「2010年，秋，日落，我們一行人來到伊斯坦堡的藍色清真寺；當時天色微暗，投影燈點綴著湛藍夜空甚是美麗。就在看到一群飛鳥盤旋建築物中央穹頂之際，我和友人紛紛拿出相機欲捕捉當下美景，然而，無論我們怎麼去調整相機功能、亦或是採用不同角度取景，拍攝畫面總是不夠自然，無法真實模擬人眼所接收的畫面。」
以上描述出自於百佳泰資深技術經理Rick Li之旅遊心得，相信讀者們都曾經歷過類似的情境，而除了攝影器材之外，人們同時也發現電視所呈現的畫面和親臨現場也有一大段差距。其中像是播放光線昏暗的場景時，畫面上看起來往往是黑漆漆的一片；反之在耀眼的陽光下，畫面上呈現的是白茫茫的一片。究竟是什麼原因，會造成這樣視覺效果上的落差？
高動態範圍成像技術－HDR（High Dynamic Range）是什麼？
攝影器材的感光元件及顯示器雖隨著時間不斷演進、推層出新，然而目前仍受到技術開發上的限制，所能表現出來的動態對比有限；相較之下，在同一個場景，人眼可以感受到的明暗變化範圍較大，人們能夠看到更明亮的光位、更深黯的暗位，以及最亮與最暗的明顯對比（即所謂動態範圍：Dynamic Range）。為了呈現更貼近人眼所觀察到的真實世界，忠實表現出從太陽光射到無光射陰影處這樣大的範圍，各家影音製造廠商無一不以提高影像的動態範圍為目標，相繼投入高動態範圍（High Dynamic Range: HDR）技術，並訂定出相關標準對高規格之品質把關。
接下來，我們就利用兩張圖片來說明採用HDR技術前後的差別。
一般標準動態範圍（SDR: Standard Dynamic Range）
第一張圖為一般標準動態範圍（SDR: Standard Dynamic Range）的流程示意，左邊的小圖為人眼觀察到的夜晚街景，深黑色的背景和明亮耀眼的巴士車燈形成極為強烈的對比。
而從按下快門（Capture）開始，其捕捉的動態範圍相較人眼感受到的動態範圍縮小了許多，緊接著經過後製（Post Production）、壓片（Mastering）等技術處理，動態範圍又再度縮減，最後呈現（Display）在消費者面前的為右邊小圖，畫面就像是漂白過一樣，霧濛濛一片，背景灰暗，車燈光線減弱。
HDR技術的流程示意（HDR: High Dynamic Range）
第二張圖則為採用HDR技術的流程示意（HDR: High Dynamic Range），左邊的小圖影像同第一張圖，同為人眼觀察到的夜晚街景，從按下快門（Capture）開始，經過後製（Post Production）、壓片（Mastering）至畫面呈現（Display），動態範圍幾乎可以等寬保留，而該範圍相較圖示三明顯大了許多，最終呈現如右邊小圖，夜色背景夠黑黯，車燈也夠明亮，明與暗的對比程度更加明顯，十分接近原始景象。
HDR與相關技術認證
看到這裡，許多讀者不禁產生疑問，我最近剛買了市場上最火紅的4K（UHD）電視，是否也能在4K電視上觀賞如上述明暗分明的畫面呢？答案是，未必。想要擁有高動態範圍的影像表現，影片來源需搭載HDR技術，另需透過符合新一代超高解析度規格的藍光影碟機播放，最終搭配支援HDR技術的顯示器，方能完美呈現HDR的視覺效果。言下之意，從影片的錄製、後製、壓片、發行、解碼，最後到播放、顯示，整個影音產業的每一環節都須採用HDR技術，缺一不可。
目前致力HDR技術的生態系統已逐漸成形，產業一路從上游、中游到下游供應商各自開發出相關技術並註冊商標，上游製片廠商力推以涵蓋HDR技術的杜比Vision (Dolby Vision™)為主；播放器廠商主推新一代超高解析度規格的ULTRA HD Blue-ray；顯示器廠商則訂出新一代超高畫質顯示器標準ULTRA HD PREMIUM，整個供應鏈齊頭並進、聯手朝HDR技術大步躍進，以下我們就先由杜比Vision談起。
杜比Vision (Dolby Vision™)
目前被許多製片商採用的Dolby Vision技術，其輝度理想規格值設定在0.0001 nits到10,000 nits之間（參考圖示五：Dolby Vision Technology列）；而現階段HDR影片可行技術範圍為0.005~5,000 nits（Dolby Vision Mastering Display列）；實際應用HDR錄製的影片也已接近可行技術，能夠保留的動態範圍從0.005 nits至4,000 nits（2016 Dolby Vision Enabled TV列），比起原本未使用HDR的錄製足足提高了約400倍的明暗對比度（參考Standard TV Signal列，動態範圍僅0.05~100nits）。400倍的倍數對於片商保護智財權十分有利，一般消者若想要觀賞到畫質清晰又明亮分明的影片，就得要自掏腰包購買正版的影片了。
