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人老了總有許多事情會記不住,所以需要以文字的形式來記錄生活點滴,是回憶是經驗也是學習,這都是人生的一部分…

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【寫在前面】

2016 年 4K 電視的下一個里程碑就是 High-Dynamic Range 技術發展,也就是高動態範圍(HDR),這玩意兒其實在相機領域已經玩很久,HDR 可以克服多數相機傳感器動態範圍有限的缺點,並將圖片色調控制在人眼識別範圍之內,將多張曝光不同的照片疊加處理成一張精彩絕倫的圖像,可以讓照片的明暗對比更加均勻,避免出現過亮或過暗的情況,如下圖就是一個 HDR 照片範例。

  • 左邊為原始照片,右邊為開啟 HDR 功能。

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CES 2016 宣布推出 Ultra HD Premium 規格認證,往後只需認著 Ultra HD Premium 的標誌,就可得知該電視機是否為高階產品!

符合 Ultra HD Premium 有以下幾個規範:

  1. 3,840 x 2,160 解析度;
  2. 支援 10bit 色深及 BT.2020 色域;
  3. 對應 SMPTE ST2084 EOTF 規格 HDR;
  4. 達到 P3 色域的 90%;
  5. LCD 最高亮度及黑電平(Black Level)需要有高於 1,000nits 及低於 0.05 nits;
  6. OLED 高於 540 nits 及低於 0.0005 nits 的組合水平

但是電視的 HDR 功能與我們在拍照時所用到的 HDR 功能不盡相同,前者可以拓展電視的對比度色彩,以呈現出更加真實自然的畫面效果;而後者是將不同曝光的圖像結合成一張,來模擬出更大的動態范圍。

不過說了這麼多也要電視以及影片相輔相成才行,筆者近期購入的 Panasonic 40CX600W 雖然沒有支援 HDR 技術,但是因為筆者主要是拿來當電腦螢幕,所以網路上就有大神開發出 madVR 渲染器,可以讓 PotPlayer 之類的播放軟體順利輸出 HDR 影片,實測效果真的是讓筆者為之驚艷!

 


【準備工作】

同學們請先把下列軟體下載後並安裝齊全:

  1. Pot Player 播放器 64-bit:點我下載
  2. LAV Filters 0.67.0 - DirectShow Media Splitter and Decoders點我下載
  3. madVR 0.90.3 - High Quality Video Renderer (GPU-Assisted) :點我下載
  4. Life of Pi - Ultra-HD HDR 影片點我下載 (2017/5/4 更新 MEGA 載點)

 

  • 官方 DEMO 照片

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【圖文教學】

↙ Pot Player 參數設置

  • 內建圖像處理濾鏡設定:不使用

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  • 點選 → 濾鏡/解碼器管理

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  • 新增系統濾鏡。

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  • 依序將 LAV Splitter Source、LAV Video Decoder、LAV Audio Decoder 三個濾鏡給新增進系統。

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  • 新增完畢後如下圖紅圈處。

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  • 源濾鏡/分離器管理部分請依照圖片紅圈處設置即可。

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  • 視訊解碼器部分請依照圖片紅圈處設置即可。

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  • 音訊解碼器部分請依照圖片紅圈處設置即可。

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  • 字幕內容請勾選開啟 ASS/SSA 字幕動畫特性。

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  • 請在首選語言列輸入:cht tr tw tc traditional big5 繁體 繁体 繁中 中文 chi chinese sc

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  • 視訊渲染方式請選擇:Madshi 視訊渲染

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  • 色彩空間選項請依照圖片設置即可。

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  • 圖像處理請將勾選消除色塊

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  • 聲音選項請依照圖片設置即可。

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↙ LAV Filters 參數設置

  • LAV Splitter Configuration 維持預設

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  • LAV Video Configuration:

    Deinterlacing Mode
    1. Agressive:指影像串流中有偵側到交錯式的畫格則全部進行去交錯處理;
    2. Force:指不論內容一律進行去交錯處理;
    3. Disabled:指不論內容一律當作循序掃描影像(不進行去交錯)。

    ↙ Output Formats:顯示器支援的色深,請全部勾選。

    RGB Output Levels:主要是調整畫面輸出的顏色範圍,一般來說連接電視要選 TV (16-235) 避免亮暗部細節顯示不正確,如果是連接電腦螢幕直接選 PC (0-255) ,筆者建議選擇 PC (0-255)。

