★★★杜比视界知识科普★★★

805 · 发表于 2021-12-2 21:18:03

Dolby Vision（中文名：杜比视界）是美国杜比实验室于2015年推出的影像画质技术，通过提升亮度、扩展动态范围来提升影像效果。它可以提升视频信号保真度，从而让图像的无论从亮度、色彩还是对比度角度看都非常逼真。

杜比视界的制作过程？
　　电影的制作流程一般是：拍摄→剪辑→特效录入→画面调校→配音合成→制作母盘→制作原始拷贝和原始光碟→放映或发行正式版光碟。制作杜比视界属于画面调校的一部分。举个栗子：一部两小时的电影，时长7200秒，按照常规一秒钟30帧画面（图片）来计算，大约一共22万张图片。制作杜比视界就是把这22万张图片，逐张进行分析，以像素为单位，把明暗度修改信息和色彩拓展信息储存在XML文件中，再封装成一个独立的文件，通常称之为“杜比视界层”。
　　说明：
　　1、以目前的技术，杜比视界只能实现到1080P级别。对于4K电影（视频），最多只有1/4像素的明暗度和色彩得到修改和拓展。当然具体到一帧画面，修改和拓展多少像素，是由制作组决定的，如果制作组觉得这帧画面无关紧要，一个像素不修改（拓展）也可以。
　　2、由于杜比视界技术2015年才推出，以上所说的杜比视界制作过程，只针对2015年之后拍摄、并且制作了杜比视界母盘的电影。反过来说，2015年之前拍摄的电影，都是没有制作杜比视界母盘的；2015年以后拍摄的电影，也不是所有都制作了杜比视界母盘。那这些电影的杜比视界版本是怎么制作的呢？是在原有母盘的基础上修改的（可称做“强行杜比视界”）。这种方法制作的杜比视界版本，效果和HDR10的版本大都差异很小，这是因为：①画面调校不是由摄制组完成的（导演一般也会参与调教并给出重要意见，“强行杜比视界”无法反映导演的真实意图）；②由于制作人员的水平参差不齐，很多画面（图片）被修改和拓展的像素数很少，导致整部电影与HDR10版本的观感差距不明显。

杜比视界和HDR10技术上有哪些区别？
　　1、HDR10是完全免费的，杜比视界需要付费授权。要想完美观看杜比视界电影（俗称“点亮杜比视界”），片源、播放设备（包括功放）、电视机全部都要经过付费授权才行。
　　2、杜比视界是动态HDR，把明暗度修改信息和色彩拓展信息封装在独立的文件（杜比视界层）里，影片播放时与主视频文件逐帧合成，然后才呈现给观众。
　　3、杜比视界大大提升了亮度范围，最低亮度拓展到0.007尼特，最高亮度拓展到4000尼特（当前峰值，理论上最大能支持到10000尼特）。
　　4、杜比视界可以支持12bit色彩（以后还能更高），HDR10只支持10bit色彩。
　　色彩知识介绍：
　　在计算机的世界里，色彩是由RGB值（红绿蓝）来决定和描述的。1080P时代，电影画面的色彩是8bit。2的8次方等于256，就是说红绿蓝三原色的色阶都是256个等级（亮度为0-255）。在绝对无光的暗室里分别放置红绿蓝三个颜色的LED灯，射向同一个平面，如果三个灯都不开（亮度为0），则色彩值为“0、0、0”，呈现出的是黑色；三个灯都开到最大（亮度为255），色彩值为“255、255、255”，叠加在一起，呈现出的是白色；只把红色灯开到最大，蓝绿灯都不开，则色彩值为“255、0、0”，呈现出的是红色；把红绿灯都开到最大，蓝色灯不开，则色彩值为“255、255、0”，呈现出的是黄色。其他色彩以此类推。那8bit总共有多少种颜色呢？答案是256*256*256，约为1678万，通常叫做16.7M色彩数。
　　说到这里，可能有人要问，我们的眼睛能分辨多少种色彩呢？根据光学仪器的检测，人的眼睛可以分辨36bit至48bit色彩，数量大约是3.24乘以10的32次方，到2.23乘以10的43次方。8bit色彩总数，连人眼可识别范围的万亿分之一都不到。随着技术的不断进步，电影工作者们已经实现了把8bit色彩拓展到10bit和12bit。
　　10bit色彩，红绿蓝三原色各有1024个色阶，色彩总量为10.7亿；12bit色彩，红绿蓝三原色各有4096个色阶, 色彩总量为687.2亿（每上升2bit，颜色数就拓展到原来的64倍）。10bit和12bit比8bit有丰富的多的色彩，能极大提高画面的细腻程度和清晰度，让我们能看到更多细节（当然这也不是绝对的，10bit和12bit电影能否对8bit形成观感上的绝对压制，还要看电影的制作水平和播放设备的解码能力）。
　　小科普：
　　在HDR10的技术规范里，“10”就代表10bit色彩，所以HDR10格式的电影（视频）色彩一定是10bit的。相比于1080P格式的原盘电影，4K-HDR格式的原盘，分辨率增加了，色彩也拓展了，但是容量却不比1080P原盘大多少（通常是2倍，即40-50G和80-100G的差别）。这是由于4K电影采用了H265编码的缘故。H265编码比1080P通常采用的H264编码，拥有更小的体积和更高的压缩比，画质却没有任何损失（当然这不是绝对的，最低码率通常不能小于H264格式的40%，否则画质就开始损失），所以4K电影几乎都是用H265编码制作的。反过来说，4K电影如果还用H264格式制作，没个200-300G无法搞定（硬盘党的灾难）。目前基本所有的电视、盒子、播放机都支持H265解码，就是PC端（电脑）解码H265格式有些问题。2015年之前的显卡（包括核显）全都不支持硬解H265（GPU解码），这类机器在播放4K电影时，解码工作完全由CPU来完成。由于H265超高的压缩率，即便是最强的i9处理器解码也相当吃力，所以很多人用老机器看4K电影会感觉爆卡无比（CPU占用率那铁定是百分之百）。Nvidia只有GTX960和10、20系列显卡支持硬解H265，需要在PC端观看电影和组建HTPC的朋友，一定要选对显卡，以免影响观影效果。当然PC端观看H265电影还需要软件支持，这里就不详细介绍了。

