HDR 测量方法

HDR 的"标称亮度"很容易误导 —— 只有理解测量条件，才能读懂数据。

本页按三段式走：先看 HDR 测量的特殊性与项目（概念）→ 再按流程清单执行（会用）→ 最后弄清"峰值必须绑窗口""顺序必须从暗到亮"（原理）。

色调映射见 HDR 色调映射深度；设备见光学测量设备总览。

一、HDR 测量的特殊性（入门）

与 SDR 的差异	说明
传输特性不同	PQ / HLG，而非 Gamma 2.2
亮度跨度极大	从极暗到极高
受局部调光影响	图案大小改变结果
受 ABL 影响	大面积高亮会降亮
受热影响	长时间高亮后亮度下降
受元数据影响	元数据改变映射

⚠️ HDR 数据的可比性远低于 SDR —— 必须连条件一起看。

二、核心测量项目（框架）

HDR 测量
├── ① 峰值亮度（小窗口）
├── ② 持续亮度（全屏）
├── ③ 黑位与对比度
├── ④ EOTF 曲线符合度
├── ⑤ 灰阶色温稳定性
├── ⑥ 色域覆盖与体积
├── ⑦ 色准（ΔE）
├── ⑧ 局部调光表现（光晕）
└── ⑨ ABL 行为

三、峰值亮度 vs 持续亮度（关键区分）

指标	测量图案	含义
峰值亮度	小窗口白块	局部调光屏的瞬时最高亮度
持续亮度	全屏白	大面积长时间能维持的亮度
窗口亮度曲线	不同面积白块	亮度随面积的变化关系

为什么必须区分

分区控光屏：
   1% 窗口  → 只点亮少数分区 → 亮度高
   100% 全屏 → 所有分区全开 → 受功耗/散热限制 → 亮度低

典型现象：

图案面积	亮度趋势
1% / 2%	最高
10%	较高
25%	中等
100%	最低

✅ 只知道"峰值 1000nit"是不够的 —— 还要知道多大面积下的 1000nit。

窗口大小与测量规范

要点	说明
标注窗口面积	数据必须带面积（1% / 10% / 100%）
窗口位置	屏幕中心或按规范
稳定等待	切到高亮后需等待稳定
测量顺序	从小到大或按规范，避免热积累

四、ABL 行为测量（进阶）

ABL（自动亮度限制）：大面积高亮时主动降亮以保护寿命/功耗。

测量项	方法
触发阈值	逐步增大白块面积，观察亮度何时开始下降
下降幅度	记录各面积下的亮度
响应速度	观察亮度下降的时间常数
恢复行为	缩小白块后亮度恢复速度
内容相关性	用不同内容观察 ABL 触发

ABL 曲线示意：

亮度
 ↑
 │  ─────── 小面积：亮度稳定
 │          ╲
 │           ╲  大面积：ABL 介入
 │            ╲_______
 └─────────────────────→ 白块面积

⚠️ ABL 是常见的保护机制（在 OLED 上尤为常态，LCD 分区控光机型也可能有），不是"缺陷"，但会影响观感（亮度跳变）。

五、EOTF 曲线验证（核心）

目的：验证显示器输出亮度是否符合 PQ 曲线（而非"自己随便映射"）。

输入 PQ 码值 → 期望亮度（按 PQ 公式）
              ↓ 实际测量
           实测亮度
              ↓ 对比
         偏差 = 映射保真度

测量步骤	说明
① 生成 PQ 编码的灰阶阶梯	覆盖低亮到高亮
② 逐级测量亮度	使用低亮度能力好的仪器
③ 按 PQ 公式计算期望值	需设定目标峰值亮度
④ 计算偏差	各点偏差与整体趋势
⑤ 判断映射意图	保真型 vs 观感型

常见偏差形态：

形态	含义
低亮段偏高	暗部被抬亮（黑位不纯）
高亮段偏低	早压缩（保守映射）
整体偏移	目标亮度设定不匹配
阶梯式跳变	映射分段处理

⚠️ EOTF 偏差不一定"不好" —— 很多显示器刻意偏离标准以获得更"讨喜"的观感。

六、色域测量（HDR 语境）

指标	说明
覆盖率	与目标空间（BT.2020 / P3）重合比例
体积	相对体积（可 >100%）
各色相覆盖	不同色相覆盖不均的情况

HDR 色域的特点：

特点	说明
目标空间更大	通常以 BT.2020 为容器
实际内容多为 P3	覆盖率比容器更重要
亮度相关	不同亮度下色域可能缩减
受 ABL 影响	大面积测色会受降亮影响

✅ 报告应明确：目标空间 + 覆盖率/体积 + 测量亮度。

七、HDR 色准测量（进阶）

考虑	说明
测量亮度	在目标亮度下测（非固定 SDR 亮度）
色块大小	需考虑局部调光影响
灰阶色温一致性	不同亮度下白点是否漂移
ΔE 公式	需注明
与 SDR 的差异	HDR 下色准通常更难保证

