Windows 10開始，微軟就在操作系統中設置了一個HDR模式，如果用戶的顯示器支持HDR的話，那么打開系統中的HDR開關，就能讓整個Windows 11處于HDR的畫面狀態下。但是幾乎所有人都發現，無論HDR的顯示器亮度有多高，打開HDR模式后整個畫面就會顯得發灰，同時亮度似乎也低了一些，亮度低色域差的顯示器會更為明顯，但哪怕是LG的OLED顯示器，同樣會出現類似的問題，只是情況會稍微好一些。
關于這個問題網友的爭論已久，也想出各種辦法進行調試，但都沒得到一個很好的結果。那么這個問題到底是怎么產生的呢？又有沒有什么辦法讓顯示器在Windows的HDR模式下，顯示出正常的顏色呢？今天我們就來討論一下這個事兒，順帶我們也可以聊聊關于Windows系統該如何正確地運用HDR模式。
因為這個問題牽涉太多，而且現在的顯示器幾乎全部無解，所以很多人也希望不管是啥原因，微軟最好給一個好的解決方案出來。而在微軟的官方頁面中，的確也有HDR相關的說法。其實無非是兩方面，一個是開啟HDR后畫面亮度降低，一個就是開啟HDR后顏色顯示不準確，這兩種問題加起來就是我們常說的畫面發灰。
針對亮度變化的情況，微軟也有自己的說法，微軟表示如果遇到所有SDR內容和應用，在支持 HDR的顯示器上出現顯示亮度過高或過低的情況時，可以在HDR的選項中，在“HDR/SDR亮度平衡”下面，拖動滑塊以在HDR和SDR內容之間獲得正確的亮度平衡。這個方法的確有效，可以調整桌面的亮度，但很明顯會讓整個畫面呈現過曝或者曝光不足的狀態，而且實際上桌面整體發灰顏色暗淡的問題并沒有解決，只是可以讓視覺上得到一些觀感的改善。
一般來說，默認滑塊是在50%，也就是SDR和HDR亮度均衡的狀態，但這顯然不夠，如果用戶覺得桌面打開HDR后過于灰暗，那么我們建議調整到80%左右，無論顯示器是HDR400還是HDR1000，都應該這樣設置，這會讓桌面看起來更亮一些，雖然無法完全解決畫面灰暗的問題，但肯定會比不調整要好得多。當然我們還是要說，不管怎么設置，Windows桌面的畫面在HDR下肯定是不如SDR的。
而在顏色部分，微軟也單獨說明了，如果遇到支持HDR的外部顯示器上無法正確顯示顏色時，應該如何做。當然微軟說的都是廢話，微軟表示支持HDR的顯示器支持比sRGB更寬的，所以在打開“使用 HDR”后，HDR顯示器應該會正確再現桌面應用中使用的 sRGB 顏色。 如果某些支持HDR的顯示器未正確再現這些顏色。 那么用戶要考慮購買經過VESA DisplayHDR認證的顯示器……
但這顯然并不正確，因為我們在使用經過VESA認證的HDR顯示器上，同樣會遇到顏色不準確的情況，色彩暗淡即使調整亮度也無法解決，無論是HDR400還是HDR1000的顯示器上都是如此，LCD也好，Mini LED也好，OLED也好，各種類型的顯示器我們都試過了，全部都會在Windows的HDR模式下，無法顯示出精準的色彩，特別是顏色亮度會明顯下降，而這和實際顯示器的亮度關系已經不大了。
也就是微軟其實知道這樣的問題，也給出了一些緩解的方案，但這并不能解決目前HDR顯示器在打開Windows的HDR模式后，整體畫面顏色發灰的現象。那么要如何解決這個問題呢？
首先我們用屏攝來說明一下Win 11在SDR和HDR畫面上的區別。相信很多用戶的顯示器都是這樣，在SDR下畫面正常，顏色精準，而且亮度看起來也更高；而在打開系統的HDR后，整個畫面顏色一下暗淡起來，而且畫面感覺像蒙上了一層灰。要知道HDR下亮度還要比SDR更高，這個可以從校色硬件上確認，那么為什么看起來畫面卻如此不堪呢？