    ↙ Hardware Decoder to use
    1. NVIDIA CUVID:nVIDIA 顯示卡才能啟用的硬解模式,利用 CUDA 視訊解碼 API,XP 及 WIN7 之後作業系統皆可使用。
    2. Intel QuickSync:利用 Intel 內顯來硬解 API。
    3. DXVA2(copy-back):為微軟 DXVA2 標準的硬解模式,而 copy-back 指的是將顯示卡解碼完的內容從顯卡記憶體中抓回主記憶體,此為較新的模式,好處是能在解碼器跟渲染器中間插入後處理濾鏡(如 ffdshow raw video filter 或是 xy-vsfilter 這類),就如同軟解一般。但缺點是 CPU 占用率仍較傳統型硬解 (DXVA2(native)) 高一點,且反應速度會慢一點。這個模式A / I / N 三家顯示卡都能使用,不過因為是 DXVA2,所以不能在 XP 下使用 (XP 只支援 DXVA1 )。
    4. DXVA2(native):微軟 DXVA2 標準的傳統型硬解 API,也是最常見的模式,效率是所有硬解中最好的,CPU 占用最低,A / I / N 三家顯卡都能使用,XP 下不能用。 
    註:1. nVIDIA 顯示卡在 Kepler 和 Maxwell 架構之後,以及 Intel Haswell 之後的內顯,更新到最新的驅動後都能使用 HEVC 硬解。
           2. 世界上第一張支援 HEVC "純硬解" 的顯示卡是 2015 年 1 月 22 日發表的 nVIDIA GeForce GTX 960,支援 10bit HEVC (main@10)。

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  • 下圖表示有正確啟用 CUVID 硬體解碼。

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  • 下圖表示該影片不支援 CUVID 硬體解碼。

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  • LAV Audio Configuration:如果你是使用數位音效輸出,請在紅圈處自行更改配置。

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↙ madVR 參數設置

 一般視訊檔案的播放,解碼吃的是 CPU 效能(硬體解碼除外),渲染及硬體去交錯的部分才是吃顯示卡效能,整體而言還是 CPU 最為重要(處理器建議使用第三代 Intel Core i3 等級以上),不過當你使用 madVR 時,GPU 的效能也顯得格外重要!所以若要使用 madVR 的功能,顯示卡等級最好是 AMD Radeon HD 7750 或是 nVIDIA GeForce GTX 650 等級以上比較保險。

  •  進入 madVR 設定畫面。

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  • 點擊 Edit Settings。

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  • device type:請依照你的顯示器類型做選擇。

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properties

  • the display expects the following RGB output levels:這邊建議選擇 PC levels (0-255) 全範圍輸出。
  • the native display bitdepth is:筆者是選擇 10bit 輸出,除非你能完全確定螢幕能夠接受 10bit 訊號輸入,並且顯示卡驅動程式也能夠輸出 10bit,這才去選擇這個選項,如果不能 100% 確定,那還是建議選擇 8bit 輸出即可。
  • HDR peak luminance:選擇螢幕支援的最大亮度,不確定的話選擇 400 nits 也沒什麼問題。

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  • calibration:一般螢幕如果沒有經過校色器校色過的話就選第一項「disable calibration controls for this display」即可。

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  • color & gamma: 相信大部分的人都是未校色過螢幕,所以這邊我們就照下圖設定即可。

