在整个杜比影院概念之中，Dolby Vision是视频部分的核心技术，Dolby Atmos是音频部分的核心技术，两者同样重要，在未来影院的发展过程中，这两种技术将成为关键的支撑技术。前面我们已经大致了解了Dolby Vision究竟是一种怎样的技术，而采用了Dolby Vision技术之后，会对我们所看到的影像以及电影整个流程的制作起到一个怎样的作用？接下来，我们就要从技术的层面来剖析Dolby Vision，包含定义与技术细节，而这些内容主要是出自杜比近日所释放的Dolby Vision技术白皮书之上。

Dolby Vision的定义

　　Dolby Vision是一种终端到终端的解决方案，从电影拍摄端到放映端的完整方案，目的是为了带来非同一般的视觉体验，包括亮度、对比度以及色彩三方面的重要突破。它使得电视与其他显示设备在实现更大亮度的同时也能呈现极其深沉的黑色与层次丰富的阴影细节，当然也包括展示崭新的色彩，一种我们以往无法看得到的极致色彩。目前消费等级的视频传送与电影放映标准是建立在受到众多旧有技术限制的规范之上，需要对原始的内容数据进行调整之后才能重放，毫无疑问这将大幅度减低由现代化的先进摄像机所拍摄的色彩、亮度以及对比度的范围。Dolby Vision改变了这个过程，带给了电影制作团队对影像能够真实重放的信心，只要这些显示设备运用了Dolby Vision技术就能全面呈现拍摄影像的真实一面。

Dolby Vision是扎根于人眼视觉系统之上的技术

　　对于提升电影当中的影像质量，可以通过以下三种方法来实现：1. 更高的画面像素，例如提升至4K、8K或更高；2. 更高的帧率，例如HFR；3. 更好的像素，那就是更好的动态范围与更宽的色域空间。

　　4K超高清平板电视与家庭影院机就有着“更高的画面像素”，而UHD TV超高清电视的新标准当中就包括了使用“更高帧率”的规范，但是这些标准却没有规定如何使得每一个像素都能更好地显示我们在真实世界上所看到的完整范围的亮度。Dolby Vision正是杜比实验室为了解决这个视频显示领域的关键问题而推出的解决方案，而这种方案是基于人眼视觉系统的基本原理之下的重要技术。

　　Dolby Vision在技术上的最大特点就是提升了画面的整体动态范围，究竟会对影像效果会起到一个怎样的作用呢？其实和我们平常拍照时采用的HDR高动态范围很相似，能够显著提升高光与暗部的细节，无论是在怎样的光线环境下都能实现。

这些都是将会以Dolby Vision形式出现的电影大片

　　我们人眼所能看到的自然界中拥有一个非常广泛的色彩与亮度范围，远远超出目前电视广播、蓝光以及电影放映系统所能支持的范围。当你的眼睛发现光线，大脑就会从光线中寻找出色彩信号，同样我们的眼睛还能轻松分辨出混合高光与暗位的场景，这并不是普通摄像机与相机所能做得到的。

　　亮度的国际测量单位是cd/m2，也就是坎德拉每平方米，也可以称为nit，英制单位是fL英尺朗伯，两者之间的换算为1fL=3.426cd/m2。究竟这样的单位代表着什么？举个例子吧，一个晴朗的天空所测量的亮度高达50000nit，而经调查超过90%的人会倾向于20000nit的观看亮度以及兆数量级别的色彩数量。但是现阶段的显示设备，大概仅仅能显示100nit左右的亮度以及千万数量级别的色彩数量，而电影院则同样受困于峰值亮度的表现以及小于50%的可视色域空间

　　大自然中物体的亮度变化范围是非常广的，以图1为例，该图背景的亮度为145nit，而花瓣位置的亮度则高达14700nit。目前的电视与蓝光标准限制最高的亮度为100nit，而最小的亮度为0.117nit，实际上也就同样限制了色彩的显示范围，也就是色域空间的范围。因此，我们可以发现如果要完整显示这张图或这朵花的颜色，对于目前的平板电视与播放媒介是没有办法做到的。

　　那么我们究竟需要多宽的动态范围呢？杜比影像研究团队通过一系列对普通人群的实验找到了答案，对于90%的参与测试者表示，观看的范围从0-10000nit，这是目前电影与电视广播系统所无法达到的。