ULTRA HD Blu-ray
其次，由藍光協會Blu-ray Disc Association（BDA）主導的最新一代超高畫質藍光影碟與播放機規格（ULTRA HD Blu-ray），也加入了HDR技術，而其HDR技術偏重亮度的表現，輝度從1,000~10,000 nits，相較Dolby Vision動態範圍有些不同。
ULTRA HD PREMIUM
基於訊號來源的進化驅使，顯示器技術在HDR上的發展也不遑多讓，成立於2015年的 UHDA (UHD Alliance)，訂定出了新一代超高畫質顯示器的新標準，並且給予其所認證過的顯示器一個識別標示「ULTRA HD PREMIUM」。
延伸閱讀：UHDA認證
同時，我們從下圖中也不難發現，該聯盟除了顯示器製造商之外，另包含多媒體內容服務商Netflix, The Walt Disney Studios, Twentieth Century Fox, Universal Pictures, Warner Bros. Entertainment等，以及晶片巨擎Intel。
ULTRA HD PREMIUM會員廠商，來源：http://www.uhdalliance.org
眾星雲集的UHD Alliance，凝聚產業力量儼然成為全球家用娛樂平台的領導指標，該組織對超高畫質顯示器的解析度、色域、位元率、亮度和暗度等方面訂定了相當標準，確保消費者在體驗4K電視時能夠獲得最佳的體驗。在這邊我們也條列出 ULTRA HD PREMIUM顯示器的基本認證規格：
- 解析度Resolution – 3840 x 2160
- 色深Color depth – 10 bit
- 廣色域Wide Color Gamut (WCG) – 90% up of DCI-P3
- 高動態範圍High Dynamic Range (HDR)
技術選項1：範圍可大於亮階 1,000 nits/低於0.05 nits暗階，適用於先天亮階延伸較佳的LCD面板
技術選項2：範圍可大於亮階540 nits/低於0.0005暗階，適用於先天暗階延伸較佳的OLED面板
在顯示器領域，百佳泰能夠為您做什麼？
百佳泰自2015年始通過UHD Alliance認可，正式成為其授權實驗室（UHDA Authorized Test Center），能夠提供製造廠商ULTRA HD PREMIUM認證、相關諮詢以及衍伸出來的相容性測試服務，而在此，我們也必須得要特別強調相容性測試的重要性。
近期ULTRA HD Blu-ray標準影碟已問世，各大品牌的新規格播放機亦將逐一出籠，甚至部分線上影音內容服務業者也推出 ULTRA HD+HDR的影片，提供用戶訂閱。顯示器階種一路從FULL HD、ULTRA HD發展到最新的ULTRA PREMIUM，不同時期所生產的影片、播放機、顯示器，相互搭配運作有可能會產生不如預期的效果，甚至引發千奇百怪的相容性問題。
百佳泰資深技術經理Rick Li將眾多相容性問題大致歸納為兩類，其一為新機種與其他產品的互用性，例如備有HDMI 2.0(a)、HDCP 2.2、HDR的UHD電視，是否能和較低規格、僅具HDMI1.4、HDCP1.4介面的藍光播放器無縫接軌運作？其二為新規格的相容性：Dolby Vision、ULTRA HD Blu-ray、Ultra HD Premium三種規格是否能夠相互運作（圖示九）。百佳泰相容互用性測試，能夠協助客戶產品在最貼近實際消費者使用環境下，測試是否能與他牌硬體與軟體間順利運作，進而發展出符合使用者需求的產品。
透過提高動態範圍與他項影音技術不斷演進，我們誠摯地希望，未來的某一日，我們能夠改寫首段的敘述，「OOXX年，秋，日落，我們一行人來到伊斯坦堡的藍色清真寺；當時天色微暗，投影燈點綴著湛藍夜空甚是美麗。就在看到一群飛鳥盤旋建築物中央穹頂之際，我和友人紛紛拿出相機捕捉當下美景，拍攝出來的畫面逼近人眼所接收的畫面，是如此清澈、明暗對比分明。」
