科普 | 4K/UHD播放機支援12bit影像輸出，到底是什麼？

很多人一開始聽到4K/UHD視頻格式，只是單純想到畫面解析度是Full HD（全高清）的4倍而已，其實只是4K/UHD規格的其中一部分。

為了避免UHD 4K影像規格缺乏統一的認定標準，由電視製造商、好萊塢製片商等影視相關廠商組成的UHD聯盟（UHD Alliance）在2016年CES大展中公布了「Ultra HD Premium」認證標準，這些標準包括：

1. 解析度：畫素必須達到3840×2160以上。

2. 色彩深度：必須至少支援10 bit。

3. 色域：實際色彩顯示能力至少要超過DCI-P3色域的90%。

4. HDR（高動態範圍）：所謂的高動態範圍，指的是畫面中最亮與最暗的對比程度。高動態範圍的界定有兩套標準，針對LCD電視亮度比較高的顯示器材，亮度範圍須達到0.005與1000 nit（尼特：亮度單位）；針對 OLED TV等亮度較暗的顯示器材，同一畫面最暗與最亮須達0.0005與540 nits（尼特）。

基於上述的標準，真正Ultra HD 4K標準影像所呈現的不只是解析度的提升而已，包括色彩、明亮對比，都會比Full HD影像更為優異。

關於HDR影像格式，到底是什麼一回事？

目前HDR影像格式有兩種規格，一種為比較常見的「HDR 10」，另外一種為杜比自行開發的「Dolby Vision」。HDR10色彩字元深度為10 bit，其參數在影片中從頭到尾都保持一致，美國消費電子協會(CEA) 於2015/08/27會議中，將其正式定義為HDR支援格式，因此成為常見的標準配備；Dolby Vision色彩字元深度可達12 bit，其參數可針對不同影格變動，由於為Dolby自行製作的規格，產品要支援Dolby Vision需要向Dolby支付認證費用，加上晶片成本較高，所以目前僅有少數廠商支援此格式，而且要播放內容（藍光碟、電視節目等）、播放機、AV功放機、顯示器材（電視機、手機、投影機）都支援Dolby Vision，才可以呈現Dolby Vision帶來的效果。

關於色彩深度，我們可以看到什麼？

無論是8 bits、10 bits還是12 bits，這個數字更象是一個亮度級別，因為它的數字越高所提供的亮度變化就越仔細，而這些變化還不僅僅是出現在黑白畫面之中，圖像中所出現的全部色彩，都會應為這個色彩深度而產生變化。色彩深度並非是播放設備或者解碼過程中所產生的東西，它是從拍攝設備所具備的色彩深度捕獲能力中體現的，換言之，擁有12 bits拍攝能力的設備，就可以拍攝出相應色彩深度的影片，通過後期製作和壓縮處理，存放在藍光碟或者硬碟內，再通過有12 bit傳輸能力的線材、播放機、顯示設備重新播放出來，這是由一整套的播放產品所組成的。

在這裡，我們又要說回HDR 10和Dolby Vision的區別，UHD聯盟（UHD Alliance）在很早的時候就定義了4K/UHD電視在支持HDR 10的時候，它所能夠支持的色彩空間必須達到DCI-P3標準的90%。而如果4K/UHD電視需要支持Dolby Vision的話，則要完全支持BT.2020色彩空間的現實標準。（關於色彩空間的測定，目前已經有很多設備能夠完成測量）。

回到剛才那個「Ultra HD Premium」認證標準中，色彩深度必須至少支援10 bit。其實這裡就定義了一個東西，HDR 10就是提供10 bit色彩深度，而Dolby Vision則是支持12 bit的色彩深度。現在我們在市面上看到的10 bit的顯示面板（電視機、顯示器），它能夠提供10.7億（1.07 billion）的色彩數量。而12 bit的顯示面板（電視機、顯示器），則能提供687億（68 billion）的色彩數量。

說一個鬼故事，目前許多4K/UHD電視機還只是採用在8 bit的顯示面板，可顯示的色彩數量只有1600萬（16 million），而且時至今日，不少擁有極高顯示品質的4K/UHD電視機僅僅支持HDR 10的10 bit規格，還沒有一台電視機支持Dolby Vision最高12 bit和BT.2020色彩空間顯示。

Dolby Vision其實也十分聰明，因為這個規範是有彈性空間的，10bit色彩數量的視頻也可以製作成Dolby Vision，最高支持12bit的規格。HDR10則是Samsung、SONY、LG等家電大廠希望有一個比Dolby提供的更開放的平台,節約支付給Dolby專利費，又無需增加一個提交認證的流程來削弱對於自身產品的控制權，因此他們開始開發自己的對於HDR視頻的方案，最終進化成一個標準HDR10。HDR10是建立在與Dolby Vision相同的核心技術功能上的，在亮度、顏色等參數上與Dolby標準類似，但是HDR10只支持10bit色深，Dolby Vision是最高12bit。

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