这是Dolby Vision与标准电视广播视频系统所能显示的亮度范围，也就是动态范围。可以看到Dolby Vision相比Standard TV标准电视信号要宽不少

　　另外一个关键问题是在目前的亮度与色彩范围受制的情况下，一个显示设备是怎样表现颜色的？图3左边的图表是一个CIE色度表，椭圆形的范围是人眼所能看到的颜色，当中较小的三角形是Rec.709高清标准的色彩显示范围，较大的三角形是Rec.2020以及Dolby Vision的色彩范围。但是这并不能代表我们真实看到色彩的全部，因为我们还要看整个亮度范围，从整体而言也就是色彩容量。图3右边图表则显示整个色彩容量，以及采用Dolby Vision技术之后色彩容量的增加量。

　　这是一个经典的CIE1931色度表，在Rec.2020超高清与Rec.709高清显示标准之下，它主要是以2D的形式出现，而对于Dolby Vision而言，它更加注重这个图表在3D形式的表现。Y轴代表的是亮度。更大的色彩容量允许显示更具饱和感与更亮的色彩影像。

　　对于一个显示设备而言，它属于一个增色的色彩系统，由红、绿、蓝三原色作为主色，三种色彩的叠加形成白色，不同两种颜色的叠加构成各种不同色彩。受制于最大的亮度仅为100nit，最大问题在于色彩的亮度，色彩亮度越低就越接近白色，色彩的饱和度也越低。举例而言，如果蓝色最高亮度被显示设备限制在7nit，那么一个蓝色的天空就永远无法达到它原本的色彩。在目前支持Dolby Vision技术的监视器或专业放映机上可以达到最高4000nit的亮度标准，未来更能达到10000nit，这就赋予了内容创造者更大的空间来表现这个蓝色天空真实的亮度与饱和度，让它更加接近真实世界。

除了去杜比影院之外，你还可以通过VIZIO两款平板电视（一款是65英寸，另外一款是120英寸）来实现Dolby Vision。而这两款电视的峰值亮度可以达到800nit

　　目前的视频显示系统发展中，最大的局限性毫无疑问在于现行标准的限制。在这些标准之下，一个电影或电视节目最高的亮度为100nit，但是今时今日的平板电视设备早已能够实现300-500nit的最高亮度，因此不少厂商都将亮度强行拉高，这就经常破环了电影导演所制作的影像。另外，由于每一个厂家对于输出亮度拉高的程度不同，不同的观众所看到的电影、电视或者游戏画面都可能是不同的，并且没有一个可预计的方式。

　　Dolby Vision解决了这个问题，内容创作者可以通过Dolby Vision参考级别的监视器进行影像的数码调光，通过更大的动态范围与更宽的色域空间以保证获得Hi-Fi高保真级别的后期制作。Dolby Vision的图像包含用于生成最后版本内容的系统元数据，而Dolby Vision的显示系统更加得到了厂家与杜比技术人员的校正，能够创造出最好与最能表达导演意思的真实影像。

如何实现Dolby Vision 是否必须使用Dolby Vision规格的显示设备？

　　既然Dolby Vision完全突破了整个视频拍摄到重放系统的界限，让我们有机会能够看到更加真实的影像，但是是否要看到Dolby Vision所呈现的精彩影像就必须通过杜比影院或者Dolby Vision规范的平板电视才能实现呢？从严格的意义上来说，答案是肯定的，只有这样你才能完整地看到采用Dolby Vision标准制作的影像的绝大部分色彩与细节层次。但由于Dolby Vision在技术开发阶段就考虑到现阶段高清标准下的平板电视与家庭影院投影机，所以也能够向下兼容这些设备，只是动态范围方面就进行了大幅度的压缩，效果提升幅度并不会太过明显。根据具体的数据而言，Dolby Vision制作时所采用的参考监视器，峰值亮度可达到4000nit，当我们采用一款峰值亮度在600nit的平板电视，就能比一台300nit的在观看Dolby Vision制作的影视节目时获得更大的动态范围，而并不会像高清标准规格的影视节目那样出现强行拉伸导致整个动态范围出现问题的情况发生。

