HDR
HDR（英文：High Dynamic Range，中文：高动态范围）是一种图像技术，能够呈现比传统标准动态范围（SDR）更广的亮度范围和更丰富的色彩细节，使画面更接近人眼的真实视觉体验。
技术原理
HDR技术的核心在于扩展图像的动态范围，即画面中最亮部分与最暗部分之间的亮度比值。人眼能够感知的动态范围约为1:1000000，而传统的SDR图像技术只能呈现约1:1000的动态范围，导致高光过曝或暗部细节丢失。
HDR技术通过以下方式实现更广的动态范围：
位深度提升
传统SDR图像使用8位色彩深度，每个颜色通道只能表示256个亮度级别。HDR图像通常使用10位或12位色彩深度，可以表示1024或4096个亮度级别，从而实现更平滑的色彩过渡和更精细的亮度控制。
亮度范围扩展
SDR标准的峰值亮度通常为100尼特（cd/m²），而HDR标准可以达到1000尼特甚至4000尼特以上。这使得HDR显示设备能够呈现更明亮的高光和更深邃的暗部，同时保留两者之间的细节。
色域扩展
HDR技术通常配合更广的色域标准使用，如Rec. 2020或DCI-P3，能够显示比传统sRGB色域更丰富的色彩，使画面更加生动逼真。
发展历史
HDR技术的发展可以追溯到20世纪90年代的计算机图形学研究。1993年，研究人员提出了使用多张不同曝光照片合成高动态范围图像的方法，这成为HDR摄影的基础。
2000年代初期，数码相机开始支持HDR拍摄功能，通过连续拍摄多张不同曝光的照片并自动合成，生成HDR图像。这一技术逐渐在专业摄影领域普及。
2014年，杜比实验室推出Dolby Vision技术，标志着HDR正式进入消费电子领域。随后，多个HDR标准相继发布，包括HDR10、HDR10+和HLG等。
2016年起，主流电视制造商开始大规模推出支持HDR的产品。流媒体平台如Netflix、Amazon Prime Video也开始提供HDR内容。到2020年代，HDR已成为高端显示设备的标配功能。
应用领域
摄影领域
HDR摄影是该技术最早的应用场景之一。摄影师通过拍摄多张不同曝光值的照片，然后使用专业软件将它们合成为一张HDR图像。这种方法特别适合拍摄高对比度场景，如日出日落、室内外混合光线等。
现代智能手机和数码相机普遍内置HDR拍摄模式，能够自动完成多张照片的拍摄和合成过程，让普通用户也能轻松获得HDR效果。
显示技术
HDR显示技术是当前消费电子领域的重要发展方向。支持HDR的显示器、电视和投影仪能够呈现更真实的画面效果，特别是在观看电影、玩游戏等场景中优势明显。
HDR显示设备通常需要具备高峰值亮度、良好的局部调光能力和广色域支持。OLED和Mini LED等新型显示技术因其出色的对比度表现，成为实现HDR效果的理想选择。
视频制作
影视行业已将HDR作为高端内容制作的标准。从拍摄、后期制作到最终播放，整个工作流程都需要支持HDR。主流的视频编码标准如HEVC和AV1都已加入HDR支持。
流媒体平台和蓝光光盘格式也广泛采用HDR技术，为观众提供更优质的观影体验。
游戏领域
现代游戏主机如PlayStation 5、Xbox Series X和高端游戏PC都支持HDR游戏输出。游戏开发者利用HDR技术创造更具沉浸感的视觉效果，特别是在光影表现和环境氛围营造方面。
技术标准
目前市场上存在多个HDR标准，各有特点：
HDR10
HDR10是最基础和最广泛支持的开放标准，使用10位色深和Rec. 2020色域。它采用静态元数据，为整个视频设定统一的HDR参数。HDR10是免费开放标准，因此得到了广泛采用。
Dolby Vision
杜比视界是杜比实验室开发的专有HDR标准，支持12位色深和动态元数据。动态元数据可以为每个场景甚至每一帧设定最优的HDR参数，理论上能提供更好的画质表现。但使用该标准需要支付授权费用。
HDR10+
HDR10+是三星等公司推出的开放标准，在HDR10基础上增加了动态元数据支持，试图在开放性和性能之间取得平衡。
HLG
混合对数伽马（Hybrid Log-Gamma）是由BBC和NHK联合开发的HDR标准，主要用于广播电视领域。其特点是向后兼容SDR设备，同一信号可以在HDR和SDR设备上播放。
优势与局限
技术优势
HDR技术带来的主要优势包括：更真实的画面表现，高光和暗部细节都能得到保留；更丰富的色彩层次，画面过渡更自然；更强的视觉冲击力，特别是在观看高质量内容时体验提升明显。
使用局限
HDR技术也存在一些局限性：需要整个播放链路都支持HDR，包括内容源、播放设备和显示设备；不同HDR标准之间存在兼容性问题；高质量HDR内容文件体积较大，对存储和带宽要求更高；部分低端HDR设备可能无法充分发挥技术优势。
未来发展
随着显示技术的不断进步，HDR正朝着更高的峰值亮度、更广的色域和更智能的动态优化方向发展。人工智能技术也开始应用于HDR内容的制作和优化，能够自动将SDR内容转换为HDR格式。
