之前对问题理解有点问题，更新一下回答。
HDR 视频和 SDR 视频本质的区别就是光-电转换函数 OETF 以及配套的电-光转换函数 EOTF 不同。
Rec.709 系统
首先我们从 SDR 开始，蓝线表示光信号 -> 电信号（拍摄）、黄线表示电信号 -> 光信号（显示），那么整个系统的光信号->光信号转换函数 O'= EOTF(OETF(O))，这里以 Gamma 1/2.4 和 Gamma 2.4 为例，那么显然 OOTF 为 O=O'。（SDR 一般是 Rec.709-BT.1886 系统，这个系统的 OOTF 是离线性 O=O' 差一点的 Gamma 1.2，这里可以忽略）
OK，目前输入强度是 1 的光线，屏幕就会输出强度是 1 的光线，非常完美。
那我目前要输入强度是 100 的光线呢？
很简单，我把 OETF 的输入范围扩大 100 倍，EOTF 的输出也对应扩大 100 倍，OOTF 不就放大 100 倍了吗？输入 100，输出 100。
输入输出都扩大 100 倍
这不就已经 HDR 了吗？为啥还要什么新的 OETF、EOTF？实际上只要它们互为反函数，OOTF 不就永远是线性吗？有什么区别呢？
外侧为 HDR 的 PQ 函数
你忽略了一台问题，那就是精度。数字信号的精度是有限的，SDR 视频一般都是 8bit。我们为了省事看，这里使用 6bit，总共有 64 个色阶。
6bit SDR
那么显然，虽然只要两个保持互为反函数，OOTF 的形状就不会变，但是会影响色阶的分布。你把输入输出都扩大 100 倍，但是色阶数量或是不变，那显然色阶断裂就更明显了。就像 24 寸 1080p 没问题，48 寸就不行了，可能得 4K。
但是带宽和存储总是有限的，不可能把色阶数量也扩大 100 倍。那么显然我们就需要更有效地去分布这有限数量的色阶。就像如果像素数固定的话，我多分一些像素在屏幕中间，因为离眼睛更近，效率更高（如果能制造不均匀像素的屏幕的话）。
那么怎样分布才最有效呢？很幸运已经有科学家研究过了。
那就是 Barten 模型。图中最重要的就是 Barten Ramp 曲线，它是人眼能否分辨出色阶断裂的分水岭，在它之下就不能，之上就能。
可以看到扩大了 10 倍，达到 1000nits 的 SDR 1886 曲线就算提高到 10bit，也只有几十 nits 以下达标。它把太多色阶浪费在了这里。
那么很显然，最有效的就是贴着 Barten Ramp 的曲线，那就是 12bit 2084，也就是 PQ。目前由于条件限制，一般是 10bit，全程都差一点达标，但总比这里大大浪费，那里大大不足好。
所以简单说，新曲线就是为了节省数据。如果没这个限制，大家都看 32bit 浮点视频，那就连曲线都不要，什么 DR 全都线性得了。 |
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