HGIG

把之前寫的科普文章，重新整理編寫，發(fā)布在這里

https://tieba.baidu.com/p/7800503788

主要還是改錯別字

? HGIG是索尼與微軟為代表的組織創(chuàng)立的一個HDR映射標準，這個組織包含了眾多顯示廠商與游戲制作方。他們聯(lián)合起來創(chuàng)立了游戲用HDR標準：HDR GAME INTEREST GROUP ?- HGIG

現(xiàn)階段同時干涉游戲hdr的方式有很多，例如：
1. 可以由電視本身對hdr進行動態(tài)映射處理。
2. 游戲主機對hdr的亮度范圍限制
3. 游戲本身對hdr的設(shè)置。


這一切都太過混亂，需要一個統(tǒng)一標準來管理游戲的hdr，這就是HGIG誕生的意義

?現(xiàn)在的主流HDR格式是以PQ曲線來設(shè)計的，完全貼合PQ曲線的HDR表現(xiàn)，是最完美、最原汁原味、最符合創(chuàng)作者意圖的展現(xiàn)hdr內(nèi)容的方式。優(yōu)秀的電視也是要按照pq曲線來設(shè)計電視面板的。

? 但是常見1000/4000nits的影片亮度，遠高于面板亮度，需要壓縮或者裁減畫面的亮度信息。這就是HDR tone mapping，HDR色調(diào)映射。

?而HGIG最明顯的一個標志，就是顯示設(shè)備在HDR tone mapping/映射上提供了HGIG選項

在EOTF測試中，LG C9使用HGIG，會發(fā)現(xiàn)HDR完全貼合PQ曲線來展現(xiàn)，但在700nits直接hard clip，相當(dāng)于直接放棄畫面中700nit以上的亮度信息。

?相較于LG傳統(tǒng)的hdr tone mapping/映射方式，即選擇為關(guān)閉，會發(fā)現(xiàn)HDR在300nits開始壓縮300nits以上的亮度信息來匹配電視亮度，相當(dāng)整體壓縮畫面亮度信息來匹配面板亮度

根據(jù)上面的測試情況：
? 使用傳統(tǒng)的hdr色調(diào)映射只是保證了一小部分亮度信息完全貼合pq曲線，剩下的亮度信息就開始壓縮來展示，就開始偏離PQ曲線。（當(dāng)然電視廠商還會提供自家研發(fā)的hdr tone mapping方法，在壓縮情況下可能保留畫面細節(jié)等等，這里就不細講）

? 使用HGIG，保證了電視面板能承載的亮度信息都貼合pq曲線來展示，但是剩下的畫面亮度信息不壓縮，直接拋棄掉。這種HGIG做法相當(dāng)于直接關(guān)閉電視自身的hdr tone mapping算法/方式，讓有效信息依照電視的pq曲線來展示。

但是使用hgig處理超高亮度的片源時，就會讓畫面嚴重曝光。

通常電視處理這種超高亮度的圖像，需要壓縮那些亮度信息。HGIG屬于那種直接擺爛，我直接不要了。

所以HGIG是一種適合處理圖像亮度信息不高于電視的亮度上下限的HDR tone mapping方式。相對的讓主機自己負責(zé)控制輸出的亮度上下限，更進一步講：主機來負責(zé)hdr tone mapping，電視只負責(zé)原汁原味顯示。

現(xiàn)在我們介紹完了HGIG的基本概念，回到游戲上，既然HGIG只適合處理亮度信息不高于電視的亮度上下限的圖像。那么在游戲上，我們只要設(shè)置合適的亮度范圍就可以完美展現(xiàn)游戲畫面亮度信息。很完美吧

最早 PS4在7.0系統(tǒng)下引入了HGIG的HDR校準機制，后來PS5與XSX也都支持了這一點。

這個校準流程就是讓用戶手動設(shè)置顯示設(shè)備的亮度上下限。讓游戲主機知道電視的亮度范圍

當(dāng)主機設(shè)置好亮度信息，也要在游戲中設(shè)置亮度信息。可以看一下HGIG與不同的映射方式的區(qū)別

可以看到HGIG完全展示出探照燈的細節(jié)，LG自家的動態(tài)映射整體拔高了畫面中元素的亮度，但也曝光了探照燈這種高光的細節(jié)。

?這是時候就有不同的用戶群體對這兩種喜好的表現(xiàn)：

HGIG是最原汁原味，也是游戲創(chuàng)作者想讓你看到的畫面，但是有些一般用戶會覺得不好看，陰暗不夠亮（有沒有感覺這個需求很矛盾）

?LG自家的動態(tài)映射方案就是照顧了這部分的玩家，不在乎畫面的準確性，是否要原汁原味，只在乎能否看到陰暗處，怎么說HDR中高光細節(jié)不是大多數(shù)。

?

