都玩HDR,索尼大法的黑科技有哪里不一样?

2016-01-14 10:59:18     作者:风景独好      来源:原创

标签: 智能电视 索尼大法HDR

索尼电视机的色彩管理能力一直以来在业内都是有口皆碑的。这不仅依托于其在上游拍摄和后期制作领域积累的专业经验,也和索尼数十年专业的电视机制造经验息息相关。索尼有一批拥有丰富经验的画质工程师从软硬件两个方面来控制、调校色彩表现,保证电视机色域提升的同时,依然保持在可以被驾驭的范畴内。

      提起“HDR”,对摄像和影像稍有了解的人应该都不会陌生。事实上在我们的手机上就能找到这个东东:无论是当你想在昏暗的灯光下来一张美美的自拍还是在夜幕下想拍出一副明暗细节富的夜景照片时,按下屏幕上的HDR按钮都会让你得到一张比平常更为清晰的照片。

      在今年的CES上HDR再次火了一把:因为几乎所有参展的彩电品牌都把“HDR”作为2016年产品的新卖点。在索尼的展台人们在看到各种HDR BRAVIA的同时,还看到了一些非常震撼的HDR技术原理展示场景。这些在其他任何一个彩电品牌展台看到不到黑科技,索尼大法究竟是如何做到的呢?


(CES2016 索尼展台上的黑科技展示,Backlight Master Drive可以让索尼HDR 电视峰值亮度达到4000nit,远超其他品牌1000尼特的水准)

       ● 关于电视上的HDR

       HDR是英文“High Dynamatic Range”高动态范围的缩写。HDR原本是属于视频拍摄中的一个专业名词,因为它和视频的拍摄品质息息相关。

       普通人对一段视频(照片也可以从某种程度上看成是一段静态的视频,同理一段视频也可以看成是一定数量照片的集合)质量高低的理解往往只有“清晰度”一个概念,例如1080P,4K,都是从清晰度这个维度对影像的描述。但决定视频质量的参数还包括色彩采样的bit数、帧率、色域和亮度范围。

       HDR就是一种用来扩展视频亮度范围的技术。在真实的世界中,阳光直射下的地方亮度能达到30万尼特,房间里阳光照射不到的地方亮度却或许只有几尼特,而夜晚的星空甚至只有10的负四次方到负六次方尼特,如此巨大的亮度范围即便是精密的人眼也不能完全感知。


(自然界中的物体亮度示意图)

       一般而言,人眼可以感知的亮度范围是1-10的五次方尼特。非常巧妙的是人眼还可以根据光线变化在一定范围内自由调整这个范围,例如在低照度的时候也可以感知1-10的五次方范围内的亮度差异,并不会把一部分能力仅仅留给高亮度范围使用。

       HDR最早应用是从摄像、照相产品上开始的。因为在摄像产品上采用这种技术可以让真实世界中的信息得到更完整保留,相当于从源头上提升了视频的品质,同时也可以为后期的编辑处理提供更大的空间。

       随着技术的发展和人们对更高画质的要求,仅仅在前端使用HDR已经有些不够了。市面上的的电视机一般只拥有1-10的三次方范围内的亮度能力,即便信号品质再高最终显示的时候也会导致大量亮度信息丢失,从而降低视频的品质。在这种背景下,把HDR引入电视机领域也就成了顺水推舟的逻辑。

       所以从严格意义上说HDR只是一个标准,而不能理解为一种功能或者技术手段。为了达到HDR标准,企业会依据自身技术实力和对消费者需求的判断为市场提供不同级别的商品。而这也为索尼这样的技术驱动型企业提供了发挥空间。

        ● 索尼在HDR方面的优势

       液晶电视属于非自发光的显示设备,因此要让亮度显示范围达到以往不能企及的水准必然要在背光模组上动脑筋。索尼在2016年的BRAVIA新品上采用了两种技术手段来提升背光的性能:一是全新的动态背光系统,第二则是精锐光控PRO技术。


       索尼的新动态背光系统可以分为大师版和精英版两种。它们的技术原理基本相当,只是在最终的参数上有所区别,打个比方就好比同样是V6的汽油发动机,一个是3.6L排量,一个2.4L排量的差别。

        “动态背光系统-精英版(Slim Backlight Drive)”如同名字一样,主要是在保证电视机机身身薄型化的前提下仍能满足HDR所需的亮度范围与高对比度,其内部使用了索尼新研制的“网阵式背光照射结构(grid-array backlighting structure)”,可以在侧入式LED背光的物理架构上实现媲美矩阵式背光的效果。

       而更高阶的“动态背光系统-大师版(Backlight Master Drive)”则是基于直下式LED背光架构的产物,它使用了超高密度的矩阵式背光源,背光分区数量超过1000个以上(具体数量索尼并未对外公布)。在直下式背光的LED电视中,分区数越多表示背光控制的精度越高。索尼表示采用这项技术的电视机最高甚至可以达到4000尼特的亮度,相当惊人!要知道过去传统LED电视的峰值亮度一般在500尼特以内,而今年其他企业推出的HDR电视最高亮度一般都在1000尼特左右。

       至于精锐光控PRO技术并不是今年第一次用在BRAVIA上的技术。这项技术最初运用在索尼的高端非HDR电视上,目的就是提升电视在明暗对比度方面的表现。记得当年采用这项技术的电视机可以达到三倍于普通电视的明暗动态范围。因此在进入到需要进一步提升明暗范围的HDR时代时,这项技术也会顺理成章的得到保留。

       索尼表示其使用的技术手段在提升电视机亮度范围的同时还可以有效改善图像的色彩表现,这又是为什么呢?

