「打开 HDR 后字体发虚、有明显彩边」问题详解

Potat1 · 发表于 2022-12-20 12:11

之前老看到有网友反馈「打开 HDR 后字体发虚、有明显彩边」等问题，一开始确实没当回事……毕竟自己平常也不会在 HDR 信号下看 SDR 素材，没有实际遇到过这问题，今天闲着无聊验证了一下，发现还蛮有意思的：

因为 HDR 下 SDR 的可用灰阶比对齐的原生 SDR 信号要少，而在 Windows 的管线中，系统会先在 SDR 下完成 ClearType 的渲染，再把包括选然后的字体在内的 SDR 素材一起上变换到 HDR 信号。

通常的，SDR 转 HDR 的精度损失在可接受范围内……不过 subpixel 渲染这种调用邻近 value 做优化的场景显然不包括在这个“通常”里了。要验证这个问题也很简单：通过证明 HDR 下字体渲染和 SDR 实际精度的相关性，可以判断 Windows 是否支持 HDR 下的 ClearType.

在全局的 HDR 信号下，用户指定的 SDR 亮度越低，可用于 SDR 内容的精度就越低。拖动 HDR 下的 SDR 内容亮度滑块，会发现字体的渲染错误随着亮度的降低愈发显著。

最后回到问题本身：「打开 HDR 后字体发虚、有明显彩边」的问题如何解决呢？

要说彻底解决的话......大概有两个方案：一是换上 PPI 更高的显示设备，然后直接禁用 ClearType ; 二是等 Windows 做出来 HDR 下的 ClearType 支持？

对普通消费者而言，这俩显然都不太现实

不算办法的办法就是把亮度拉高点，将就着用啰。

RPG-7 · 发表于 2022-12-20 12:14

看一下色彩是不是变成420了

houyuzhou · 发表于 2022-12-20 12:15

LG C1，不管是微距拍照对比还是肉眼看，无任何变化。全局HDR，SDR内容亮度%5。

Potat1 · 发表于 2022-12-20 12:16

RPG-7 发表于 2022-12-20 12:14
看一下色彩是不是变成420了

色度抽样的那点问题哪值得单开个帖子说.....肯定是 Full RGB 啊。

Potat1 · 发表于 2022-12-20 12:19

本帖最后由 Potat1 于 2022-12-20 12:25 编辑

houyuzhou 发表于 2022-12-20 12:15
LG C1，不管是微距拍照对比还是肉眼看，无任何变化。全局HDR，SDR内容亮度%5。 ...

打开一个 word 随便复制一段文本扔进去，宋体/六号。

然后把 SDR 内容亮度从 0 滑到 100 再滑回来，区别就出来了。

*
更方便的办法是直接并排打开「ClearType 文本调谐器」和「HDR → SDR 内容亮度」这两个窗口。

取消勾选「启用 ClearType」并调整 SDR 内容亮度，文本无任何区别。

勾选「启用 ClearType」并调整 SDR 内容亮度，文本出现显著差异。

RPG-7 · 发表于 2022-12-20 12:19

Potat1 发表于 2022-12-20 12:16
色度抽样的那点问题哪值得单开个帖子说.....肯定是 Full RGB 啊。

有没有一种可能，显示器/电视内部没按RGB处理，降级成420或者422了
看测评有些产品有这类问题

houyuzhou · 发表于 2022-12-20 12:22

本帖最后由 houyuzhou 于 2022-12-20 12:24 编辑

Potat1 发表于 2022-12-20 12:19
打开一个 word 随便复制一段文本扔进去，宋体/六号。

然后把 SDR 内容亮度从 0 滑到 100 再滑回来，区别 ...

没变化。。。我对比的方式是%5情况下开关HDR。

如果拉滑条，反而100的时候字不清晰了。。。。%5下和SDR一样也可能是太亮了眼睛的问题。

Potat1 · 发表于 2022-12-20 12:22

RPG-7 发表于 2022-12-20 12:19
有没有一种可能，显示器/电视内部没按RGB处理，降级成420或者422了
看测评有些产品有这类问题 ...

