画质的后半生：HDR时代下的新问题

上一篇聊了LCD画质，这期聊OLED画质。

为什么要分开说，是因为OLED有很多不同的特性，比如亮度阈值、RGBW结构、ABL（自动亮度限制）、ABSL（自动静态亮度限制）问题等。当然还有烧屏，但这和画质没关系，这里就按下不表。

为什么同样使用LG家的面板，不同厂商的OLED产品还是有那么大的价格差距，本篇将试图从画质角度去解释。

也就是排除掉60Hz与120Hz面板的价格高低，以及无限对比度、高饱和色彩、广视角的万年吹水，还有什么会影响OLED电视的画质呢？其中一个是……

ABL（自动亮度限制）

这其实是广泛应用于自发光电视（OLED、等离子）上的一种散热保护机制，即在大范围的白色显示（APL）不断增加后，亮度不可避免地逐级下降，最后在全白状态下维持在150nits左右。

HDR显示下不同白色显示范围时的亮度水平，来源：rtings

直下式LCD也有相同的机制，但因为LCD背光的发热量与自发光不可同日而语，所以ABL不会像OLED那么激进，即便在全白亮度下也可以维持在500nits以上。

为OLED面板加装散热板，可以抵消一部分ABL，获得更高的峰值亮度，但依然无法媲美LCD的水平。

ABSL（自动静态亮度限制）

和ABL不同，ABSL只在长时间静态画面下才会开启。这一机制会识别画面中的静止部分，例如logo或者背景，在持续一段时间后自动进行局部甚至全局亮度的降低，以保护屏幕不会发生烧屏。

持续显示7分钟后，不同电视的画面，来源：HDTVTest

ABL与ABSL对画质的最显著影响，就是丧失对比度。这导致在显示诸如雪地这样的大范围全白画面下，画面的震撼感不及LCD。尤其在HDR显示中，高光细节会被大幅压缩，这个会在后面的PQ追踪里说到。

ABL无法关闭，但ABSL一般可在电视工程模式中屏蔽掉，但有些厂商的条款是一旦手动关闭ABSL便意味着失去保修，因为这容易导致烧屏现象发生。

目前而言，甚至在可预见的三到五年内，ABL/ABSL看不到解决的可能。索尼在其旗舰级彩监产品线里，也将OLED系的BVM-X300替换为液晶系的BVM-HX310，以获得全白1000nits亮度的超高水准。至于BVM-X300，全白亮度仅100nits而已。

BVM-X300与BVM-HX310，大范围显示白色下的对比图

专业监视器尚且如此，消费级产品岂可乎？

Near-Black（近黑表现）

OLED的暗部细节表现是不及LCD的，因为自发光的像素点存在亮度阈值，即在输入电平达到某一临界值时，像素才会被点亮，这与LCD只需控制液晶偏转、遮蔽背光来调整亮度的方式有明显不同。

目前解决方法有两种思路，一种是在低亮度区域调整gamma值，以比参考值更高的电平来显示暗部细节画面，但会损失对比度，也不符合创作者的意图。

第二种思路是开启BFI（插黑帧），有些类似PVM调光的方式——原始帧与黑帧交替显示，虽然亮度会减半，但通过调高背光亮度，暗部细节的色调会得到更加精准的还原，也不会损失对比度。唯一的问题是，需要在HDR显示下关闭BFI以获得正常的PQ追踪。

以上还是比较理想的状况，事实上日常的大部分影视内容存在大量的细节压缩。再经过OLED的“放大”，就会产生细节断裂，出现诸如色带、色块或是噪点等情况。

高端OLED电视会配备平滑渐变技术（Smooth Gradation），以更高的比特流（比如14bit）去处理画质信息，并降级到10bit进行输出。不妨将其理解为「理牌」和「发牌」，梳理杂乱无章的信息，然后按照次序排列好，缺漏的就将其补足。

更高的比特流，意味着更庞大的计算量，所以平滑渐变相当吃性能，并不是所有高端机型都会配备。

Perceptual Quantizer（PQ追踪，感知量化）

理解PQ追踪，大致可以理解HDR的显像原理，这其中涉及光电转换（OETF）和电光转换（EOTF）。简单来说，就是把现实物体的光信号转换成电信号（摄像），再在电视系统内将电信号还原为光信号（显像）的一系列流程。