微軟其實并沒有在自己的官網上有明確的說法，目前網上的討論也很多。但是相對比較準確的說法是，微軟在色域轉換部分沒有考慮到目前顯示器的現狀，所以才會出現這樣的問題。微軟的界面實際上用的是sRGB，但是打開HDR后，顯示器的色域從而轉換為BT2020，所以微軟也會通過Lut轉換的方法，將原有的sRGB色域專為BT2020，以配合顯示器的顯示需求，否則的話整個畫面就會呈現出極其糟糕的顏色。
但是微軟在轉換色域后，默認是按照100%的BT2020色彩空間，也就是說顯示器在BT2020的色域覆蓋值越高，那么在Windows的HDR模式中，顏色就越準確。那么問題來了，現在的顯示器在BT2020部分色域是多少呢？答案是絕大多數不超過70%。這也是為什么大多數顯示器無論怎么調整也無法在Windows的HDR模式中，獲得理想效果的原因。
無論是顯示器還是電視機，別看目前都在吹自己廣色域，當然也的確沒吹錯，我們能看到100%的sRGB色域覆蓋，這在Windows的SDR模式中毫無問題，甚至有達到100%的Adobe RGB色域覆蓋率，超過95%的NTSC色域覆蓋以及接近100%的DCI-P3色域覆蓋率。但是在BT2020，也就是Rec 2020的色域覆蓋率上，目前幾乎沒有超過80%色域覆蓋率的產品。
拿顯示器為例，能達到75%的BT2020色域覆蓋率就是非常出色了，像LG的OLED電視評分這么高，但是通常BT2020的色域覆蓋率也就71%左右。如果顯示設備能達到100%的BT2020色域覆蓋，那么在Windows中的HDR模式下，色彩自然就會準確，但很可惜目前民用顯示設備并沒有這樣的產品；電視也好顯示器也好，超過70%的BT2020色域覆蓋就算優秀了，這樣在Windows的HDR模式下，色彩偏移自然就比較明顯，原本的高動態色彩內容丟失，自然看起來也就發灰了。
當然還有一部分原因是Windows的HDR模式下,Gamma指也有了變化，不再是SDR下標準的Gamma2.2，這也會產生一些視覺的影響，但總的來說大家之所以看到自己的顯示器在Windows HDR模式下顏色變差，還是因為自己顯示設備不夠好的緣故啊！當然這部分微軟要背鍋，這種色域轉換模式太過于粗暴簡單，也不考慮用戶實際的情況。
那么怎么解決呢？答案是無解……因為現在沒有顯示器或者電視機能覆蓋到100%的BT2020色域，超過80%的都是鳳毛麟角。所以各位面對HDR模式下桌面發灰的情況是沒辦法徹底解決的。目前只能等待未來有更廣色域的顯示設備上市了，據說三星QD-OLED面板能覆蓋85%以上的BT2020色域，如果采用這種面板的顯示器，估計能在Windows的HDR模式中，獲得比現在更好一些的效果，當然價格也不便宜就是了。
了解了以上的內容，大家也就清楚了：既然目前沒法解決這個問題，那么正常情況下長期將Windows運行在SDR上就行了唄。這里也要分幾種情況來說，畢竟很多應用本身自帶HDR，如果顯示器一直在SDR模式下的話，那未免也太浪費了。
如果是顯示器接駁非PC的外部設備，比如PS5、Xbox Series X或者其他產品的時候，顯示器如果能自動識別HDR內容，那么用戶不用去管，這些設備都能自動在SDR和HDR上切換，而且不會像微軟系統這樣變態，要覆蓋100%的BT2020色域才正確顯示，大家的HDR映射都是很正常的，我們主要還是說說Windows下正確的HDR應用模式。