你是不是觉得有没有色度抽样是没法检查的......

真是 422 一张图片就露馅了。

Potat1 · 发表于 2022-12-20 12:26

houyuzhou 发表于 2022-12-20 12:22
没变化。。。我对比的方式是%5情况下开关HDR。

如果拉滑条，反而100的时候字不清晰了。。。。%5下和SDR ...

看上条的编辑，用文本调谐器马上就能验证的事情……

rosystain · 发表于 2022-12-20 14:14

插眼，我c2也有这样的问题。

Potat1 · 发表于 2022-12-22 19:56

rosystain 发表于 2022-12-20 14:14
插眼，我c2也有这样的问题。

那这个不用插眼了，目前是无解的。

YsHaNg · 发表于 2022-12-22 21:24

总结 Windows no hdr

hsmms · 发表于 2022-12-22 22:14

本帖最后由 hsmms 于 2022-12-22 22:17 编辑

就之前你发的内容以及这次的内容，如果微软真的按照你说的所谓HDR下处理SDR内容是这样的化，我建议微软直接立马倒闭算了。

什么sdr内容拉到HDR规格，什么HDR下SDR内容还能丢灰阶。反正见怪不怪了因为连色彩管理这玩意到如今都还没改善好，我不知道微软在HDR这块改善要等到猴年马月才能好。

而且开启HDR模式后SDR为什么一定要转HDR才行？本身HDR跟SDR区别是EOTF的区别，那么在HDR模式下针对HDR或者SDR内容调用不同的EOTF不就行了。说简单点就是HDR下的SDR内容依然按照SDR模式下的显示方式进行显示跟本没必要去转换HDR，况且这样才是正确的处理方式，HDR就应该按照HDR方式去显示，SDR内容就应该按照SDR方式去显示。

===================================================

不过就主楼问题我的建议是关闭HDR开关选项，让游戏或者软件自动去触发HDR开关选项。

Potat1 · 发表于 2022-12-23 10:23

本帖最后由 Potat1 于 2022-12-23 10:25 编辑

hsmms 发表于 2022-12-22 22:14
就之前你发的内容以及这次的内容，如果微软真的按照你说的所谓HDR下处理SDR内容是这样的化，我建议微软直接 ...

「那么在HDR模式下针对HDR或者SDR内容调用不同的EOTF不就行了。」

你看，这就是不过脑子想当然，回去看那篇“为什么 HDR 发灰”的吧。

另外 macOS 的 HDR 也是把 SDR 内容全都上变换到 HDR，同时上变换的过程也会丢灰阶，按你的逻辑，苹果是不是得和微软一起“立刻倒闭”得了？

houyuzhou · 发表于 2022-12-23 10:32

hsmms 发表于 2022-12-22 22:14
就之前你发的内容以及这次的内容，如果微软真的按照你说的所谓HDR下处理SDR内容是这样的化，我建议微软直接 ...

调用不同的EOTF，这就是传统做法，平时SDR，需要HDR的软件自己去调用接口全屏接管重新握手。
桌面的全局HDR，是为了HDR和SDR共存，必须一直HDR输出，把SDR也映射成HDR并尽量保持之前的样子。

HDR下SDR内容不会肉眼可见的丢灰阶，我这拍摄对比也看不出来。开那个auto hd把sdr游戏转成hdr会明显丢灰阶，渐变断层。

认识的OLED用户都是全局开HDR，不用等微软改善现在就足够好了。
至于基本的信号握手都出问题的辣鸡显示器，一开桌面HDR发白偏色的倒霉用户，完全无法共情了。。。。