       ● 索尼的HDR黑科技还体现在哪些方面

       传统衡量电视机色彩表现的指标就是“色域”,相信很多人应该都见过类似这样的色域图:在一个二维坐标系中,R 、G、B三种颜色构成的三角形就代表了一台显示设备能够显示的所有色彩范围。传统电视机不管是用什么样的背光源技术,广色域技术,目的都提升这个三角形的面积。


       但实际上用一个三维坐标系来表示色域是更贴切的方法。这个三维坐标系和之前的二维坐标系相比多出了一个亮度的维度:这是因为在不同的亮度等级下色彩表现也是会有变化的,例如在常见的BT709色域规范或者BT2020色域规范中,如果我们加入亮度信息就会发现其实整个色域在三维空间里的体积会非常庞大,从一个平面变成了柱形。

       加入了HDR后电视机的亮度范围随之大幅扩展,整个电视的色彩显示能力也会随之得到提升。但拥有宽广的色域并不意味着色彩表现一定就会更好,最显著的例子就是当年某顶级韩系品牌在其旗舰级手机上使用了色域远超普通LED的AMOLED屏幕后,消费者竟然发现色彩由于过于鲜艳反而看着失真了。所以在色彩管理方面如果没有足够的实力,一个提升色彩的技术或许也是另一场灾难的开始。


(索尼2016 HDR电视和2015年非HDR电视的色彩对比,上为HDR产品)

       而这正是索尼的一大优势所在:索尼电视机的色彩管理能力一直以来在业内都是有口皆碑的。这不仅依托于其在上游拍摄和后期制作领域积累的专业经验,也和索尼数十年专业的电视机制造经验息息相关。索尼有一批拥有丰富经验的画质工程师从软硬件两个方面来控制、调校色彩表现,保证电视机色域提升的同时,依然保持在可以被驾驭的范畴内。


       专业广电设备也是索尼的另一个传统强势领域。无论是专业的电视摄像机还是最新的4K数字电影摄像机,索尼都拥有先进的解决方案和产品,其中也包括很多很早就开始支持HDR的设备。这家拥有从拍摄到传播全流程技术能力的企业在推出电视机这类显示终端时,自然可以将从前端到传输都拥有的技术优势融入其中。对画质专业级的理解和身后的技术底蕴,才是索尼在技术上真正的可怕之处,也是其他彩电企业难以企及的地方。

       ● 索尼的市场策略会如何跟变化?

       一直以来,索尼对彩电业务都有着其他企业难以理解的复杂情感:彩电业务既成就了索尼在CRT时代数十年的辉煌,也让索尼在平板时代尝到了连续深陷亏损泥潭的痛苦滋味。平井一夫上任后通过一系列重大调整终于让彩电业务从2014年后实现扭亏为盈,而这距离上次盈利已经过去了十个年头。


       索尼视觉产品公司总裁高木一郎在CES期间接受网易家电记者采访时曾表示,索尼彩电业务最终实现盈利的最根本因素可以归纳为公司结构的改革。索尼改革的目的并不是单纯的为了迎合市场份额而去压缩、控制成本,而是在可以确保产品品质的前提下进行全面的运行成本的消减以及库存的消减化,达到提升运行效率的目的。整个改革过程中保持产品力依然是最重要的环节,和以往相比索尼近年来其实是在不断强化产品的设计、研发和性能,这样的措施保证了产品在具有高利润的市场一直都非常畅销,并让最终带来了财务数据上的逆转。

       事实上索尼彩电业务实现扭亏为盈的2014年也是中国彩电行业竞争进入前所未有白热化的时代的起点。这一年以乐视、小米为首的互联网企业相继凭借一款又一款击破当时行业底价的产品杀入彩电市场。传统彩电企业为了应对这些新品牌不得不大幅调低中低端产品的价格。虽然从近年来表现看传统彩电品牌依然凭借各自在渠道、售后、品牌等方面的传统优势保持了相当的市场份额,但企业利润却大幅缩水,不少一线品牌在2015年都已经开始出现了巨额的亏损。


       反观索尼在这段时间内的策略则是适度的收缩产品线,并将产品重点转移到具有高画质和高附加值的中高端市场上。如果你关注索尼最近一两年的产品线,就会发现现在的索尼电视无论是系列还是型号数量都没以前那么多了。虽然最终整体的市场份额、销售金额都出现了下降,但整个业务的利润却在上升,这也和同期其他传统彩电企业惨淡的经营业绩形成了很大反差。

       索尼中国消费电子营业本部家用显示产品部总监陈巍在2015年初接受网易家电的采访时曾说过索尼明确认识到自己在中国市场一定不是有价格竞争力的品牌,索尼电视业务的策略是短期内不再追求过去那样非常靠前的市场份额,不做大而全,而是在某一局部范围内追求极致、追求最好、追求最大化。而从今年搭载了HDR的全新BRAVIA上看,索尼确实正一步一个脚印的沿着这条道路往前走。
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