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scaling algorithms

1. chroma upscaling:色度升頻,通常我們常見的 YCbCr 4:2:0 的影像檔就是經過色度抽樣的,人眼對色度的改變不及亮度敏感,所以用較多的資訊儲存亮度資訊(Y),較少的資訊儲存色度資訊(CbCr)以節省頻寬,以 YCbCr 4:2:0 而言,水平方向及垂直方向的色度解析度都只有 YCbCr 4:4:4 的一半。舉例來說,一個解析度 1920*1080 的影片,在 4:4:4 的情況下,亮度解析度是 1920*1080,色度解析度也是 1920*1080,但是在 4:2:0 的情況下,亮度解析度一樣是 1920*1080,色度資訊水平和垂直都只取一半,也就是說色度解析度是 960*540。常見的影視內容多半是抽樣成 4:2:0 儲存,因此我們播放一個 YCbCr 4:2:0 的影像檔時,首先要將其色度資訊升頻到原始解析度,也就是 YCbCr 4:4:4,這時就會用到色度升頻的演算法。
2. image downscaling:影像降頻,也就是影像縮小,只要目標解析度小於原始解析度就會用到這部分的演算法。
3. image doubling指影像翻倍,可以把影片原始解析度的寬和高做兩倍或四倍的放大,這一項是在 madVR 0.87 版後才加入的功能,使用的是 NNEDI3 這個演算法,此演算法原本是在轉檔時用來升頻及去交錯等等處理的演算法,因為其消耗資源過大,速度不夠快到可以拿來做實時演算(real-time),因此一直沒被拿來用在影片播放時使用的升頻演算。而最近Doom9 上有高手重新編寫了這個演算法的 OpenCL 版本,madshi 將之修改之後加入到 madVR 之中實現了此演算法的實時演算,即使如此,這個演算法消耗的顯卡資源仍然相當驚人,但它帶來的升頻效果也是同樣驚人,NNEDI3 演算法是 madVR 目前所有升頻演算法中效果最好的一個,可以打趴一堆高階藍光機號稱的 4K 影像升頻,勝過 SONY 最高階那顆 4K X-Reality PRO 晶片,絕不誇張。(之前就有人比較過 madVR 的 Jinc3+AR 和 SONY 的 4K X-Reality PRO,結論是 Jinc3+AR 略勝一籌,詳見本文,而現在 NNEDI3 又勝過 Jinc3+AR ) 而 NNEDI3 這個演算法從其他升頻演算法被獨立出來放在這裡,主要是因為它只能做 2 的次方倍的放大,所以在大部分的情況下,它是必須跟其他升降頻演算法一起配合使用的。madVR v.0.88 之後的版本又加入了 super-xbr 和 NEDI 兩種算法,作為 NNEDI3 的替代方案,也是一樣只能做 2 的次方倍的放大,不過消耗的顯卡效能比 NNEDI3 要低很多,但也有接近 NNEDI3 的表現。
4. image upscaling:影像升頻,也就是影像放大,只要目標解析度大於原始解析度就會用到這部分的演算法。
5. upscaling refinement:銳化演算法,跟前面的 iamge enhancements 不同,其目的在於改善放大演算後造成的模糊,作用在放大演算之後,屬於 post-processing。如果是 1:1 無放大的影像,這部分勾選了也不會有作用。 資料來源:萬年冷凍庫

 

  • chroma upscaling、image upscaling 及 image downscaling 三個細項可以參考筆者的設定。

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  • 你也可以依據自己的顯示卡等級自訂設置。

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general settings

  • delay playback start until render queue is full:建議勾選,可減少開啟影片時的掉幀現象。下面的 delay playback start after seeking, too 不建議勾選,勾了拉時間軸會變慢。
  • enable windowed overlay:不用勾選。
  • enable automatic fullscreen exclusive mode:建議勾選,進入全螢幕時使用獨佔模式(FSE)。
  • disable desktop composition (Vista and Windows 7) 以及 only when media player is in fullscreen mode:如果有使用全螢幕獨佔模式的話,就兩個都一起勾選;如果沒使用全螢幕獨佔模式的話,就不要勾選。
  • use Direct3D 11 for presentation (Windows 7 and newer):勾了會使用 D3D11 模式,必須顯示卡跟作業系統都支援才能用,而 madVR 的 10bit 輸出也必須在 D3D11 跟 FSE 模式底下才能達成,此外 D3D11 模式下從視窗切換到 FSE 模式速度比較快一些,效率較好。D3D11 模式必須使用 AERO,故這裡勾選的話「disable desktop composition (Vista and Windows 7)」會自動失效。底下的「present a frame for every VSync」建議勾選,可減少 presentation glitches 的增加,反之若不勾則能節省一點點效能但有可能 presentation glitches 會變多。
  • use a separate device for presentation (Vista and newer):建議勾選。
  • use a separate device for DXVA processing (Vista and newer):勾或不勾都可。資料來源:萬年冷凍庫

 

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  • 沒有使用 smooth motion 功能的話,這部分維持預設即可。

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  • how many video frames shall be presented in advance:數字依 GPU 能力去設置,一般在 6 - 12 之間,如果有掉格情形就調整看看,使用 smooth motion 的話這項最好開大一點。