houyuzhou · 发表于 2022-12-23 10:35

Potat1 发表于 2022-12-20 12:26
看上条的编辑，用文本调谐器马上就能验证的事情……

验证不了。。。或者说能验证，但是和你描述的不太一样。。。
我这里SDR开%5，是用校色仪校准好和平时用SDR一样亮度，这时候切换HDR和SDR没区别。

的确像你说的，开着ClearType，动滑条，明显看出文字边缘是变化的，关闭ClearType一切正常。

但是和你的情况相反。。我这里是保持%5亮度设置，HDR SDR无任何区别，如果把这个条拉高，反而会不清晰，100最糟糕。

拍了照片比对全是摩尔纹，等下我把相机找出来再试试。

houyuzhou · 发表于 2022-12-23 10:41

另外我把ClearType关了，200缩放下，这玩意关了更清晰啊。。。

TakanashiRikka · 发表于 2022-12-23 10:42

按理来说pq st2084在0-100nit分配了520灰阶，不比8bit sdr的256灰阶多？还是说是按10bit sdr的1024灰阶来的。

灰阶不够用那简单粗暴地加位深不就解决了，加到12bit位深，0-100nit有两千多灰阶，精度总该差不多了吧。

Potat1 · 发表于 2022-12-23 12:01

TakanashiRikka 发表于 2022-12-23 10:42
按理来说pq st2084在0-100nit分配了520灰阶，不比8bit sdr的256灰阶多？还是说是按10bit sdr的1024灰阶来的 ...

首先现在绝大多数片源的 SDR / HDR 两个版本都是 10 bit , 其次 HDR 并不是“SDR 的扩展”，而是两条分布完全不一样的曲线：HDR 在近黑色的分布更多，因此接近指定的 SDR 白点的几个灰阶是一定会出现空缺的。在字体渲染这种场景的表现就是边缘用于抗锯齿的阶数会被直接截断。

Potat1 · 发表于 2022-12-23 12:03

houyuzhou 发表于 2022-12-23 10:32
调用不同的EOTF，这就是传统做法，平时SDR，需要HDR的软件自己去调用接口全屏接管重新握手。
桌面的全 ...

HDR 下 SDR 内容丢的灰阶你肉眼要是看不出来……相当于你无法区分 9bit SDR 和 10bit SDR 了，那么对你来说 HDR 本身的精度收益也不重要了。

TakanashiRikka · 发表于 2022-12-23 12:21

Potat1 发表于 2022-12-23 12:01
首先现在绝大多数片源的 SDR / HDR 两个版本都是 10 bit , 其次 HDR 并不是“SDR 的扩展”，而是两条分布 ...

精度不够就加位深嘛，反正pq也有高亮度分配灰阶太少的问题，1024确实不太够用

Potat1 · 发表于 2022-12-23 12:48

TakanashiRikka 发表于 2022-12-23 12:21
精度不够就加位深嘛，反正pq也有高亮度分配灰阶太少的问题，1024确实不太够用 ...

但 HDR 诞生的目的就是在有限的位深下提供更高的精度……

毕竟显示设备的精度想要集体往前再进一步可太困难了。

houyuzhou · 发表于 2022-12-23 13:20

Potat1 发表于 2022-12-23 12:03
HDR 下 SDR 内容丢的灰阶你肉眼要是看不出来……相当于你无法区分 9bit SDR 和 10bit SDR 了，那么对你来 ...

用LG主屏PS拉渐变仔细比对了下，还是有一定差异的，确实开了全局HDR后会降低精度增加断层。这个差异不至于日常用感知到，看灰阶过渡的时候能看出来。
之前用索尼的副屏做的对比，那东西默认启用平滑过渡，6bit都给你抹匀了，把差异给磨平了。

很抱歉拍不出来测试图。。。对准焦全是彩色摩尔纹什么都看不出来，失焦一点断层又给弄没了。

之前说的文字拍了一组对比。

开着ClearType，不管HDR SDR都有彩边，都不咋清晰.....