八、局部调光相关测量

测量项	方法
黑位（含亮块）	黑底 + 白块，测黑区亮度
光晕范围	亮块不同尺寸，测晕的扩散
串扰	相邻分区受影响的亮度变化
响应	背光随内容变化的时间

见局部调光算法与光晕。

九、测量流程清单（实操）

【准备】
□ 显示器预热（30 分钟以上）
□ 恢复出厂 / 选择目标 HDR 模式并记录
□ 关闭节能 / 环境光自适应 / 动态对比
□ 信号源支持 PQ 输出与元数据
□ 接口与线材满足带宽
□ 暗室确认（环境反射足够低）
□ 仪器已校正

【测量顺序（建议）】
① 全黑 → 黑位
② 低亮灰阶 → 暗部表现
③ 中亮灰阶 → 中段
④ 小窗口白块 → 峰值亮度
⑤ 递增窗口面积 → 窗口亮度曲线与 ABL
⑥ 全屏白 → 持续亮度
⑦ 色块 → 色域与色准
⑧ 黑底白块 → 局部调光表现

【记录】
□ 每一步的图案参数（码值 / 面积 / 位置）
□ 环境与设置
□ 稳定等待时间
□ 参考点回测（漂移监控）

见自动化测试与数据记录。

十、数据解读的注意事项

注意点	说明
带条件看数据	面积、环境、模式、预热缺一不可
区分峰值与持续	两者含义完全不同
注意测量顺序	热积累会污染后续数据
低亮度需高灵敏仪器	黑位测不准会误导对比度
不确定度	差异小于不确定度时不构成结论
模式差异	不同 HDR 模式不可混比

原理（一）：为什么 HDR 的"峰值"必须绑定窗口面积

在分区控光屏上，亮度不是一个常数，而是"发光面积的函数"：
   发光面积小 → 参与工作的分区少 → 功率需求低、热积累慢 → 可以冲高
   发光面积大 → 功率与散热成为限制 → 必须回落到可持续水平
→ 再加上光学侧：小窗口周围是暗区，反射叠加少，读数更"干净"
→ 所以"峰值 1000 nits"这句描述本身不完整：
   它必须等于"**在多大的窗口、什么位置、持续多久**下达到 1000 nits"
→ 推论：报 HDR 亮度时至少要带三个限定 ——
   **窗口面积 + 测量位置 + 稳定判据（或时长）**
→ 这也是"峰值"与"持续"必须分列的原因（见 [HDR 亮度口径](hdr-brightness-metrics.md)）

原理（二）：为什么测量顺序必须"从暗到亮、从小窗口到大窗口"

热积累是一种**单向、累积**的效应：
   一旦面板被加热，后续读数普遍偏低（LED 光效下降、限亮介入）
→ 若先测全屏白、再测小窗口峰值：
   小窗口峰值会被"已经热起来"的状态压低 → 得到**系统性偏低的峰值**
   而反过来（先小后大）也需要注意：小窗口本身也会加热，只是程度较轻
→ 更稳的做法是：
   ① 把"对环境敏感、对热敏感的项"排在前面（黑位、低亮灰阶）
   ② 每完成一组大面积/高亮测量，就**回测参考点**确认漂移
   ③ 必要时**分段重测或间隔冷却**
→ 判据含义：顺序必须写进报告 —— 顺序不同的两组数据，本就不该直接比较

原理（三）：为什么 EOTF 偏差不一定等于缺陷

"符合 PQ 曲线"是一个**目标选择**，而不是排他的合法性判据：
   保真型：尽量贴合标准曲线 → 在能力有限的屏上可能显得偏暗
   观感型：在高光段更早压缩、并抬一点中段 → 观感更"亮眼"但偏离标准
→ 而"哪种更好"还取决于观看环境（明亮房间需要更高感知对比）
→ 所以 EOTF 的验证要分两步：
   ① 客观：测量偏离量与形态（低亮偏高 / 高亮偏低 / 阶梯跳变）
   ② 意图：说明这是"保真型"还是"观感型"
→ 若没写目标曲线与目标峰值亮度，谈"偏离多少"就没有基准
   （与 [判据与验收](criteria-and-acceptance.md) 的"判据必须带条件"一致）

📋 判据接口：本页属测量方法与流程类 —— 依此页结论做判定时，除通用条件外还必须附带判据字段集 · 测量方法与流程类所列字段（共 7 项）：这次测量的结果能否被另一个人原样重放？缺任一项，结论不可复核，只能作降级表述。

关键概念速查

通用术语见统一速查（由统计生成，只在一处维护）。

术语	英文	含义
平均图像电平	APL	画面平均亮度
EOTF	电光转换函数	码值→亮度
PQ	感知量化	HDR 传输特性
色彩体积	Color Volume	含亮度轴的色域体量（见色彩体积）

HDR 测量方法 ​

一、HDR 测量的特殊性（入门） ​

二、核心测量项目（框架） ​

三、峰值亮度 vs 持续亮度（关键区分） ​

为什么必须区分 ​

窗口大小与测量规范 ​

四、ABL 行为测量（进阶） ​

五、EOTF 曲线验证（核心） ​

六、色域测量（HDR 语境） ​

七、HDR 色准测量（进阶） ​

八、局部调光相关测量 ​

九、测量流程清单（实操） ​

十、数据解读的注意事项 ​

原理（一）：为什么 HDR 的"峰值"必须绑定窗口面积 ​

原理（二）：为什么测量顺序必须"从暗到亮、从小窗口到大窗口" ​

原理（三）：为什么 EOTF 偏差不一定等于缺陷 ​

关键概念速查 ​

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