其實Windows下的軟件應用，HDR模式也分兩種，一種是不需要Windows切換到HDR模式，只要顯示器支持HDR模式，就能自動設定到HDR模式下，一些游戲和應用都是如此，比如說《生化危機》系列，比如說DVDFab Player等，桌面繼續采用SDR模式，進入游戲或者視頻后，用戶可以在游戲中打開HDR選項，此時顯示器自動切換到HDR模式下，退出游戲或者視頻自動還原到SDR模式，這是最簡單也是最省心的方法。
但還有一些游戲應用，必須要將Windows設置在HDR模式下，自己才有相關的HDR選項，比如說微軟全系列的PC游戲《極限競速》《戰爭機器5》《光環》等等，其他一些游戲廠商的游戲也可能會出現這種情況；另外一些網頁的視頻應用，比如說Youtube、奈飛等，也需要Windows設置在HDR下，才會有HDR內容的提供。所以這個時候要玩這些游戲或者觀看視頻時，就必須將Windows設置在HDR下，反正游戲和視頻的HDR內容不會像桌面這樣灰暗，全屏模式下效果都很好，主要還是廠商SDR-HDR的映射做得出色。
所以方法其實也很簡單，平時用戶全部將Windows設置在SDR模式下就行，也就是別打開HDR模式，然后看視頻或者玩游戲的時候，如果應用必須要在Windows的HDR模式下才出現HDR選項，那么這個時候再打開系統的HDR。
寫這篇文章的目的還是無論是自己還是其他用戶都遇到這個問題，而且無論我們怎么設置調整都沒法徹底解決畫面顏色不如SDR的狀況。這個問題的確不怪用戶，微軟當然有一些責任，不過微軟這樣做似乎也是最簡單可行的方案，因為未來如果顯示設備色域持續提升，能覆蓋到更高的BT2020色域的話，這個問題就會逐漸被解決，至于現在要不就把系統設置在SDR下，要不就讓眼睛多忍耐一下。
另外一些顯示器廠商自己會比較了解情況，會對顯示設備進行一些調整，以更好地適應Windows的HDR模式，所以經常我們也能看到一些品牌的產品在效果上可能會好于另一些品牌，不過好得也是有限度，至少無法徹底搞定這個麻煩事。另外如果一定要將Windows設置在HDR下，更高色域就不說了，更高亮度的顯示器通常會有更好一些的效果，所以高亮度的顯示器在目前似乎還是有一定的必要的。
HDR是高動態范圍圖像的簡稱，意思是用高亮度，高對比度來更真實的還原影片的色彩和細節，追求在屏幕上達到更接人眼現實觀感。
很多人以為HDR這是近兩年誕生的新技術，但其實這項技術在很早之前就有人提出。早在2002年的歐洲第13屆圖像渲染研討會上，就有人提出了高動態對比度渲染的色調映射算法。隨后，在2016年的CES展會上，各大電視廠商如索尼，三星，LG等，開始大面積地推廣自家的HDR電視。也就是這個時候，HDR顯示產品開始進入到消費者的視野。
過了兩年后，也就是2018年，由VESA推出的DisplayHDR標準開始在行業內使用，隨著標準的制定和技術的升級，現在你在任何電商平臺搜索HDR都會找到一大堆價格親民的HDR顯示產品。
但這些HDR顯示器顯示HDR的效果都一樣好么？
最近發了一篇如何開啟顯示器HDR顯示并觀看HDR電影的教程。相信有些朋友跟著教程打開了HDR，第一次看就像打開了新世界一樣，一切是那么的生動和真實。但新鮮感的喜悅過后，越看顯示器越覺得不對勁，不少人在評論區留言說色彩暗淡，暗部細節丟失，這難道是HDR的正常現象么？
一些顯示器開啟了HDR后觀感甚至還不如SDR，這是為什么？
今天這篇文章，從原理到結論。一篇文章告訴你，為什么你的HDR效果這么差，HDR到底有沒有買的必要。
