我们总能发现,肉眼看到的世界跟相机拍摄到的画面会有所出入。晴朗的天空在人眼中通透得让人心旷神怡,而相机拍出来,总有一种说不清楚但就是觉得哪里不对的“不真实”感。

就算用不同的相机拍摄同一个物体,色彩也不尽相同;即使同一张图片,在不同的屏幕上观看也各有差异。

或许在数码世界里,你所记录到或者看到的画面,未必就是事物最原本的模样。

10 亿色世界的美好,

谁说鲜艳和真实就一定相悖?

我们能看到的「色彩范围」是有限的,但「颜色数量」理论上是无限的。在数码产品里,我们把屏幕放大 200 倍来看,就会发现它原来是由很多个红、绿、蓝组成的,这就是咱们通常所说的三原色。

这三种基本色可以通过不同的电压来控制不同亮度,从而形成单个子像素的多个灰阶,这又被称为色阶。控制单个子像素亮度的数字信号是二进制的,输入信号的位数(bit 值)决定了一个像素能显示出多少颜色(色阶)。

咱们举个例子,如果一个子像素的信号只有 1 位(1bit),那么它只有 2 的 1 次方,也就是 2 种状态 —— 要么亮(信号 1)要么暗(信号 0),可以理解只有 2 个色阶;

如果是 2bit 信号,那么就有 2 的 2 次方,也就是 4 个色阶;依次类推,3bit 是 8 个色阶,如今我们习以为常的 8bit,就是 2 的 8 次方共 256 个色阶;而 10bit 色深的子像素有 2 的 10 次方,即 1024 个色阶,这个跨度是相当大的。

咱们再回到屏幕显示的部分,红、绿、蓝三个子像素为一个完整像素,那 8bit 色就能显示 256 的 3 次方,约 1677 万色;10bit 色就是 1024 的 3 次方,约 10.7 亿种颜色。没错,单从数据上来看,10bit 的色彩丰富度就大约是 8bit 的 64 倍,实际观感的话只会更加强烈和明显。

在真实的物理世界中,信息的表达,包括声音、画面、色彩等都是连续的,但数字世界并不是,因此我们需要不断地提升数字世界的「细腻度」来让整个效果无限接近真实世界。

单从显示方面来看,色阶越多,在一定的色彩范围内,颜色就越精细,也越接近我们肉眼可见的真实世界。蓝天白云花红柳绿,那些鲜艳的色彩可以表达得更加真实贴切。这么一来相信你就能明白了,承载了 10 亿色的 10bit 很显然要比仅有 1677 万色的 8bit 更接近这个五彩斑斓的现实世界,真正地做到鲜艳和真实两者兼得。

8bit 色深是所谓的肉眼极限吗?

当然不是。在 8bit 色深的时代,我们都有过这样的困扰,拍摄的照片或视频,后期稍微拉一下曲线、调一下参数,甚至只是简单套个滤镜,整个画面的色彩细节就没了,图像的意境表达和画质根本无法兼得。而 10bit 更细腻、更丰富的色彩记录,为我们提供了更广阔的后期空间,图像的意境表达不被画质迁就。

那为什么会一直有这样的言论呢?那是因为 10bit 的概念虽然年年都有人在提,但始终没有谁能从软件、硬件一体化地贯穿和融合,真正发挥 10bit 的作用和效果。要么徒有资源,要么空有硬件,没有一套系统化的体系来做承载,整体效果还不如退而求其次选择更加成熟的 8bit 色深来得实在。

但其实无论是在生活还是在工作中,不仅是那些专业的影视创作者,即便是我们普通用户,也更需要丰富细腻且自然的 10bit,更加贴近真实的同时,也拥有更加丰富的后期空间。

技术基础决定上层建筑

现实多彩的世界,如何在数码产品中精准还原?

