想买4K HDR 电视怕被坑?这篇文章就是为你准备的

游戏时光VGtime

发布时间:17-07-0915:14

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「一分价钱一分货」的古训当然是有道理的。但进一步了解「每分价钱」换到了哪些「干货」内涵,才是作为一个数码发烧友最大的乐趣所在。对于电视来说,就是要看参数、看标准。

接下来的这部分可能会比较枯燥。但是相信我你一旦明白了,就再也不怕被网店名不副实的宣传或实体店导购天花乱坠的忽悠带节奏了哦!

4K UHD 分辨率

4K 标准可能比你想象的多的多……从拍摄、广播、编码、播放各个环节,其实都各有 4K 标准。我们一般所谈的 4K 其实是由美国消费电子协会(CEA)提出的 4K Ultra HD,即分辨率为3840×2160像素(2160P),四倍于1080P的分辨率,同屏830万像素点。物理分辨率能达到这个标准的显示设备已经很多了,尤其是 PC 显示器,但不要天真地以为那可以和电视比肩。

橙色为4K分辨率

色彩格式

通过 PS4 Pro 的「系统设定」→「声音和显示器」→「影像输出设定」找到「解析度」,在设定解析度到了2160P之后,还要选色彩格式。RGB 和 YUV420 是两种主流色彩编码格式。

RGB 是无损格式,效果最好,但占用更多带宽;后者是有损压缩,效果不如 RGB,但省带宽。这里要把 RGB Range(色彩范围)设置成「自动」,这样平时会用 RGB 格式;而在 PS4 Pro 输出 HDR 内容时,会自动切换成压缩率更高的 YUV420。这么设置的原因主要是 HDMI 2.0 带宽不足,下面会谈到。

HDR与广色域

HDR 指的是「高动态范围」,简单说就是让画面「黑的更黑,亮的更亮」;相对的目前不含 HDR 效果的视频内容,都叫 SDR(一般动态范围)。这个词和 4K 一起成了当下中高端电视标榜得最多的词,但也存在着极大的误解。我注意到国内某些3、4千元左右的低端 4K 液晶电视也在宣传中号称自己是「HDR」,实际上这些「野生 HDR」根本达不到行业标准,最多只是一种对画面的后期处理。

(图自杜比实验室)

先来讲一下 HDR 的原理。衡量直射可见光的亮度单位是 cd/m2,又叫「尼特」(nit)。伸手不见五指的黑即0尼特,星光是0.0001尼特,月光在0.01 - 1尼特之间,普通室内照明在100尼特,手机屏幕在300-500尼特左右,阳光明媚的白天则在10000 C 1百万尼特。人眼可感知的亮度范围是比较广的,传统标准亮度范围(SDR)可显示的亮度范围在0.01 C 100尼特之间,传统1080P蓝光碟最高亮度也就只有100尼特。而新一代的 4K HDR 电视则可以显示更广阔的亮度范围,从而大幅提升对比度。

上图就是 SDR 和 HDR 可显示范围的对比。HDR 必须涵盖从拍摄、后期制作、调色、发行、显示还原各个环节,才能确保最终呈现出「真HDR」效果,缺一不可。

在 HDR 效果的实现上,液晶电视和 OLED 电视的特点也是不同的。上文提到过 OLED 的显示原理,黑位更深,因此在暗部细节上的表现更为优秀,轻松就能覆盖更广阔的对比度;而液晶因为天然缺陷,黑位很难往下压(三星的「量子点」和索尼 Z9D 的「局部光控」技术都是对背光进行更细腻的控制),只能靠不断提升峰值亮度来提升对比度。

从上图可以看到,OLED 最擅长表现的场面莫过于「午夜星空」,黑夜尽管黑得纯粹,而繁星点点照样闪亮,甚至是月光下的山脉、河流都可以看到;而液晶受制于背光,暗部细节损失的较多。在高曝光部分,液晶也容易损失亮部的细节,一个典型场面就是好莱坞大片中的爆炸,处理不好爆炸光球在 SDR/普通液晶屏上会看到一块块白色亮斑;而 OLED 最高亮度虽然才300-400尼特,却可以表现出更多亮部的细节。可以说 OLED 相较于液晶的最大优势,就体现在 HDR 效果更为自然、逼真。

这里要澄清一个常见的误区,就是「最高亮度越高,HDR 效果越好」。这在液晶电视上是对的,但不适用于技术完全不同的 OLED 屏幕。我们以 Ultra HD Premium 认证中提到的参数举例:

亮度1000尼特以上/黑位低于0.05尼特(主要针对LCD显示器)

