淺談Hybrid Log-GammaHLG技術農步祥

在了解HDR10和杜比視界技術後，相信不少讀者會將HDR功能視為未來電視機、顯示器甚至手機和平板電腦的必備功能。 既然HDR有著巨大的技術優勢，就更需要對HDR相關的技術有更多的一些了解， 選擇自己需要的功能，避免被廠商在產品宣傳上的文字遊戲所忽悠。有人的地方就有江湖，大熱門技術也會有技術標準的門派之爭，正確識別這些技術流派同樣重要，而今天就來簡單介紹一下HDR影像的另一個重要分支——HLG。

什麼是HLG？

HLG全名Hybrid Log-Gamma[混合對數型伽瑪]。是由兩大知名廣播電視企業BBC和NHK聯合研製並免費推廣的一種HDR標準。這裡的Log指的是高中數學必考內容的對數[logarithms]而非碼農職業病的某些口頭禪。由於Gamma[伽瑪]這詞在Soomal的各類屏幕相關的測評和科普文章中經常出現，其意義和重要性不再進行重複介紹。既然HLG是一種HDR保准，它自然也符合HDR的某些共同特點：

1、內容記錄的色彩空間擴展至廣色域級別[更多的色彩]

2、至少400nits以上的高亮度範圍，更符合人眼對光影和色彩的觀感[更高的動態範圍]

支持三種HLG曲線記錄的索尼PXW-Z90攝像機 - 圖片來自互聯網

HLG同樣支持BT.2020級別的廣色域和最高1000nits的記錄以及2000nits的顯示回放亮度，支持HEVC、VP9、H.264/MPEG-4 AVC等視頻編碼格式。目前Android和iOS上的BBC iPlayer、谷歌YouTube等支持HLG格式視頻的回放。在2017年下半年以後的新品HDR電視機或是高端電視機型也逐漸開始提供HLG的支持。實際上，HLG在未來也能同樣成為數碼界的重磅話題，因為尼康、佳能、索尼、松下最新的高端全幅單反/單電相機和大量商用錄像設備將以HLG記錄HDR影像內容。

松下GH5支持HLG的HDR錄像和照片功能 - 圖片來自互聯網

HLG的特點

HDR10和杜比視界同屬一派，主要區別是前者免費而後者更為商業化，其重要的核心其實是感知量化器[Perceptual Quantizer，PQ，或被稱為SMPTE ST 2084]演算法帶來的高標準和顯示一致性，對色彩、亮度和不同設備的顯色一致性起到了非常重要的作用。PQ拓展的Gamma曲線使其能更好的展現圖像的光與影，尤其是大幅度拓展高光的顯示動態範圍。PQ的技術是來自杜比實驗室，而HLG本質上是另一套和感知量化器不同的Gamma記錄和回放標準。

HLG的核心是一種非線性的光電信號轉換演算法，它將圖像信號的Gamma分為兩部分，在接近SDR標準的0-100低亮度部分，採用常規的Gamma曲線、而偏向高光部分則採用特殊的非線性Gamma曲線進行記錄和回放，這也是HLG技術中混合一詞的緣由。由於考慮到有線電視的帶寬有限，因此HLG對回放標準更加寬容，而且不支持顯示元數據功能，

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