什麼是 HDR 影像？增益圖、PQ/HLG 與在 Mac 上的轉換方法

@SoNiceInfo 發布於 2026年9月24日

你是否曾在配備 Liquid Retina XDR 顯示器的 Mac 上，打開 iPhone 或新款相機拍攝的照片，看到太陽、夕陽或水面上的反光彷彿真的在發光？這正是 HDR（High Dynamic Range，高動態範圍）照片的魅力。

然而，一旦把這些照片轉換成網頁用的格式或傳給別人，問題就來了：亮部突然過曝、失去細節，或是整張影像變得又暗又黯淡。HDR 影像的結構與 SDR 影像大不相同，一般的工具無法正確處理。

本文將說明 HDR 影像是什麼、如何運作（增益圖與 PQ/HLG 的差異），接著介紹在 Mac 上批次轉換與輸出、又不損失 HDR 亮度與廣色域的實用方法。

1. 什麼是 HDR 影像？與 SDR 有何不同

HDR（High Dynamic Range，高動態範圍）是一種技術，與傳統的 SDR（Standard Dynamic Range，標準動態範圍）相比，能記錄並顯示從最暗的陰影到最亮的光線、寬廣得多的亮度範圍。

SDR 的極限：為什麼過去的照片看起來就像印在紙上

SDR（sRGB）長年以來都是網頁與電腦的標準，它是以 CRT 電視時代的規格為基礎制定的。

峰值亮度：約 100–200 nits（cd/m²）
色彩深度：RGB 每個通道 8 位元（256 階，約 1,677 萬色）
色域：sRGB

在 SDR 中，白色就只是 RGB(255, 255, 255) 這個數值。室內的一張白色影印紙、夏日的直射陽光，以及夜空中的路燈，全都會撞上同一個「100% 白」的天花板。把太陽調亮，周圍的藍天就會過曝成一片白；想讓天空保持乾淨，地面上的一切就會變成死黑。這就是 SDR 在物理上的極限。

HDR 帶來的改變：亮的光線看起來真的很亮

在 HDR 顯示器上（MacBook Pro 的 Liquid Retina XDR 顯示器、Pro Display XDR、新款智慧型手機等），一般的畫面亮度維持在 100–200 nits 左右，只有亮部會局部提升到 1,000–1,600 nits，有時甚至達到 4,000 nits 以上。

特性	傳統 SDR 影像	現代 HDR 影像
峰值亮度	約 100–200 nits	1,000–4,000+ nits
色彩深度（色階）	8 位元（256 階）	10 位元（1,024 階）到 12 位元
色彩空間（色域）	sRGB	Display P3 / Rec.2020（廣色域）
色帶（色階斷層）	夕陽與天空中很常見	漸層極為平滑
常見格式	標準 JPEG、PNG、WebP	AVIF、JPEG XL、Ultra HDR JPEG、HEIC

樹蔭下依然沉穩幽暗，只有穿過枝葉灑落的陽光與水面上的反光，像現實中一樣閃閃發亮。呈現出來的畫面更接近你親眼所見的景象。

2. HDR 影像的兩種類型：增益圖與直接編碼

現今所說的「HDR 影像」，大致涵蓋兩種做法：增益圖與直接編碼。了解兩者的差異，是正確轉換與處理 HDR 影像的第一步。

HLG · 1000 NIT

PEAK 982 nits

rec2100-hlg_04.jpegHLG

PQ · 4000 NIT

PEAK 3914 nits

cicp9-16-0.RGB444.heicPQ

GAIN MAP · ULTRA HDR

PEAK 2100 nits

Ultra HDR_02.jpgHDR

類型 A：增益圖（Gain Map / Ultra HDR / Apple HDR）

增益圖是現今的主流做法，設計上以相容性為第一優先。

結構：一般的 SDR 影像在中繼資料中附帶一張灰階的輔助影像（增益圖）。這張圖記錄了影像在 HDR 顯示器上顯示時，每個像素要提亮多少。
運作方式：
- SDR 顯示器：忽略這張圖，影像以一般的 SDR 照片顯示，不會出現奇怪的色偏。
- HDR 顯示器：作業系統或瀏覽器讀取增益圖，依螢幕的能力（峰值亮度）提亮像素，讓亮部綻放光芒。
主要標準：
- Ultra HDR：在 Android 14 以上版本與 Google Chrome 中成為標準、以 JPEG 為基礎的格式。
- Apple HDR：iPhone「照片」App 與 HEIC 檔案所使用的增益圖技術。
- ISO 21496-1：由 Apple、Google、Adobe 等公司共同制定的增益圖國際標準（2025 年 7 月發布）。iOS 18、macOS 15、Android 15 及更新版本均支援。