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  • trade quality for performance:這頁的選項都是降低品質以換取效能,如果顯示卡效能夠高的話儘可能都不要勾選。
    1. 跟外掛字幕渲染器 xy-SubFilter 相關,有使用才有影響。
    2. 使用硬解(DXVA)時,同時使用 DXVA 的 chroma upscaling 算法
    3. 使用硬體去交錯時,同時使用 DXVA 的 chroma upscaling 算法
    4. 跟播放器的自訂 pixel sharder 功能相關,有使用才有影響。
    5. 勾選的話 dithering 演算會用 gamma light 取代 linear light (gamma light在0.87.7之前的版本是預設使用),取消勾選的話就是使用 linear light,linear light 能提供較好的色彩還原度。
    6.、7. 跟debanding的運作有關,勾選的話會取消一些偵測機制。
    8. 去掉影片的 BTB (比黑更黑 指0~15這段)和 WTW (比白更白 指236~255這段)的黑位範圍資訊
    9. 跟smooth motion有關。
    10.、11. 跟madVR本身的處理精度有關。
    12. 跟播放器的自訂 pixel sharder 功能相關,一樣有使用才有影響。
    13. 跟螢幕校色選項裡的 yCMS 和 3DLUT 相關,有使用才有影響。
    14. 跟 DXVA deinterlacing 有關,勾了就不會把 60i 去交錯倍幀成 60p 而是變成 30p
    15. 跟DXVA有關資料來源:萬年冷凍庫

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  • 影像播放時按 Ctrl + J 叫出的 OSD 上面一些數據的意義:
    1. 目前的螢幕更新率。
    2. WIN7 以上版本的 AERO 作用時會出現此項,類似垂直同步。
    3. 顯示 smooth motion FRC 功能是否啟用。
    4. 顯示目前為 D3D9 或是 D3D11 模式;視窗模式、全螢幕視窗模式(fullscreen windowed mode)、或是全螢幕獨佔模式(fullscreen exclusive mode)。
    5. 來源檔案的編碼、bit depth 和色度資訊以及解碼器解碼完傳給 madVR 的色彩空間、bit depth 和色度資訊。
    6. 影片的幀數。
    7. 每隔多久會掉 1 格,這與影片幀數和螢幕更新率的同步程度有關。
    8. 影片的原始解析度。
    9. 每一個幀容許的繪製時間,這個值跟影片的幀數有關,例如我看 24p 的影片時,這個時間就是 1/24=0.04167s=41.67 ms,也就是說每一幀都有 41.67ms 的時間讓顯卡去處理;如果是 60i 的影片,去交錯後是 60p,這個時間就是 1/60=16.67 ms,由此可見幀數越高,可以處理的時間變短了,對顯卡的處理能力要求的也就越高,也就是說越容易掉幀。
    10. on 表示有開 DXVA Deinterlacing ,off 表示沒開,若 madVR 把循序式影像跟交錯式影像判斷錯誤的話請自行用熱鍵 Ctrl+Alt+Shift+D 開關。若切換為 film mode 的話會在下方顯示 film mode 和偵測到的 pulldown 的形式。
    11. dropped frames 跟 delayed frames 為掉幀計數器,若數字一值增加表示硬體無法負荷,請降低設定或找出原因。
    12. 繪製時間,通常也可觀察 GPU 負荷情形,越好的演算法跟較重的負荷通常會讓繪製時間變多,多到超過 movie frame interval 的時間就會掉幀。資料來源:萬年冷凍庫

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  • 喇叭內容也請依照下圖設定。

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【影片測試】

現在我們已經完成所有設定,趕緊把剛剛下載的 Life of Pi - Ultra-HD HDR 影片播放看看,電視或螢幕的亮度調整至最大效果越明顯

 

  • Life of Pi - Ultra-HD HDR 影片資訊,視訊編碼為 HEVC ,輸出格式為 10bit 4:2:0,影片畫格率也從原本的 24p 升頻為 60p。

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  • 筆者的 CPU 為 Intel i7-3770,此時使用率已達 50%,GPU 使用率也已超過 50%,看來要順暢享受 4K HDR 影片的效果,其電腦配備不得馬虎呀。

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筆者已經先預錄 HDR 開啟的先後比較影片,可以先參考看看。

  • HDR 關閉。

 

 

 

 

  • HDR 開啟。

 

  • 下面也是一系列的比較圖,左邊為 HDR 關閉,右邊為 HDR 開啟。

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 【寫在後面】

4K HDR 是 2016 年電視嶄新的技術之一,也是電視領域迎來一次名副其實的進化,但相對地由於是新技術,各家規範標誌沒有統一標準,各大廠電視製造商所推崇的也不一致,如下圖所示目前有四種 HDR 的規範標誌,筆者不負責猜測這種標準最後有可能是 Dolby Vision 陣營勝出(Ultra HD 聯盟也是不可忽視的勢力),畢竟杜比原本就在電影領域深耕多年,有興趣的同學可以參考這篇文章 - Dolby Vision技術想要革新我們的屏幕畫面杜比握有哪些武器?

