像效果。雖然HDR電視允許畫面的平均亮度提升，但實際目的是希望室內場景即使在HDR畫面中，依然與傳統SDR電視呈現接近的亮度和效果，就是說暗場景內HDR和SDR的區別不大，不需要用HDR把暗場景變得更亮。而提升的高亮度范圍是為了確保室外陽光下的場景可以表現得比室內場景明亮更多，這樣看上去才更接近真實。

　　于路舉例說，為了讓“UHD Now！十分超高清”視頻內容征選活動的獲獎作品在目前已經開播的超高清頻道等平臺上展示，對參選作品所提出的要求，就參考了國家廣電總局制定的4K超高清電視節目送播文件的基本參數中的幾項。

　　沒有完美的攝像機拍攝需要考慮平衡

　　4K HDR制作與前期拍攝緊密相關，于路強調：“沒有完美的攝像機，只有適合場景的攝像機，特別是在記錄標準和規格方面。一旦選擇不當，整個流程會非常低效，品質也可能隨之降低，所以需要在初期制定整個流程和方案時認真考慮。”

　　于路分享了個人的一些經驗。選擇設備時的判斷依據，首先需要根據拍攝要求，在穩定性、便攜性、性價比方面尋求更好的平衡，并且確認整個制作流程的可靠性和效率。針對設備的硬性指標，在清晰度、色彩還原、動態范圍、噪點控制等方面都要實測，基于實際數據來確認是否滿足需求，并且要保持品質、時間以及成本之間的平衡。為了追求最高質量的畫面效果，燈光照明包括服化道方面不能妥協，這些并不是靠后期能夠補救的問題，同時還可能大大影響后期制作的效率。

　　具體的設備選型，需要充分考慮拍攝內容需求，以及整體的流程、制作周期和預算。是否需要支持高幀率高速記錄，后期流程與前端攝像機編碼及碼率的適配情況，后期調色、特效合成的需要和制作能力等等，都是需要評估的關鍵點。索尼、ARRI、佳能等攝像機廠商都有自己預制的攝像機LOG曲線，拍攝時通過選擇LOG模式能夠盡可能發揮攝像機感光元件最大的寬容度，為后期調色提供盡可能多的調整空間，目前在4K HDR制作中，這種方式也已經非常普遍。

　　HLG是廣電HDR的播出標準，也獲得了前端設備和后期軟件的普遍支持，顯示端也可以與傳統SDR監視設備更好兼容。HLG兼顧了LOG和線性GAMMA曲線各自的優點，在支持傳統SDR制作習慣的同時，也更好兼顧了高光層次細節的保留。理論上不需要額外的元數據信息，就能夠兼容HDR和SDR終端顯示，為廣電體系下4K HDR和HD SDR同播提供了最佳條件。

　　PQ曲線來自“杜比視界”提出的HDR標準，依照人眼真實的視覺感知特性設計，基于絕對亮度體系，支持動態元數據，理論上來說是最好的HDR規格。HDR10作為最早被應用的HDR標準，基于PQ曲線和靜態元數據體系，成為早期4K HDR電視和4K藍光產業聯盟的基礎標準。很多手機終端目前也主要支持PQ規格的HDR，一些OTT平臺也將其作為主流的HDR內容標準。PQ所支持的絕對亮度體系，對于廣電制作中需要進行的HDR和SDR實時互轉，可能帶來影響和不便，所以在廣電領域基本還是使用HLG作為標準HDR制作流程。

　　HDR不是萬能工具制作時應仔細判斷

　　在4K HDR拍攝和制作方面，于路表示4K制作需要非常重視畫面對比度的影響，有的時候對比度可能會比分辨率提升對于觀眾清晰度感知的影響更加重要。有些情況下，高對比度的2K影像甚至要比低對比度的4K影像給觀看者帶來的主觀印象更好。

　　想要更好地提升畫面的對比和反差，就需要更加精心的藝術指導，不僅在用光，包括服化道等眾多方面都需要更加注重細節。有些情況下，風景和服裝、道具的顏色和光線的反差都很強烈，對觀眾的視覺沖擊就更大，可以把畫面顯得更有層次。

　　但選擇不同顏色的道具進行搭配時，要確保顏色不會太跳躍，否則會讓觀眾覺得畫面看上去很亂，所以需要找到一個平衡點。

　　在4K畫質下，所有的細節、質感都需要做到精益求精，因為清晰度太高，每一個畫面的細節都非常豐富，但也可能會讓一些瑕疵暴露得更加明顯。同時，運動穩定、構圖松弛的畫面，也更有利于展現超高清豐富的細節。

　　另外，需要掌握正確的HDR曝光判斷依據。正常亮部和柔和亮部，是SDR可以呈現的范圍，而HDR能夠展現更亮的區域。但即便是HDR，也不能超越人眼的動態范圍，例如太陽直射、鏡面反射的高光也是不可能覆蓋的，所以HDR并不是萬能的工具，在制作時同樣需要仔細判斷。

　　同時，由于人眼對于高光區域非常關注，如果一味地提升HDR亮部，可能會分散觀眾的注意力，將焦點從畫面主體身上移開。作者需要注意影片的主體在哪里，希望觀眾看到的是什么。有些情況下，觀眾的注意力應該在演員的面部表情，如果將窗外變得很透亮，觀眾注意力就會轉移到窗外的風景，這并不是創作者希望看到的結果。

　　在工作坊的最后，于路針對HDR制作提出了一些建議：第一，攝像機不可能捕捉到人眼都無法直視的高光層次，比如反光。我們可以保留更多的高光層次，隨后通過合理的曝光控制，為后期提供最大的調整空間。

　　第二，標準動態范圍SDR，不代表畫面會很暗，只是不能夠承載某些高光的亮度范圍。畫面原本的暗部，以及中間基調的大部分范圍，還是應該在SDR的區間進行調整。

　　第三，寬色域在后期可以發揮價值，展現深邃的色彩深度。8bit即便能完美曝光，也不適合HDR拍攝。10bit以上或者RAW格式是HDR制作的起點。1000nit并不是HDR的最終標準或者極限，HDR制作依然處于快速發展中，制作方式和顯示端都在不斷進化，所以制作技巧也需要保持與時俱進。