这是Dolby Vision所带来的从拍摄端到显示端的流程图，其中最关键的部分，在于后期制作端到传输分配端再到回放显示端都通过独有的Dolby Vision Metadata元数据进行信号与设备之间的兼容匹配，以保证Dolby Vision从信号拍摄到显示都能实现完整的信号输出

在杜比影院三大核心技术当中，面向3D显示的Dolby 3D技术是最早应用在电影院当中的技术，尽管不像Dolby Vision与Dolby Atmos那样一经推出就带来颠覆性的技术变革，但是在现阶段每天都有大量3D电影大片上映，3D放映系统能否呈现逼真的临场感也同样备受关注，毕竟这是决定放映厅是否具有吸引力的重要因素，因此Dolby 3D技术从诞生之初就备受关注，主要由于它是一种相对容易安装、运行以及管理的3D高清显示系统，具有低失真、高亮度的影像特点。

这是可以直接安装在现有投影机之中的分光色轮元件，主要放置在灯泡光源部件之前

　　值得一提的是，这里所说的Dolby 3D并不是指杜比实验室专门为家用领域而设的裸眼3D显示系统，而是面向专业领域的依然要依靠分光眼镜才能看到立体效果的3D电影放映系统。两者有着明显的不同，但是在概念上，Dolby 3D的定义是包含了这两种系统。

　　经过数年的发展，眼镜式3D显示技术对于绝大部分的影音爱好者来说都不是什么崭新的概念了，各大品牌在这几年推出平板电视与家庭影院投影机的新品都没有忘记把3D显示功能加入其中，如果你是在这几年买的设备，肯定能在设备当中找到3D显示的功能，而要实现3D显示则一定要搭配3D眼镜才能观看。主流的眼镜式3D显示方式有两种，一种是快门式3D，另一种是偏光式3D，两种各具特点，在家庭影院投影机市场则多是快门式3D的方式，这种方式通过快速切换左右眼的图像从而形成视差带来立体的效果。而Dolby 3D在影院方面采用的眼镜式3D技术并非快门式3D的方式，而是高效的色偏光的方式。

DFC100杜比分光控制器可以自动同步分光色轮，最高支持60fps的3D影像输出

　　这种色偏光技术是Dolby 3D所独有的眼镜式3D显示技术，通过使用特别的具有完整光谱特性的分光技术，让左右眼看到两个不同图像从而形成一个立体的影像。Dolby 3D的优势在于能够获得非常流畅与清晰以及具有极低色彩与细节失真的三维立体影像。

　　而从具体的技术而言，Dolby 3D系统由两部分组成，一部分放置于投影机当中的分光过滤系统，另一部分是涂有两种不同的分光滤膜的被动式眼镜系统。由于分光过滤系统被安装在投影机内部，在通过外置的杜比分光控制器进行内容的同步之后，眼镜方面仅仅需要采用被动式眼镜系统就能获得立体效果。另外，与被动式偏振光系统不同，所搭配的投影幕不需要银幕或带偏振光特性的特殊幕料，只是普通的白幕即可，解决了被动式分光系统容易造成影像偏色的问题。Dolby 3D系统所采用的分光技术属于色分光，主要是在分光过滤系统上使用了两组稍微不同频带特性的主色，通过被动式眼镜左右镜片上精准的补偿滤膜就能精准地看到图像的真实色彩。正是因为并非基于偏振光的特性，所以对输出光的能量损耗会较少，亮度仍能保持在相当不错的水平。不过，即使觉得亮度不够，又或者想采用超大屏的3D显示解决方案，还可以采用双机投影分别搭配两种不同光谱特性的滤镜就能增强输出光的能量，获得更高的运行效率。

内置有被动式分光眼镜，非常轻巧，同时还设计了儿童佩戴的版本

　　除此之外，由于Dolby 3D系统使用了被动式眼镜，相对于配备电池以及快门切换电路的液晶快门眼镜，佩戴重量要轻得多，长时间佩戴都不会感到不舒服，同时也不会出现同步信号接收不良的问题，而成本方面也更加低廉，非常适合大型电影院使用。如果经常到电影院看电影的朋友会发现，现在绝大部分的电影院都已经由最初的主动式3D眼镜系统转换到被动式系统。