亮度540尼特以上/黑位低于0.0005尼特(主要针对OLED显示器)

只要显示设备的峰值亮度与黑位达到其中一项,即可满足 HDR 的要求。可以看到,OLED 的优势在于黑位远远低于 LCD,而不是峰值亮度。遗憾的是,在现有的「屏摄」等再现手段中,用户很难体会OLED「更暗但更美」的视觉感受。

不幸的是,尽管分辨率已确定,但和 4K 相生相伴的 HDR 标准却仍处于「格式大战」状态。目前最主流的两大标准是:HDR10 和 Dolby Vision(杜比视界)。

HDR10 是一个免费的标准,目前覆盖面最广。PS4 Pro 和 Xbox One S 两大高清游戏主机和绝大多数 4K 蓝光碟都以此为标准。此次索尼的 A1 也支持这一标准。杜比实验室推出的 Dolby Vision 规格更高、更超前,不要说 4K,应对2020年以后的 8K 都绰绰有余。由于需要内置专用芯片,目前支持的设备还很少。

由于色彩也有亮度/灰度属性,所以 HDR 必然还会带来色彩表现力的提升。这也是为什么许多影片的1080P全高清版本和 4K HDR 版本对比起来,不仅提升了分辨率和对比度,连色调看起来都不同。

同一画面的不同色彩,亮度也不同

色彩表现力可以从两个维度去数值化:色彩深度(最多可显示多少种色彩)和色域(覆盖了哪些色彩范围)。

不同的 HDR 标准对应不同的色彩范围,三角形越大,色彩越丰富。从上图我们可以看到:

1080P全高清对应的 Rec. 709 色域就是俗称的「sRGB」色域。大多数互联网图片、数码相机、电脑和手机都在使用这一色域;

HDR10 标准是10bit色深,对应 DCI-P3 以上宽色域,比 sRGB 大了26%,包含10.7亿种色彩。目前最常见的100%覆盖 DCI-P3 色域的数码设备就是苹果 iPhone 7/7+ 和 iPad Pro 了;

Dolby Vision 采用最新的 Rec. 2020 宽色域标准,这一色域比 sRGB 大了整整70%,还有对应 8K 的12bit色深。目前地球上还没有一台民用电视/显示器/激光投影仪能完整覆盖这一色域。

至于有些显示器和电视还在宣传自己覆盖了多少「NTSC色域」我只能说「非蠢即坏」。NTSC 色域是1953年提出的标准,几乎没有多少内容和设备真正支持它。国内某些手机和显示器厂商在宣传时又提起这一标准,有故意误导之嫌。大家只要记得 sRGB、Adobe RGB、DCI-P3、Rec.2020 即可。

不过我们实际在电视上能看到多少色彩,还要看 HDMI和色彩格式的脸色。

看完上文 HDR 与色域空间相关联的解释,我们就能明白为什么把 PS4 Pro 的 HDR 设置为「自动」后,「深层色彩输出」这一项也会锁定关联设为「自动」。PS4 Pro 会根据你的显示设备自动调节输出的 HDR 效果和色彩模式。最后得到的结果如下图。

这里最后一项 HDCP 2.2 又意味着什么呢?别着急,往下读。

HDMI 与 HDCP

不要小看HDMI线,它也影响着「真4K HDR」的质量。

和大家熟悉的 USB 接口一样,HDMI 不只一种「咸菜」(线材)的名字,更是一种接口和传输标准。HDMI 的优点是一个接口就可以同时传输纯数字、无损耗的视频和音频信号,是目前应用最广泛的高清影音接口。

HDMI 经历了多个版本。最新的版本是今年提出的2.1,支持 8K 分辨率等一系列超前特性,目前还没有实际设备使用。包括我们今天体验的索尼 A1 在内,目前(2017年中旬)的市售 4K HDR 电视主要采用 HDMI 2.0接口。

(图自:维基百科)

请注意:尽管 HDMI 1.4 就能支持4K分辨率,但直到2013年提出HDMI 2.0之后,接口才支持 4K@50/60 Hz。「60赫兹」的意思是,每秒钟屏幕刷新60次――如果你追求的是60帧/每秒的游戏,那么就应该对应60 Hz 以上刷新率。很多国内的低端 4K 电视,HDMI 接口还是几年前的1.4版本,只能达到 4K@30/24Hz(这也是他们便宜的原因)。

此外 HDMI 2.0 还将传输带宽提升到了18 Gbps,HDMI 2.0a 开始支持 HDR10 和 Dolby Vision;HDMI 2.0b 开始支持另一个 HDR 标准 HLG。通过色彩格式采用高压缩比的 YUV420,可以让出带宽传输 HDR 信号,让画面仍维持在 4K@50/60Hz。以上功能 HDMI 1.4 接口就无法做到了。所以选购游戏用显示设备时,请务必确认设备的接口是 HDMI 2.0 版本。