在SDR时代，因为摄像能力的限制，现实生活中的大量光信号被压缩至100nits以下，然后在电视上进行输出，这时候的电光转换（EOTF）是相对亮度的概念。

而到了HDR时代，则引入了绝对亮度的概念。因为电视性能的大幅增强，已经有能力还原1000nits甚至4000nits的亮度细节，在屏幕上真实再现一些现实场景，这一技术就被称为感知量化（Perceptual Quantizer）。听名字就很容易理解，就是电视画面内容的亮度和现实场景一一对应的概念。

于是，PQ取代了SDR那套陈旧的电光转换系统（其实就是众所周知的伽马gamma），成为HDR标准的主流，目前杜比视界Dolby Vision、HDR10、HDR10+都使用的这套技术。

*值得一提的是，目前电视广播使用的HDR标准——HLG，是一种进化版的gamma，与PQ是两种截然不同的技术，没有绝对亮度概念。

原理并不难懂，但实际操作上就会有问题。

OLED电视的普遍峰值亮度无法达到HDR10标准规定的1000nits，更别提杜比视界的4000nits。所以感知量化这条路线会拆分出两种支线，一种是亮度优先，在确保全局亮度的前提下，对超过电视峰值亮度的细节进行一刀切；还有一种是渐变优先，对超过电视峰值亮度的细节进行压缩，优点是整体细节得到保留，缺点是会因为“吃太撑”而挤占其他低亮度细节的空间，导致画面整体亮度偏低，失去HDR的光泽感。

OLED往往在达到1000nits前，就出现大幅亮度衰减

这其实就是HDR色调映射的概念范畴（HDR Tone Mapping），两种路线没有孰高孰低，全看厂商自己对画面的理解。高端一些的电视会提供自定义切换，但真正一劳永逸的解决方法只有提升电视的峰值亮度水平。

*值得一提的是，如果电视机既不执行亮度优先，也不执行渐变优先，那就会启用HDR内容本身的静态元数据，画质可能小幅下降。杜比视界与HDR10+自带动态元数据，不受机内设置影响。

以上这些，可以说是OLED画质目前面临的最大问题。当然也有QD-OLED这类新结构带来的色域、色彩空间上的大幅提升，确实开拓了OLED全新的发展方向。但不可否认的是，LG的WOLED方案已经深入人心到各方面表现都不输给QD-OLED太多，加之成本已经下探到连国际大厂都能做到万元以内，两者可谓棋逢对手。

希望这篇文章有助于解答，为什么同样使用LG的OLED面板，不同品牌的电视画质和价格依然有那么大的差异。上一篇有提到，电视技术本质上是光的艺术。只有所有像素的光都在“正确的座位”上，才能获得最逼真的视觉效果。

但正确这一概念本身，在物理实现上是非常非常难的。

OLED有自己的优势，它有800万个（4K分辨率）可自由调节的灯泡，可以理解为容错率更高。同时，它也是一项非常年幼的技术，还有很多领域需要深耕。

相比之下经过二十多年的发展，LCD的画质已经相当成熟。如果是2007年OLED电视刚问世时，LCD确实没得打。但随着广色域、分区控光技术、广视角技术的不断完善，OLED与LCD的差距肉眼可见地缩小。更可况，LCD还有高亮度这一OLED如何奋起直追都没法企及的优势。

这样看来，LCD或许真的是天选之子。

总结

一台画质出众的OLED电视至少应该具备以下几个要素：

• 合理的ABL、ABSL机制（无法完全消除，但可以通过技术手段降低介入）

• 对暗部细节的补偿（与面板的驱动方式有很大关系）

• 尽可能合理的PQ追踪（不浪费电视机的亮度性能）

可以关注下QD-OLED，rtings测出来的色彩空间非常了不起，如果价格降到目前高端WOLED的水平，对液晶绝对是当头一棒。

某台QD-OLED机型的色彩空间，来源：rtings

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