類型 B：直接編碼（Direct PQ / HLG / Rec.2100）

直接編碼和電影與廣播（Rec.2100 標準）一樣，使用專為 HDR 設計的傳輸函數（曲線），把影像資料本身以 10 位元或 12 位元的數值儲存。

PQ（Perceptual Quantizer / SMPTE ST 2084）：依人類視覺特性設計的曲線，可指定 0 到 10,000 nits 的絕對亮度。廣泛用於電影製作與高階的照片母檔。
HLG（Hybrid Log-Gamma / ITU-R BT.2100）：以傳統的 Gamma 曲線記錄暗部與中間調，以對數曲線記錄亮部。源自廣播領域，在 SDR 顯示器上也能保有一定程度的相容性。
代表格式：AVIF、JPEG XL，以及 HEIC（10 位元）。

直接編碼不會儲存重複的資料，能讓檔案盡可能地小；但在不支援的舊環境中，整張影像可能會看起來泛白、褪色。

3. HDR 轉換為什麼會出錯（三大陷阱）

許多人想把漂亮的 iPhone 照片或相機輸出的 HDR 素材轉換成其他格式時，都會碰到問題。主要原因有三個。

陷阱 1：CICP 中繼資料與增益圖被丟棄

HDR 影像帶有稱為 CICP（Colour Primaries, Transfer Characteristics, Matrix Coefficients）的色彩中繼資料，以及二進位的增益圖資料。

許多影像轉換工具與免費的線上服務看不懂這些較新的中繼資料，會把它們當成「不需要的 Exif 資料」刪除，因此輸出的影像會被當成一般的 sRGB 處理，結果就是對比平淡昏暗、色彩黯淡。

陷阱 2：沒有色調映射，導致亮部過曝、暗部死黑

把動態範圍超過 1,000 nits 的 10 位元資料直接轉成 8 位元的 JPEG 或 PNG，是行不通的。

如果轉換工具沒有套用適當的色調映射（壓縮色調範圍的演算法），所有超過 100 nits 的明亮區域都會被裁切成 RGB 255（純白），亮部的細節就會過曝消失。

陷阱 3：免費線上轉換工具的風險

搜尋「HDR 轉換」所找到的免費轉換工具，運作方式是把你的影像上傳到伺服器，而這些伺服器往往位於海外。

把尚未發表的作品、高畫質的作品集母檔、客戶的交付檔案，或是家人朋友的照片交給別人的伺服器，在資安與隱私上都是實實在在的風險。更何況大多數線上轉換工具並未正確支援 HDR，你拿回來的通常是畫質變差的 8 位元 SDR 影像。

推薦4. 方法 1：用 Image Tool+ 拖放批次轉換

如果你要在 Mac 上處理 HDR 影像，想得到高品質的結果，最可靠的方法就是使用 Mac App Image Tool+。

Image Tool+ 針對 Apple 晶片的影像處理流程深度最佳化，能正確辨識傳輸曲線、峰值亮度、CICP 與增益圖（Apple HDR / Ultra HDR）。它能輸出為 AVIF、JPEG XL、WebP 等格式，同時完整保留 HDR 的色調與 Display P3 / Rec.2020 的廣色域。

拖放影像

從 Finder 直接拖放多張 iPhone 的 HEIC 照片或相機的 HDR 影像。也可以拖放整個資料夾。

選擇輸出格式

網頁發布選 AVIF，典藏照片母檔選 JPEG XL，追求最廣泛的相容性則選 WebP。

按下「開始轉換」一次全部輸出

在搭載 Apple 晶片的 Mac 上，即使是數百張 10 位元的 HDR 影像，也只需幾秒到幾十秒就能完成。所有處理都在本機進行，你的影像絕不會離開你的 Mac。

