电光转移函数 (EOTF)，标准化为 SMPTE ST 2084 用于 HDR 视频 – 开发用于适应人类感知，允许高达 10.000 Nits 的高动态范围内容的有效编码，在 HDR10、Dolby Vision 和 HDR10+ 中使用。
什么是PQ？
PQ（感知量化器）是一种HDR视频的电光传递函数，标准为SMPTE ST 2084。它能够高效编码高达10,000尼特的亮度。
基本原理
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 类型 | EOTF（电光转换函数） |
| 标准 | SMPTE ST 2084 |
| 开发者 | 杜比实验室（Dolby Laboratories） |
| 目的 | HDR编码 |
技术基础
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 最大亮度 | 10,000 尼特 |
| 最小亮度 | 0.0001 尼特 |
| 位深度 | 最低10位 |
| 感知模型 | 巴尔滕模型（Barten Model） |
巴尔滕模型
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 基础 | 人类感知 |
| 对比度敏感度 | 考虑在内 |
| 效率 | 最优比特分配 |
| 科学依据 | 视知觉研究 |
PQ vs. Gamma
| 方面 | PQ | Gamma |
|---|---|---|
| 动态范围 | 非常高 | 有限 |
| 最大亮度 | 10,000 尼特 | 约100 尼特 |
| 感知 | 优化 | 历史性 |
| 比特效率 | 更好 | 标准 |
PQ vs. HLG
| 方面 | PQ | HLG |
|---|---|---|
| 类型 | 绝对 | 场景参考（Scene-Referred） |
| 向后兼容 | 否 | 是 |
| 应用 | 流媒体、光盘 | 广播 |
| 元数据 | 通常需要 | 不需要 |
支持PQ的HDR格式
| 格式 | 描述 |
|---|---|
| HDR10 | 静态PQ |
| HDR10+ | 动态PQ |
| Dolby Vision | 带动态元数据的PQ |
| PQ10 | 基础PQ |
HDR10
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 元数据 | 静态 |
| MaxCLL/MaxFALL | 在容器中 |
| 普及度 | 非常广泛 |
| 许可 | 开放 |
Dolby Vision
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 元数据 | 动态，按镜头 |
| 色调映射 | 精确控制 |
| 许可 | 杜比授权 |
| 质量 | 最高 |
工作流程集成
| 阶段 | PQ相关性 |
|---|---|
| 拍摄 | Log拍摄 |
| 调色 | PQ监看 |
| 导出 | PQ编码 |
| 显示 | PQ解码 |
PQ调色
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 监看 | 支持PQ的监视器 |
| 时间线 | PQ或Log |
| 参考 | 1000/4000 尼特 |
| 工作流程 | ACES或DaVinci |
显示映射
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 问题 | 显示器 < 母版 |
| 解决方案 | 色调映射（Tone Mapping） |
| 方法 | 高光部分衰减（Roll-off in Highlights） |
| 质量 | 各不相同 |
元数据
| 类型 | 描述 |
|---|---|
| 静态 | MaxCLL, MaxFALL |
| 动态 | 按场景、按帧 |
| 容器 | HEVC SEI等 |
| 功能 | 显示器指导 |
MaxCLL / MaxFALL
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| MaxCLL | 最大内容亮度级别（Maximum Content Light Level） |
| MaxFALL | 最大帧平均亮度级别（Max Frame Average Light Level） |
| 用途 | 色调映射 |
| 位置 | 容器元数据 |
编码
| 编码器 | PQ支持 |
|---|---|
| HEVC | 是 |
| AV1 | 是 |
| VP9 | 是 |
| ProRes | 是（4444 XQ） |
带PQ的色域
| 色域 | 组合 |
|---|---|
| Rec.2020 | HDR标准 |
| P3 | 中间 |
| Rec.709 | 不常用 |
| ACES | 工作流程 |
QC考量
| 检查项 | 描述 |
|---|---|
| 峰值亮度 | 在规格范围内 |
| FALL | 检查平均值 |
| 削波 | 避免 |
| 元数据 | 正确 |
显示器要求
| 规格 | 最低要求 |
|---|---|
| HDR10 | 1000 尼特峰值 |
| Dolby Vision | 认证 |
| 消费级 | 400-4000 尼特 |
| 调色 | 1000-4000 尼特 |
最佳实践
| 实践 | 原因 |
|---|---|
| 校准 | 准确显示 |
| 参考监视器 | 真实HDR反馈 |
| 元数据 | 正确设置 |
| SDR检查 | 测试下变换（Downconvert） |
现状
PQ是高端内容的主流HDR标准。其科学基础、广泛应用和高质量的结合，使PQ成为HDR母版制作的首选。随着HDR显示器普及率的提高，对电影后期制作所有相关人员来说，正确理解PQ变得越来越重要。
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