这两张图标全是SDR的，居然是关了这东西效果好。。。。

我是2米距离观看200缩放，4K100缩放党可能不适用。

Potat1 · 发表于 2022-12-23 13:51

houyuzhou 发表于 2022-12-23 13:20
用LG主屏PS拉渐变仔细比对了下，还是有一定差异的，确实开了全局HDR后会降低精度增加断层。这个差异不至 ...

先回答第一个问题：“开着ClearType，不管HDR SDR都有彩边，都不咋清晰.....”

就以你发的这图而言......虽然是都有彩边都不咋清晰，但这俩还是有不小差异的，下图会有很明显的红边，上图没有。

第二个问题是，如果在 SDR 下也是关了 ClearType 效果好的话，我觉得是你没有调整过 ClearType 的渲染方案。默认的 ClearType 是针对 RGB subpixel 优化的，WOLED 是 RWBG , 表现不佳也正常......手动调整 ClearType 方案之后，以我的习惯在 42C2 这个视距，还是明显要更舒服的。

houyuzhou · 发表于 2022-12-23 13:58

Potat1 发表于 2022-12-23 13:51
先回答第一个问题：“开着ClearType，不管HDR SDR都有彩边，都不咋清晰.....”

就以你发的这图而言..... ...

ClearType跑过几次了，这东西也挺人性化的每个屏分开跑。
调整ClearType时它的示范文本效果很好，实际环境中是否开关目前还没做好决定。
看word文档，宋体字这种比较纤细的，开着效果好。看桌面图标，网页黑体字等关了效果好。

Potat1 · 发表于 2022-12-23 14:09

houyuzhou 发表于 2022-12-23 13:58
ClearType跑过几次了，这东西也挺人性化的每个屏分开跑。
调整ClearType时它的示范文本效果很好，实际环 ...

ClearType 这个也是吵了很多年的，在不同场景的表现不一致，具体效果很难单调地用“变好了”或者“变差了”来评价，毕竟还涉及到主观的对字体“审美”的偏好。

路西法大大 · 发表于 2022-12-23 14:49

本帖最后由路西法大大于 2022-12-23 15:02 编辑

我这更奇怪，开启HDR后如果关闭GSYNC兼容整个字体会虚的一逼但当把GSYNC兼容给开启后就会变正常了....

Potat1 · 发表于 2022-12-23 15:06

路西法大大发表于 2022-12-23 14:49
我这更奇怪，开启HDR后如果关闭GSYNC兼容整个字体会虚的一逼但当把GSYNC兼容给开启后就会变正常了....

...

……这个确实有点奇怪，光看这俩条件也无法判断是为啥。我觉得如果不止是字体，感觉整个画面都有差异的话，那么比较能逻辑自洽的推测就是你的显示器可能会在 HDR 下自动拉锐化，VRR 下锐化被重置了。如果只有字体变虚了，那么大概率又是 Windows 不知道哪个环节出 bug 了。

hsmms · 发表于 2022-12-23 16:50

Potat1 发表于 2022-12-23 12:48
但 HDR 诞生的目的就是在有限的位深下提供更高的精度……

毕竟显示设备的精度想要集体往前再进一步可太 ...

编码精度/处理精度提升到12bit,14bit甚至16bit或者更高，这种精度下对付8bit,10bit的显示器完全足够了。这种情况下不可能出现灰阶断层问题，如果出现那就是算法问题或者给的精度不够。

况且SDR内容扩展到HDR于其说是会造成精度损失，不如说本身SDR的内扩展到HDR最大问题是亮度余量不够。

把8bit sRGB/REC.709规格的SDR内容提升到10bit DCI-P3/2020规格的HDR于其说是精度丢失不如说是精度不够才对。

hsmms · 发表于 2022-12-23 16:53

houyuzhou 发表于 2022-12-23 13:58
ClearType跑过几次了，这东西也挺人性化的每个屏分开跑。
调整ClearType时它的示范文本效果很好，实际环 ...

反正我觉得这问题跟本在ClearType本身上，跟什么HDR还是SDR没有任何关系。

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