轉換設定

AVIF
60
JPEG XL
80
WebP
75
JPG
80

調整大小

最大 1920px

最大寬度

1920px

最大高度

auto

移除中繼資料

EXIF · GPS · 相機資訊

GPS35°41'22"N · 139°41'30"E
相機Canon EOS R5 · RF 50mm F1.2 L
拍攝日期2024:08:14 18:22:07
ICC 描述檔Display P3 · 保留

輸出結果

4032 × 3024

轉換前 · HEIC

3.2MB

→

轉換後 · AVIF

KB928

原始大小的 29%

攝影師處理 HDR 時選擇 Image Tool+ 的理由

完整保留 HDR 與廣色域：保留 CICP 標記與增益圖，並以 10 位元 YUV 4:4:4 / 4:2:0 忠實輸出。
轉換前後的比較預覽：在影像上拖動滑桿，即可在儲存前逐像素確認輸出的畫質與色彩。
批次調整大小、加上浮水印與重新命名：在網路上發表作品或交付作品集所需的處理，一次全部完成。
不會破壞 HDR 中繼資料的 EXIF 編輯：發布到社群媒體前，可以加上版權標示或移除 GPS 資料，而不會破壞 HDR 的亮度資訊。
100% 離線、完全在本機處理：不必把大型 RAW 檔或機密照片上傳到雲端，所有處理都在 App Sandbox 內安全完成。
一次買斷：不需要每月訂閱，買一次就能一直使用。

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適合終端機使用者5. 方法 2：命令列（CLI）與注意事項

想用腳本自動化轉換的開發者與工程師，可以參考以下的做法，使用透過 Homebrew 安裝的命令列工具來編碼 HDR 影像。

下面的範例使用官方編碼器 avifenc（libavif），輸出網頁上支援度最廣的 HDR 格式 AVIF。

brew install libavif

明確指定 CICP 參數

要從命令列正確輸出 HDR，必須明確指定 10 位元深度（--depth 10）與 CICP 數值。若省略這些參數，影像就會被編碼成一般的 SDR。

avifenc --depth 10 --cicp 9/16/0 input.png output_hdr.avif

主要選項的意義如下：

--depth 10：輸出 10 位元色彩（HDR 必備）。
--cicp 9/16/0：
- 9 = Colour Primaries：BT.2020（廣色域）
- 16 = Transfer：SMPTE ST 2084（PQ 曲線）
- 0 = Matrix：GBR / Identity
若要改用 HLG 曲線輸出，請把 Transfer 改為 18（BT.2100 HLG），並指定 --cicp 9/18/0。

CLI 工作流程的難處

命令列雖然很靈活，但請留意以下幾點：

要直接從 iPhone 的 .heic 檔案讀取 Apple 專有的增益圖，再轉移成 AVIF 的增益圖，極為困難。
你必須自行判斷每張影像的色彩空間（Display P3 或 Rec.2020）與傳輸曲線，並據此設定對應的 CICP 旗標。

如果你經常要處理大量照片，改用能自動偵測這一切的 GUI App（Image Tool+），可以省下許多麻煩。

6. 在網站上正確提供 HDR 影像

在網站或部落格上發布 HDR 影像時，請記得並不是每一位訪客都有 HDR 螢幕。

結合 CSS 媒體查詢 dynamic-range 與 HTML 的 <picture> 元素，就能打造理想的響應式架構，為支援 HDR 的環境提供明亮的 HDR 影像，為其他所有人提供較輕量的 SDR 影像。

<picture>
  <!-- HDR displays: HDR AVIF with bright highlights and wide color -->
  <source media="(dynamic-range: high)" type="image/avif" srcset="/images/posts/hdr/venice-sunset-hdr.avif" />
  <!-- Standard SDR displays: a lighter SDR AVIF -->
  <source type="image/avif" srcset="/images/posts/hdr/venice-sunset-sdr.avif" />
  <!-- WebP fallback -->
  <source type="image/webp" srcset="/images/posts/hdr/venice-sunset-sdr.webp" />
  <!-- Final fallback -->
  <img src="/images/posts/hdr/venice-sunset-sdr.jpg" alt="Sunset over the Venetian lagoon" width="1600" height="1000" loading="lazy" />
</picture>