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目前相關的 4K HDR 影片少之又少:明日邊界、直闖暴風圈以及樂高玩電影等,是目前已知以 Dolby Vision 內容再製作並以 4K 形式發行的 4K HDR 電影,相信未來還會有更多 Dolby Vision 4K 電影的推出,以迎接全面到來的 4K 時代。

筆者認為 4K HDR 技術標準規範目前尚未統一,加上擁有 HDR 功能的電視機種都屬於價格不菲的旗艦機型,此時冒然入手實為不明智之舉(口袋很深的不在此限),但是利用本文這小小的技巧就可以讓平價的 4K 電視也可以展現出 HDR 的效果,何樂而不為呢?


 

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  • grimmw90962
  • 版主你好 我有照著上面圖解的方法按部就班
    可是在按下Ctrl+j後
    跑出的資料上 hdr的部分是顯示unknown properties
    我使用的電視是 sony 55x8500c
    顯示卡是 nvidia gtx 970
    連接線是hdmi2.0規格的 麻煩版主解惑了
  • grimmw90962
  • 找到如何解決了
    只要更新最新版的POTplayer即可
    感謝版主
  • 好的好的!有解決就好~THX

    林阿光 於 2016/03/15 13:19 回覆

  • robinsss
  • 你好版主..有照你上面的設定..不過LAV Video 那裏不沒法選H265只能系統預設
  • Hi~我不懂你是說哪一個部分?可以說詳細一點嗎?THX

    林阿光 於 2016/04/20 14:43 回覆

  • robinsss
  • 版主你好.視訊解碼器那裏LAV Video Decoder H265沒有辦法選LAV Video Decoder...
  • Sang Lo
  • video decoder中 H.265: 只有兩個選項
    1. Built-in Decoder(Recommended)
    2. System Default
    並沒有指引中的 *LAV Video Decoder
  • Sang Lo
  • 已解決
  • Sang Lo
  • H.265 欠缺LAV選項 , 只要在LAV VIDEO Decoder裡勾選H265 , Apply後, 重新打開就可以
  • 感謝分享!

    林阿光 於 2016/08/08 09:44 回覆

  • fate30
  • 版主你好
    我想請問我設定完以後撥放有些BD影片程式會直接當掉
    共同點好像都是HEVC 10bit
    想請問有什麼解決方法
  • 大概是不支援

    林阿光 於 2017/05/04 21:52 回覆

  • Dada Fang
  • 回去試看看!讓我家的58DX700W打開HDR
  • totalback
  • Sang Lo 於 2016/08/05 10:52
    Sang Lo
    H.265 欠缺LAV選項 , 只要在LAV VIDEO Decoder裡勾選H265 , Apply後, 重新打開就可以

    為何我選項裡面還是沒有?
  • 應該是不支援

    林阿光 於 2017/05/04 21:51 回覆

  • 陳宥辰
  • 請問一定要4K畫質的影片檔才能使用HDR嗎?
    還是1080P也可以
  • 1080P也可以,這只是把在4K HDR那套「特效」拿來用而已。

    林阿光 於 2017/03/02 15:18 回覆

  • u88803494
  • 4k影片連結失效 能否補一下 感謝
  • 已更新上傳至MEGA載點,THX

    林阿光 於 2017/05/04 21:51 回覆

  • zero12250419
  • 你好 我想請問 我有照你的設定 但還是沒有HDR
    進入madVR設定畫面 也沒辦法從視訊裡進入
    也沒有>> Edit Settings 這個視窗
    有可能是螢幕或線材的關係嗎??
    螢幕華碩 PB258 線材是DP1.3
  • 鄭達宸
  • 我在設定螢幕properties的時候沒有 HDR peak luminance 選項
    結果前功盡棄,連24fps也沒變成60fps,這要怎麼解決