杜比视界版本电影和常规HDR10版本电影的区别？
　　1、目前只有UHD原盘和MP4格式的文件可以支持杜比视界播放（点亮杜比视界图标），其他格式的文件都不支持播放。一切1080P分辨率的视频文件均不支持杜比视界（封装和播放都不可以）。4K-Remux格式的电影可以封装杜比视界（把杜比视界层装在MKV文件里），但无法实现播放。
　　2、一切流媒体格式的杜比视界电影（视频）均为单层杜比视界。
　　单层杜比视界和双层杜比视界的区别：杜比视界层通常包含里两个XML表格，一个是明暗度修改文件，用于纪录亮度和灰度修改信息，一个是色深拓展文件，用于把10bit色彩拓展成对应的12bit色彩。流媒体文件，由于授权限制，杜比视界层只包含明暗度拓展文件，色深拓展文件是没有的。用通俗的话来说，就是对于HDR10的版本，流媒体的杜比视界版本只拓展了明暗度，没有拓展色彩位数（有的流媒体杜比视界也对色彩进行了修改，但本质上色彩还是10bit的，并没有拓展到12bit）。由于杜比视界需要超高的亮度支持，目前峰值亮度超过1000尼特的电视不到20%，超过2000尼特的电视只有个位数，所以大部分电视，观看流媒体杜比视界时会产生“暗的地方暗下去了，亮的地方没亮上来”的效果，导致画面偏暗，整体观感甚至不如HDR10版本。

为什么有的电影杜比视界原盘和HDR10版本画质差距不明显？
　　直接说结果：差别大不大是由杜比视界层大小决定的（技术上的描述我不会）。
　　上面提到，杜比视界层通常包含两个XML表格（明暗度修改和色深拓展），这两个表格越大，说明被调整的画面和像素数越多。根据我个人的观察，通常只有杜比视界层大于主视频文件的1/10时，该电影的杜比视界版本与HDR10的版本才能看出明显差距。
　　还是举栗子：《阿丽塔战斗天使》和《猛禽小队》两部电影，主视频文件分别是38G和45G，杜比视界层只有50MB不到。按照两小时22万张图片来算，换算到单张图片，被修改和拓展的像素平均不到50个。一张4K图片有830万像素，平均只修改和拓展50个像素，那是打死我也看不出差别来。而《双子杀手》和《变形金刚5》，主视频文件65G左右，杜比视界层接近10G，换算到单张图片，被修改和拓展的像素平均差不多1万个左右。这样的数量级，杜比视界版本和HDR10版本差距就非常明显（当然还少不了顶级播放器和顶级电视的支持，别指望索尼8系列电视能看出多少差别来）。最后多说一句，我这种比较方法是望文生义倒推出来的，表述肯定不够科学（甚至不正确、完全错误、简直扯淡），但对于啥也不懂的你们来说，还是能比较直观的解释杜比视界和HDR10在观感上的差异性。

目前哪些设备支持杜比视界？
　　1、双层杜比视界（真杜比视界）版本的电影，目前只有150部左右。不过增加速度比较快，近几年拍摄的电影，稍微知名一点的，基本都有杜比视界版本。
　　2、组建家庭影院观看电影，播放设备通过功放接电视的，需要功放也支持杜比视界，否则将按照HDR10进行播放。
　　3、电视自带的播放器，实测LG支持播放杜比视界（必须是MP4版本，别问我怎么破解的，说了你也不懂）。索尼和创维自带的播放器均无法播放，其他品牌的电视没测过（导购员不让试，还硬说我是某品牌的托），估计极大概率不能播放。
　　4、目前所有安卓盒子和安卓播放软件均不支持本地播放杜比视界（安装腾讯APP观看流媒体（单层）杜比视界电影那是另一码事）。
　　5、PC端目前尚无可以播放杜比视界的软件（谁要是找到能播放杜比视界的软件，请马上告诉我，我好拿去耍(*^▽^*)）
　　6、支持播放杜比视界的碟机有OPPO（已停产）、索尼、先锋、松下，具体型号请自行百度。目前国内有四个品牌的硬盘播放器（碟机）也支持杜比视界，分别是杰科（5300）、魅视（8702、9702、9708）、领越（8581、8582）、锋哲（V10）。这四家的盒子和碟机有个共同特点，就是都采用了联发科MTK8581芯片（唯一支持杜比视界且操作系统源代码开放的视频解码芯片），操作系统则大都采用了OPPO或先锋的方案。MTK8581芯片的画质处理功能极为强悍，经过磨改的MTK 8581芯片播放机（增加电容+更换环牛+滤波电源），配合原盘资源和顶级电视，毫不夸张的说，观感秒杀一切安卓盒子，也强过电视自带的播放器很多很多，追求画质且预算足够的朋友给与强烈推荐。但MTK8581搭载的系统，功能性和拓展性比安卓盒子有较大差距（不支持特效字幕，不能安装APP），如果你不追求顶级画质，或者只观看流媒体资源，还是安卓盒子更合适一些。

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