首先看幾張對比圖，有了對比才知道差距和問題。
上面的是HDR下面的是SDR，圖片皆為手機屏攝。
從下面這組對比你可以看到，雖然HDR版本色彩對比度更高，動態范圍更好，但注意黃色方框圈出的位置。
在SDR中，魚缸頭的肩甲細節是清晰可見的，但到了HDR中，魚缸頭的肩甲細節變得非常暗，想看清肩甲的細節不得不把眼睛離的足夠近。
這張對比，HDR的色彩相較于SDR更有夜晚的感覺。但同樣注意兩處被黃框圈出的地方。
HDR照片中左上角的窗戶已經不可視，同時小蟲的褲子顏色也已經和黑夜融為一體。
可能會有人說是片源的問題，我這邊用另一個片源對比一下。
這組對比使用的片源是SWTYBLZ壓制的復聯3，除了HDR和SDR不同外，其他參數均相同
來看這張的對比，滅霸在這張HDR照片上色彩更有紫薯的感覺，但黃框里圈出的山脈細節已經丟失。
來看最后一張，注意這組對比里HDR卡魔拉的頭發細節。
為什么本應是增加動態對比度還原真實色彩和細節的HDR電影，暗部細節甚至還不如SDR好？
想解釋這個問題，則需要從HDR和SDR的技術原理層面區別來解釋。
先來看一張SDR和HDR（ST2084）的APL對比，看不懂沒關系，這是全篇唯一一個專業圖表，除了這個接下來我都會用非常通俗易懂的圖來幫助你去理解。
APL是顯示圖像亮度信息的一種非常直觀的圖，一張畫面在一瞬間的明暗層次信息都會顯示在APL上。
在下圖中，你可以看到在傳統SDR記錄的100nit范圍內，HDR與SDR亮度曲線幾乎相同。
而接近并達到100尼特以上的范圍，也就是HDR顯示范圍，畫面的最大亮度被HDR拉到了接近10000nit，整個畫面的最暗處和最亮處的亮度差值也到了9999.9nit。
這是來自明基官網的簡易版本，可以直觀的看到HDR相比SDR記錄了更多的亮度和色彩信息。同時HDR的觀感跟更接近現實觀感。
不光記錄亮度信息的方式有區別，顯示器在讀取這些亮度信息時，同樣有區別。
SDR雖然圖像亮度范圍只有0.1-100nit，但顯示器讀取亮度的時候會等比例放大這些亮度信息
如：在SDR亮度信息為5nit的圖像，在500nit亮度的屏幕上會顯示出25nit亮度，在1000nit亮度的屏幕上會顯示50nit亮度。在SDR亮度信息為50nit的圖像，在400nit亮度的顯示器上會顯示出200nit，在200nit亮度顯示器上會顯示為100nit。
SDR內容顯示出的亮度不取決于顯示器的亮度，取決于圖像亮度信息所記錄的亮度。你的屏幕亮度越亮，顯示的SDR內容就越亮。
如下圖所示，雖然圖像記錄亮度僅有100nit，但在顯示器上還是以100%的400nit來顯示。
但HDR與SDR可以說是完全相反，HDR的亮度顯示效果完全取決于圖像所記錄的信息，這也是為什么你在開啟HDR功能后顯示器亮度會鎖定且不受控制。
那么問題來了，怎樣把10000nit的HDR圖像，塞到亮度只有400-600nit的HDR顯示器里呢。
答案很簡單，壓縮。
這里所用到的專業名詞叫：HDR圖像色調映射算法或HDR圖像亮度調光算法。簡單的來說就是將HDR的圖像亮度通過算法壓縮，使其在亮度沒那么高的HDR顯示器上仍然可以獲得較好的顯示效果。
同時不同的廠家因為使用的壓縮算法也略有差別，所以即使是同一個HDR視頻但在不同的顯示器上會呈現出不同的效果。
從我畫的這兩張顯示對比圖可以簡單的看出，在400nit亮度的顯示器中100尼特亮度只顯示SDR圖像中25nit亮度的內容，但在HDR模式下顯示器為了高光的表現，暗部細節被壓縮，100nit的亮度顯示了100nit的內容。再結合最上面的APL圖像，HDR和SDR在正常亮度范圍，圖像亮度差值并不大。