图片或者视频内容从生产制作到最终播放,都需要经过「拍摄 → 编码 → 存储 → 解码 → 显示」的流程。它就像现代商业消费,想要享受到极致的购物体验,就需要厂商和三方一起打造一个「生产方→仓储物流方→销售方」的完整链条,而且链条里每一个环节都要足够完善和精细。

其实市面上已经有不少能拍摄 10bit 色深画面的相机,甚至是手机,可现实是不少手机都只停留在纯硬件支持,却并不做 10bit 色深的保存;显示端也是一样,出现了不少支持 10bit 色深显示的面板,有些更是增加了色彩覆盖更广的 P3 色域支持,却缺少调校优化,不同标准的色域转换也做得一塌糊涂甚至是直接缺失。

说到面板,即便是厂家标注 10bit,你也一定要睁大眼睛看清楚,到底是不是原生的 10bit?因为还有一种面板,是「8+2bit」。原理上简单来说就是让像素以肉眼不可察觉的频率来回切换两种或几种颜色抖动叠加,依靠人眼视觉残留特性来获得原本无法显示的颜色,将 8bit 色深抖动“升级”成为 10bit 色深,但这毕竟是模拟出来的,而不是真正的 10bit。

更何况的是,即便你拥有一台能拍摄 10bit 色深影像,同时还能显示 10bit 色深画面的设备,也不一定能享受到 10bit 色深的世界。因为拍摄只解决了前端 10bit 内容生产的问题,显示只是解决了 10bit 内容呈现的问题,中间链条没能完整承接起前后两端,就无所谓完整的 10bit 体验。

如今 Android 平台 10bit 内容的「消费链条」基本解决了生产端和消费端的前后两端基础建设,就差中间「仓储公司」和「物流公司」标准化、高效化地建立起两端的链接,解决 10bit 色深内容的编码、存储、解码等流程。

那有没有人能把这一整套的软硬件都融合贯穿起来,做到真正的 10bit 呢?

还真有厂商做到了全面贯通的真 10bit。

去年年底 OPPO 在未来科技大会上发布了一个「全链路 10bit 色彩管理系统」,我们大概了解了一下,它就是想做这么一件事情:从内容的生产、存储、解码、显示等全链路解决,实现真正意义上 10bit 色深的体验。即将发布的 OPPO Find X3 系列将会搭载这套系统,具体效果如何我们会在拿到机子的第一时间跟大家分享。

再说回到全链路 10bit 的解决思路和技术体系,它在前端的拍摄采集过程中利用 DOL-HDR 技术,从硬件层面增强 HDR 能力,在中间链路用上高质量且高压缩的 HEIF 图片格式,方便后面过程的「运输」,并在「供应端」以正确的方式「解封」、「上架」,也就是最终在显示端,以准确的色彩管理来解码再显示。

因为 Android 系统原生对 10bit 图像内容并没有作适配,这个色彩管理系统还重构了 Android 系统底层的 8bit 图像解码器,使其兼容 10bit 影像的解码,并对内存结构进行了 10bit 图片数据兼容性的改造,同时增加了图像信息的适配入口,让不同的图像都能以各自正确的方式解码、渲染、显示到屏幕上。

从拍摄、编码、存储,再到解码、显示,对链路的每个环节都进行 10bit 色深的兼容和支持,单从技术分析的角度来看,OPPO 的这个「全链路 10bit 色彩管理系统」可以说是真正意义上实现了 10bit,做到所拍即所见。当然真实效果如何,只有在首次搭载的 Find X3 系列上才能见真章了。

人眼在学习,技术在进步,

我们需要更好地看见

人类的渴望是科技进步的动力:我们渴望更快地得到,更快的网络 5G、Wi-Fi 6 来到了我们身边;我们渴望更好地看见,更高分辨率、更大尺寸的屏幕来到我们手中。现在为了更好地看见,我们需要更高质量的内容,更加真实地展现。而这些,就需要更先进、更完善的技术作支撑。

5G 网络的普及、软件技术的进步、内容产业的爆发,给 10bit 色深的技术突破和系统整合创造了极佳的发展契机。一来我们可以在屏幕上看到更接近真实的世界,二来也更接近创作者的创作意图,拉近内容生产者和消费者之间的距离。

全链路 10bit 色彩管理系统的提出虽然从技术上实现了真正意义的 10bit,但从长远来看,这只是 Android 平台 10bit 色彩产业从 0 到 1 的第一步。敢做第一个吃螃蟹的人,OPPO 精神可嘉,消费者能在第一时间体验到 10bit 的画质,厂商们能在配套完善前先做好基础建设,同时带动整个行业往前发展。OPPO 也公开表示愿意以开放的心态与行业共享技术方案,不谈先机与格局,这种做法和态度,真心值得称赞。

希望未来能有越来越多的厂商加入到 10bit 的阵营,能有越来越多的三方和平台做好适配和调优,这样作为消费者的我们,才能真正体验到 10bit 世界的真实和美好。