黑科技背后是匠心 和索尼资深工程师谈画质&HDR

　　在2016年8月10日的Z9D首发现场，来自索尼公司的资深电视研发工程师小仓敏之在介绍完Z9D所采用的各种技术后漫不经心的说了一句话却让在场所有人都难以忘怀：“We know everything about TV！”

　　短短1个月时间之后，我们在日本东京索尼BRAVIA总部再次见到了这位曾经放出“狠话”的技术大拿。虽然这次交流的重点依然围绕着被不少人誉为“地表最强黑科技电视”的Z9D，但通过和小仓敏之先生的进一步交流后，很多关于Z9D的研发背景，以及更多国内消费者前所未闻的技术细节逐步浮出水面......而正是这些细节，让人对“We know everything about TV！”这句话也有了全新的体会。

　　小仓敏之（Toshiyuki (Toshi) Ogura）个人简历：

　　1983年加入索尼电视事业部，负责TV图像技术研发；1997年底前往索尼美国，负责电视机整机的研发；2004年返回日本继续从事电视机整机研发。2007年调入Digital Imaging事业本部，负责相机和camcorder技术战略，并担任Hardware community负责人。2012年至今进入改组后的HE&S事业部，负责索尼的电视技术战略。他几乎参与了自80年代之后，几乎所有索尼主要电视机的研发工作。

　　我们的交流首先要从HDR说起。因为HDR已经成2016年彩电行业最热门的技术,但国内绝大多数专业媒体对HDR的理解还停留在某款电视能达到多少多少nit尼特亮度就是好的HDR电视的层面，事实究竟是怎样呢？

　　关于HDR技术

　　提到HDR，就不得不提到“transfer function（传递函数）”这个概念。

　　不管是摄像、拍照还是显示都会用到“transfer function（传递函数）”。它可以分为EOTF电转光（Electro-Optical Transfer Function）和OETF光转电（Optical-Electro Transfer Function）两种。电视机成像就是典型的EOTF，既将电信号转换为光信号。而拍视频则是OETF光转换为电的过程。

　　而行业里目前常见的HDR转换函数有两种，一是SMPTE（电影电视工程师协会）主导的ST2084，即Perceptual Quantizer技术；另一种则是ITU（国际电信联盟）主导的Hybrid Log-Gamma（简称HLG）技术。这两种技术的主要区别如下：

　　ST2084/P.Q 目前为电影行业里大名鼎鼎的杜比公司所采用。这种技术基于EOTF传递函数（侧重拍摄端），定义了最大亮度为10000cd/m2，它的特点是，定义的最大亮度基本超过了当今电视面板所能达到的极限。电视画面的亮度在面板的最大亮度之下，而对于超过面板最大亮度的部分，画面的信息就会出现丢失。因此它相对更适合电影、纪录片的应用。

　　而HLG则被BBC/NHK这两个电视行业的大咖所推崇，因为它基于OETF传递函数（侧重显像端），并没有定义最高亮度数值，但由于基于elative（相对）的关系，可以达到1200%的亮度动态范围。因此HLG可以让设备呈现更宽广的对比度，信号中出现了高于面板最高亮度的信号时，信息也不会丢失。更适合用在现场视频直播等大部分场合。

　　说完HDR的传递函数，再看当今行业里的几个主流HDR技术。分别是杜比公司的Dolby Vision，HDR10、HLG和Prime/SL-HDR1。

　　Dolby Vision与HDR10均遵循ST2084/P.Q，因此两者大致规范基本相同。而Prime/SL-HDR1更侧重传输标准，也可以暂时忽略，主要的对比还是要看HLG。

　　小仓敏之表示，HLG和Dolby Vision与HDR10相比，最大区别就是HLG是relative（相对）的系统，而Dolby Vision与HDR10是一个absolute（绝对）系统。前者用相对值表示亮度变化，而后者用绝对数值标注亮度。

　　举个栗子，如果一台电视最大亮度低于ST2084的上限，那么HDR内容中的这部分亮度信号就无法完全重现（但并不会完全丢失，因为它采用了display mapping方式映射），画面的细节、对比度都会受到损失。而在HLG相对系统中，由于亮度变化都是相对值，因此在用摄像机拍摄的OETF部分就能实现准确的亮度对比关系。而基于HLG的电视机即便拥有不同的最大亮度显示能力，也都能根据相对值自适应，准确的反映出各个部分亮度的变化、对比。

　　除此之外，HLG还可以实现对标准SDR电视（也就是目前市面上大量的非HDR电视）的支持，本身也属于免费技术标准。相比之下HDR10虽然也是免费，但却不能对SDR电视实现兼容，更别提需要额外编码解码器，以及授权费的Dolby Vision规范了。

　　索尼目前的做法是支持HLG（即BRAIVA上的4K HDR）。但是作为一个理性而客观的工程师，小仓敏之并没有完全否认Dolby Vision与HDR10的优势，他依然非常可观的评价了这几种技术流的优缺点，他表示选择何种技术是厂商根据自己的产品特点，以及希望带给用户的画质决定的。

　　尽管我们已经用了尽可能通俗的文字，但这部分的知识还是非常专业。普通用户只要知道，索尼使用的HDR技术并不过分追求某一个数据的绝对值大小，而是更符合电视机的成像原理，也更善于再现画面细节以及对比，这就够了。

　　“准确”是索尼画质的精髓

　　其实索尼每次推出电视机新品的时候，都会组织一个非常特别的“小黑屋”环节。里面通常会放置几台不同品牌，档次相当的电视机进行画质实际对比。和之前在国内的时候相比，这次设在总部的“小黑屋”体验环节由于具备更好的软硬件环境，给我们的的收获也更多（依然无法拍照）。

　　这次的小黑屋环节里一共设置了6台电视机，其中2台索尼自己的Z9D，1台今年的次旗舰X9300D，1台竞争社的OLED电视，以及1台竞争社的旗舰量子点HDR电视。此外还有一台价值30余万元人民币的广电专业级R/G/B OLED监视器BVM-X300用于这些民用级电视画质表现的参照物。

　　首先说说黑位表现。

　　一般认为OLED电视由于基于自发光原理，其黑位表现可以用完美来形容。

　　但小仓敏之表示，目前市面上的OLED电视和这次用作参照物的RGB OLED监视器相比，显示方式上还有这很大的区别。目前民用级的OLED电视只是采用白光OLED作为发光源，其依然需要彩色滤光片；为了弥补亮度不足的问题而加入了白色子像素后，又让白平衡的调校难上加难。所以目前市面上的OLED电视很难做到很好的色彩还原准确度，尤其是在显示较暗的画面时，色彩偏移问题会更加严重（相反专业级的RGB OLED监视器是RGB三原色的每一个子像素都独立发光，不需要彩色滤光片，因此白平衡很好控制）。

　　另一个问题就是涉及到“Gradation（渐变）”，现在的OLED技术虽然可以做到很深邃的黑色，但还无法实现精准的Gradation（渐变），这就导致在电视机在显示一些比较暗的场景时，无法做到精准的黑度渐变。

　　以上图为例，同样是黑白照片，右侧由于拥有更好的（渐变）能力，灰阶更丰富，图像中能看到的细节和信息量更大，而左侧的图像层次和细节相对就少了不少，。

　　索尼工程师设置了一个