換句話說，HDR為了高光表現，把正常SDR中需要100-200nit亮度顯示的暗部細節，全部壓縮到了100nit以內。這也是為什么在亮度不高的顯示器中，播放HDR暗部細節會這么差的原因，因為HDR為了高光表現壓縮了暗部細節的亮度。
但亮度對HDR的影響可不止有暗部細節，如果你仔細看了我上面的對比圖，你就會發現屏幕四個角都要比其他地方更亮一些，這是因為IPS屏幕的通病“漏光”導致的。
由于相機算法會放大暗部細節，人眼真正看到的漏光其實沒有這么嚴重。
發現了么，四個角明顯要發白發亮，這是因為IPS本質上是TFT-LCD，那么就和TFT一樣需要背光模組才能正常的顯示顏色和亮度。這種漏光效果本質上就是背光模組照射不均勻導致的。
目前主流的有背光方有兩種。
一種是直下式背光，背光模組在屏幕后面。這種背光方式亮度均勻性很高，也不容易出現大范圍的漏光，但造價昂貴而且很厚。
所以目前的廠商大多采用第二種，也就是側光式背光。測光式背光把燈珠放在屏幕的最下面或最上面，再通過屏幕液晶層后面放置的導光板和均光板來達到屏幕背光，這種背光更節省成本的同時比直下式結構更薄，但缺點就是液晶層和導光層接觸不均勻導致的“漏光”問題。
但想看HDR買直下式背光就一定沒錯了么？
其實直下式背光還有一個問題，暈影。HDR的高對比度會讓直下式背光的屏幕在顯示高亮物體的時候物體邊緣出現一圈暈影（和拍照常說佛光類似）。這種體驗影響并不比漏光要好。所以正確的食用方法是分區背光。這里就不展開講了，只簡單介紹一下。
分區式背光你可以簡單理解為把普通的直下式背光分成若干個小區域，由程序單獨控制各區域的背光開關來達到亮的地方亮，暗的地方暗。例如蘋果的XDR顯示器就擁有576個背光區域。
雖然分區背光解決了直下式的暈影和側光式的漏光這兩個問題，但分區背光各個背光區域的響應速度和亮度均勻性也是一個困擾工程師很久的問題。
綜上所述，目前還沒有完美的背光方案，任何背光方案都會有小瑕疵。但如果你想享受HDR電影，那么帶分區背光的顯示設備顯然是最優的選擇。
但如果想要享受最棒的HDR，光有背光和亮度可不行。
還有一個很重要的因素，色域。
windows的系統默認色域也是SRGB，所以我們常用的顯示器色域范圍也都是SRGB也就是BT709色域。但HDR電影用的色域大多是BT2020色域。BT2020色域的色域容積大約是是BT709的3倍。
用直白一點是解釋就是，BT2020色域比BT709色域顯示的色彩更豐富。
BT709
BT2020
但注意，我并不是說BT709色域的顯示器不能看HDR。我在小標題也說了是最棒的HDR。
就目前來看，BT2020色域看HDR雖然比BT709效果更好，色彩更飽滿。但市面上現在還沒有一臺家用設備能達到100%BT2020色域覆蓋。就連索尼的85Z8H（就是那個8萬塊的電視）在開啟色彩增強模式下也只勉強覆蓋了100%的P3色域。
而且目前電影行業和游戲行業使用的廣色域都是P3標準，所以想看HDR電影的朋友也不用去追求特別高的BT2020色域。買一個P3色域的電視和顯示器就能帶來不錯的觀影體驗了。
總的來說，目前HDR技術還處于一個不成熟的階段，雖然有了相關的認證和相關的片源和廠商支持。但一些小細節如色調映射等問題還是沒有完美的解決。
普通用戶如果只想玩HDR游戲那購買一臺HDR400-600的顯示器就可以了。想看HDR電影的話建議買分區背光并具有廣色域的大屏電視。