實作要點

media="(dynamic-range: high)"：當顯示器支援 HDR 時，會使用這個 <source>。不過 Firefox 會把 HDR 影像以 SDR 顯示，因此 PQ/HLG 的 AVIF 在 Firefox 上可能看起來偏暗。請確認各瀏覽器實際顯示的結果。
準備 SDR 備援：使用 SDR 顯示器的訪客會載入一般的 SDR AVIF 或 WebP，影像就不會看起來偏暗或褪色。
使用帶有增益圖的 Ultra HDR JPEG：只用一個 <img src="venice-sunset-ultrahdr.jpg"> 放置的增益圖影像，會在支援的環境中自動以 HDR 顯示，在其他環境中則以 SDR 顯示。

即時示範：在你自己的螢幕上確認

本頁提供的影像，就是依照上方的程式碼設定的。下表列出你目前的顯示器與瀏覽器所回報的資訊。

目前環境的支援情況

HDR 顯示CSS (dynamic-range: high)	偵測中…
HDR 影片CSS (video-dynamic-range: high)	偵測中…
色域CSS (color-gamut)	偵測中…
載入 HDR AVIF下方的範例影像	偵測中…
<picture> 選用的影像img.currentSrc	偵測中…

媒體查詢告訴你的是「顯示器與瀏覽器的組合能否處理 HDR」，而不是顯示器能有多亮。在 Mac 上，把視窗移到另一台顯示器，或為了省電而降低亮度時，結果都會改變，這張表也會自動更新。

範例 1：以 <picture> 切換（上方程式碼的實際運作）

範例 2：並排比較 SDR、HDR 與增益圖版本

**SDR 版**亮部收在白色以內的一般影像AVIF · sRGB · 8bit · 60 KB

**HDR 版（直接編碼）**只在支援的環境中發亮的 PQ AVIFAVIF · PQ · BT.2100 · 10bit · CICP 9/16/9 · 40 KB

**增益圖版（Ultra HDR JPEG）**只用一個 <img> 就能在 SDR 與 HDR 之間切換JPEG · Ultra HDR · ISO 21496-1 · 259 KB

在 HDR 顯示器上，HDR 版與增益圖版只有太陽與水面上的閃光會更亮；水面與石板路的亮度則與 SDR 版相同。HDR 並不會讓整個畫面變亮，而是讓亮部擁有超越 SDR 白的亮度。當顯示器的亮度餘裕低於影像的峰值（約為 SDR 白的 5 倍）時，瀏覽器會自行對 PQ AVIF 進行色調映射，而增益圖版則會以介於 SDR 與 HDR 之間的狀態顯示，因此這兩者的亮部在亮度與色彩上可能略有不同。

來源：Greg Zaal 的「Venice Sunset」（Poly Haven），CC0 1.0（公眾領域）。朝向太陽的畫面是從以包圍曝光合成的真實 HDRI 裁切而來，HDR 版與 SDR 版都是由相同的線性像素資料寫出。 SDR 白 = 203 nits，HDR 峰值 1000 nits（MaxCLL）。

7. 依用途選擇合適的 HDR 格式

支援 HDR 的影像格式有好幾種，最好依照用途來選擇。

格式	主要特色與優點	最適合的用途
AVIF	比 JPEG 小約 50%。支援 10/12 位元的 HDR（PQ/HLG）與增益圖。所有主要瀏覽器都能顯示 AVIF，但只有 Chrome、Edge 與 Safari 26 以上版本會以 HDR 顯示，Firefox 則以 SDR 顯示。	網頁 HDR 的首選格式
JPEG XL（.jxl）	畫質極高，支援高位元深度與廣色域。現有的 JPEG 可以完全無損地轉換成 JPEG XL。Safari 17 以上版本可以顯示，自 Safari 26 起以 HDR 顯示。Chrome 與 Firefox 預定於 2026 年 10 月預設啟用（Firefox 以 SDR 顯示）。社群平台不接受此格式，因此不適合用來分享。	照片母檔的長期保存與典藏
Ultra HDR（JPEG）	在標準 JPEG 中加入增益圖。在 Instagram、Threads、Google 相簿、iPhone、Android、Chrome 與 Safari 26 以上版本中會以 HDR 顯示。它的優勢在於相容性：不支援 HDR 的環境仍會以一般的 JPEG 顯示。	社群媒體與分享（各平台的支援情況）
HEIC	Apple 裝置拍攝與儲存照片的標準格式。畫質高、效率佳，但 Chrome、Edge 與 Firefox 無法顯示，因此要傳送到 Apple 裝置以外的地方之前，請先轉換成增益圖 JPEG。	在 iPhone 與 iPad 上拍攝與管理照片