根據(jù)上面的講述，HGIG作用也很明了，一個純粹讓畫面原汁原味展現(xiàn)的一種方式。但未必會讓所有人喜歡。我經(jīng)常聽到LG的用戶玩游戲是抱怨，敵人藏在陰影中，我無法發(fā)現(xiàn)，讓我輸了。我就在納悶，敵人藏在陰影中，最正確的做法真的應(yīng)該讓你看到嗎。

?我還記的玩《惡魔之魂》時，初見石像鬼時，那雙紅色眼睛在黑暗中飄蕩，突然沖向我才被火光照亮現(xiàn)身的壓迫感。正確的HDR表現(xiàn)下這個壓迫的恐懼，電視真的要提前提高亮度讓你提前看到嗎。（順便一提，惡魔之魂是PS5至今最好的HDR游戲）

最后說回來HGIG的運用前景只是這樣嗎，都已經(jīng)在系統(tǒng)層面上設(shè)置好了亮度信息，那么直接讓主機系統(tǒng)接管游戲的亮度設(shè)置，這樣不就可以讓用戶無需在意亮度設(shè)置了，點開即玩啊。

? 當(dāng)然這是很理想化的一個設(shè)想，PS5現(xiàn)在幾個支持HGIG游戲，最后的只是把亮度設(shè)置匹配好，但并不告訴你，用戶不知道游戲的亮度設(shè)置是否合適。如果以后要是能彈出個logo，告訴你亮度已經(jīng)最優(yōu)化了就好了。

但是，有些游戲徹底不支持HGIG這種機制，例如一些卡普空的HDR游戲，它會無視系統(tǒng)上設(shè)置好的亮度信息，自己輸出自己的亮度。這種情況就不適合運用HGIG，但是用戶如果沒有專業(yè)知識去測試，真的很難知道這一點。

HGIG如果想要統(tǒng)一游戲的HDR運用方式與標準，需要業(yè)界大量游戲開發(fā)商與電視廠商來支持。

題外話，游戲業(yè)界還有另外一個游戲HDR的標準：杜比視界游戲模式。

了解杜比視界的用戶可能也會發(fā)現(xiàn)，杜比視界的處理hdr映射模式，也很類似于HGIG，也是相當(dāng)于關(guān)閉電視自身的hdr tone mapping方式，統(tǒng)一有杜比引擎與杜比數(shù)據(jù)來負責(zé)處理亮度信息。

這樣杜比公司也順理成章創(chuàng)立了一個HDR游戲標準，游戲用的杜比視界/dolby vision。

Dolby Vision游戲模式運用自身的LLDV模式，由游戲主機直接讀取電視的杜比引擎，直接讀取到電視的亮度上下限（這就是電視有杜比視界認證的好處了）。無須手動設(shè)置電視的亮度范圍，統(tǒng)一由游戲主機的杜比引擎負責(zé)hdr映射。

? 這就是杜比創(chuàng)立的統(tǒng)一hdr游戲表現(xiàn)，在實際表現(xiàn)上與HGIG相當(dāng)。杜比視界以來自己常年在影像上的技術(shù)優(yōu)勢，處理超高亮度的畫面信息，直接選擇tone mapping（壓縮），讓畫面表現(xiàn)的實力高于HGIG。

?例如在微軟模擬飛行中，太陽的亮度無視主機設(shè)置的限制，直接輸出10000nits，這個時候HGIG就開始處理有些曝光。而杜比視界處理上就非常好。

? 杜比視界游戲模式很適合給那些不支持hdr亮度設(shè)置的游戲，這種場景杜比視界游戲模式有極強的優(yōu)化能力。

?杜比視界的統(tǒng)一HDR優(yōu)勢，也是基于自家的認證而來。需要電視與主機都有杜比引擎才做到。這也是現(xiàn)今只有財大氣粗的微軟在XSX上有杜比視界游戲模式。

以上部分圖片來自于YouTube頻道

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