CEC 指的是用一个遥控器就可以控制用这条 HDMI 线连接的多个影音设备。索尼的电视遥控器可以控制自家的 PlayStation (Bravia Link)就是通过 CEC 通道实现的。

再谈一下「该用什么线」。HDMI 线并不和接口版本严格对应,也就是你几年前的老线,在新接口上一样可以使用。如前所述,HDMI 2.0 将传输带宽提升到了18 Gbps 来承载4K @ 60Hz 和 HDR 信号,因此要确保信号的稳定传输不会带宽不足,优先推荐大家使用 PS4 Pro 和 Xbox One S 随机附赠的 HDMI 线。

如果一定要自己另外购买,最好选择正规渠道,购买有「High Speed」或「Premium High Speed」认证的HDMI线材。如果你玩过发烧耳机,就知道「咸菜」市场水深,鱼龙混杂。按我个人经验,50-100人民币就能买到合格的线材。

图中的黄色标签,即为 HDMI 认证线材

索尼 A1 的四个 HDMI 2.0 输入端口中,有一个支持 ARC(音频回传),也就是通过这个端口把音频信号回传给连接的功放处理。这是为了超清数字功放机所准备的。值得注意的是,这四个接口中,只有接口2、3支持 4K@ 60Hz,另外两个只支持 4K @ 24/30 Hz。玩游戏要选择 60Hz 接口,24Hz 接口留着看电影就好了。

索尼 A1E 有四个 HDMI 2.0 输入端口

HDCP(高清数字内容保护)是英特尔发明的一种版权保护机制,目的是为了高清影片内容通过 HDMI 或 DVI 接口传输时,不被盗版,最新版本为 HDCP 2.2。这个收授权费的机制已经成为事实上的高清内容加密标准,蓝光碟、正版在线流媒体,甚至欧美的高清卫星电视,都采用 HDCP 加密(当然道高一尺魔高一丈,网上这么多「BD-rip」电影资源你懂的)。很多 PC 用户就算买了蓝光光驱和正版蓝光碟,也未必能播放――因为你的显卡和显示器都必须支持 HDCP 才可以。不过游戏内容不受 HDCP 影响。

上面的 PS4 Pro 截图显示 HDCP 2.2 意思是连接的这台电视可以播放正版高清内容。PS4、PS4 Pro 和 Xbox One 等都是支持 HDCP,所以一般情况下打开就好。如果你的显示设备不支持 HDCP,你就不能播放正版蓝光影碟,只能玩 4K 游戏了。

另外一个问题是索尼 A1 是否能以 120Hz 模式显示。我们看到这款电视的官网产品参数有提及 120Hz,但是在实际显示模式中,并没有这样的选项。市面上各大品牌的高端电视产品都有五花八门的「超频模式」,号称能达到 240Hz 甚至更高的刷新率。这方面有权威评测机构做了测试,实际上绝大多数产品最高只能达到 120Hz。更何况,几乎没有什么内容是以 120fps 以上的帧率输出的,因此完全不同担心「60Hz不够用」的问题。

总结

绝大多数 4K HDR 蓝光碟背后都有这么一个温馨提示:

这个图示形象地告诉你,想体验完整的「真4K HDR」你需要: 一台支持 4K HDR 的电视+一台 UHD 蓝光播放器(游戏机)+一条高速 HDMI 线。

而在实践中,想享受不妥协的「真4K HDR」游戏,上述粗略的设备描述是不够的,你要确保整套设备达到以下标准:

高清游戏主机设备:PS4 Pro / Xbox One X

显示设备:HDMI 2.0接口,支持4K 2160P分辨率,支持 HDR10 或 Dolby Vision

连接线:高速 HDMI 线(随机附赠)

音响设备:支持 Dolby Atoms

将游戏机与电视连接,确认以下列模式显示:

4K+HDR游戏:4K 2160P@60Hz,有HDR(10bit DCI-P3色域),色彩格式 YUV420

4K游戏:4K 2160P@60Hz,无HDR(8bit sRGB色域),色彩格式 RGB

播放 4K UHD 蓝光碟:开启 HDCP 2.2

如果你的预算偏低又想体验「乞丐版」4K 游戏,那么至少也要达到:

显示设备:HDMI 1.4接口

4K 2160P@60Hz,无HDR(sRGB),YUV420

记住,你不只是在挑电视,更是在挑一个符合国际标准的 4K+HDR 画质解决方案。

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