想進一步比較各種格式，請參閱我們的WebP 與 AVIF 比較，以及批次轉換為 JPEG XL 的指南。

8. 常見問題

Q. HDR 照片和 SDR 照片最大的差別是什麼？

在於能呈現的亮度範圍（動態範圍），以及色域與色階的深度。SDR 照片的亮度上限約為 100–200 nits，每個色彩通道只有 8 位元（256 階），因此明亮的燈光和一張白紙最後都會變成同樣的「RGB 255」。HDR 照片的峰值亮度可達 1,000–4,000 nits 以上，色彩深度為 10 位元（1,024 階）或更高，並採用 Display P3 或 Rec.2020 等廣色域，因此亮部看起來就像真的在發光，暗部也能保留細節。

Q. 什麼是增益圖（Gain Map）？

增益圖是嵌入在一般 SDR 影像中繼資料裡的灰階圖，記錄了影像在 HDR 顯示器上顯示時，每個像素應該提亮多少。SDR 顯示器會把影像當成一般照片顯示，HDR 顯示器則會套用這張圖，讓亮部綻放光芒。Android 的 Ultra HDR、Apple 的 HDR 照片，以及國際標準 ISO 21496-1 都採用這種方式。

Q. 為什麼 iPhone 的 HDR 照片轉換後會過曝或變得黯淡？

許多常見的轉換工具與網站無法處理 HDR 所仰賴的 CICP 標記或增益圖資訊，於是直接把它們丟掉。少了這些中繼資料，影像就會被當成一般的 sRGB 處理，無法正確進行色調映射：亮部被裁切成純白，或整張照片看起來平淡灰暗。

Q. 可以在網站上提供 HDR 影像嗎？

可以。Chrome 與 Edge（增益圖 JPEG 自 116 版起、增益圖 AVIF 自 129 版起）以及 Safari 26 以上版本都能顯示 HDR 影像。Firefox 會把所有 HDR 影像都以 SDR 顯示，因此請務必準備 SDR 版本，或使用能順利退回 SDR 顯示的增益圖格式。標準做法是結合 CSS 媒體查詢 @media (dynamic-range: high) 與 <picture> 元素，讓使用 HDR 顯示器的訪客看到明亮的 HDR 影像，其他人則看到較輕量的 SDR 影像。

Q. 如何在 Mac 上批次轉換 HDR 影像而不損失畫質？

你需要一款能正確解讀傳輸曲線、峰值亮度、CICP 與增益圖的影像 App。使用 Mac App Image Tool+，只要拖放 iPhone 的 HEIC 照片，或相機拍攝的 HEIF 與 RAW（DNG）檔案，就能在保留 HDR 與廣色域的情況下，批次轉換為 AVIF、JPEG XL 或 WebP。所有處理都在你的 Mac 上完成，即使是尚未發表的照片也不會上傳到任何地方。

9. 總結

隨著手機與電腦的螢幕不斷進步，攝影正快速從模仿紙張的 SDR，邁向能讓人看見光線本身的 HDR。

但要充分發揮 HDR 照片豐富的對比與廣色域，你需要能正確處理 CICP 中繼資料與增益圖的工作流程。若用只懂一半 HDR 的工具轉換，過曝的亮部或黯淡的色彩就會毀了一張原本很美的照片。

如果你想在 Mac 上安全、簡單又可靠地處理 HDR 照片，不妨試試 Image Tool+。只要拖放資料夾，你的作品就會以新世代格式輸出，光線與色彩完整保留。

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