近幾年，4K電影、8K電影的概念很是火熱，更清晰的畫面展示著電影技術的進步。作為電影行業從業者，當然清楚4K、8K後面所代表的解析度概念。但是，同樣要知道，單純的解析度的提高並不絕對意義上代表著畫質的提高，其中還有個很關鍵的概念——對比度。

對比度的概念

對比度指的是一幅圖像中明暗區域最亮的白和最暗的黑之間不同亮度層級的測量，差異範圍越大代表對比越大，差異範圍越小代表對比越小。

對比度本身的概念很好理解，但是至今沒有一套有效又公正的標準來衡量對比度，商家宣傳的對比度卻將計算公式秘而不宣，最後只能靠使用者的眼睛來進行直觀的感受。

這是為何呢？

放映機對比度的測試標準並沒有公布，這裡我們引用常見的投影儀對比度的測試方法。一種是全開/全關對比度測試方式，即測試投影機輸出的全白螢幕與全黑螢幕亮度比值。

另一種是ANSI對比度，它採用ANSI標準測試方法測試對比度，ANSI對比度測試方法採用16點黑白相間色塊，8個白色區域亮度平均值和8個黑色區域亮度平均值之間的比值即為ANSI對比度。

這兩種測量方法得到的對比度值差異非常大，這也是不同廠商的產品在標稱對比度上差異大的一個重要原因。

而對比度的計算方法也有三種：

1、韋伯對比度

韋伯定律（感覺閾值定律）：在同種刺激下，人所能感受到的刺激的動態範圍正比於標準刺激的強度，K=ΔI/I。

K為給定刺激下的常數，I為刺激，ΔI為能感受到的刺激的動態範圍。

應用到人的視覺刺激，定義韋伯對比度為：

I為物體的亮度，Ib為背景的整體亮度。

2、Michelson對比度

Michelson對比度又被稱為「能見度」，定義為：

其中的Imax和Imin分別表示最亮的亮度和最暗的亮度。Michelson對比度與人的視覺感受中視錐細胞對視場光通量的空域頻率的感受程度在理論上是一致的。

3、均方根對比度

Peli於1990年提出，與內容的空域頻率和空域分布均無關的圖像的對比度，被定義成一幅光柵圖像內像素值的均方根（也就是標準差）：

其中

描述的是一幅寬和高分別為w和h的光柵圖，

是圖像中指定位置的一個像素點的值是圖的亮度（像素平均值），

是均方根對比度（像素標準差）。

正是因為存在如此多不同的方法，對比度的測量標準才會如此的難以統一，於是我們只能選擇相信我們的眼睛，用眼睛最直觀的感受來衡量對比度。

技術選擇與對比度的關係

目前電影院主流的放映系統，主要有三種：氙燈、雷射和LED屏。值得注意的是，在這裡我們討論的是放映系統，以及放映系統呈現出來的對比度，也就是人的肉眼的直觀感覺。因此，氙燈和雷射兩種，是由放映機和銀幕共同組合成放映系統參與討論。

究其本質，對比度的是最白與最黑亮度單位的相除值。因此白色越亮、黑色越暗，對比度就越高。所以，如果我們想要提高對比度，有兩種方法可以採用，第一種是提高白色畫面的亮度，這個很好理解。另一種是讓黑色更黑，降低最低亮度，這個可能不太好理解。

第二種方法是一種數學上的取巧，白色畫面的亮度是分子，黑色畫面的亮度是分母，在分子相同的情況下，分母越小，數值越高。因此，有些設備放映的畫面，看上去並沒有特別明亮，卻能做到很高的對比度，就是通過第二種方法實現的，這種高對比度意義不大。

但是，降低暗度並不全是取巧，這同樣是一種技術手段。

電影院的放映設備的光源經歷了從氙燈到雷射的變遷，相比於氙燈，雷射的諸多優勢其中之一就是對比度的提升。

傳統的氙燈顯示技術光的匯聚性不強，受光的衍射影響較大，在對比度上先天不足。而且，氙燈受制於燈管亮度和使用壽命的限制，提高白色畫面的亮度的能力弱。

雷射光源的光譜為線譜，輸出光譜寬度不到 1nm，狹窄的光譜寬度使得色純度接近 100%。同時，雷射作為一種高能光，具有定向發光（散射低）、亮度極高、顏色極純、能量極大等特點，匯聚性極佳。即使考慮到銀幕技術，雷射能達到的對比度自然可觀。

巴可第四代放映機搭配HDR圖像處理技術可以達到6000:1的對比度。現在正在大力推行的HDR標準，想要呈現完美的HDR標準的圖像，對比度是其中非常重要的指標。

杜比公司推行的杜比視界（Dolby Vision）是美國杜比實驗室推出的影像畫質技術，通過提升亮度、擴展動態範圍來提升影像效果。

通過再造拍攝->後期->母版製作->傳輸->顯示這樣一個端到端的生態環境，支持杜比視界技術的視頻動態範圍大大提升，最暗0.007nits，最亮高達4000nits。目前杜比影院採用科視專門研發的放映機，整個放映系統可以做到100萬:1的對比度，指標上已經非常震撼。

但是在對比度上，有一個更加怪物的放映系統，就是LED屏。今年在首都電影院進行展示的三星Onyx Cinema 14米LED螢幕，就號稱對比度可以∞:1，這可比百萬級震撼多了。他們倒沒撒謊。

LED學名叫發光二極體，在放映技術上可以通過發電和斷電實現最白和最黑的亮度差異。LED如果斷電，將不會發出任何光，這意味著最黑的亮度數值可以無限接近於零。當分母接近零的時候，對比度當然可以接近正無窮。

前文也說過，單純的高對比度意義並不大。但是考慮到LED技術帶來的亮度和清晰度的提升，這種無窮大的對比度上限就很關鍵了。

為了方便討論，我們是假定銀幕一致的前提下，討論氙燈和雷射的對比度。但在實際運用過程中，銀幕的品質也是影響實際對比度的重要環節，所以在討論放映系統所能達到的對比度的時候，也要注重在不同銀幕、不同環境下的表現。

在此做個簡單總結，目前市面上主流的三种放映系統，只從對比度而言，毫無疑問是LED屏>雷射>氙燈。

對比度是畫質的一個重要指標，但是就和解析度不能代表畫質一樣，單純的對比度也不能用來判斷設備優劣、畫質好壞。放映技術涉及面廣，包含的概念很多，呈現的效果是多種技術、多項指標的綜合結果。

影院對於畫質的追求不會停止，對比度的數字恐怕會越來越「嚇人」，艾維電影希望所有讀者能夠不為單純的數字所迷惑，了解指標背後的意義。

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