High Dynamic Range (HDR)-Video
High Dynamic Range (HDR)-Video
Die High Dynamic Range (HDR)-Videotechnologie ist der nächste große Schritt auf dem Weg zur Reproduktion dessen, was das bloße Auge in Farben und im Kontrast zwischen dem hellsten Weiß und dem dunkelsten Schwarz sieht. Bei HDR-Videos geht es darum, die Realität der Bilder auf dem Weg von der Kamera über die Postproduktion bis hin zur Vervielfältigung und Wiedergabe zu rekonstruieren.
Aus technischer Sicht umfassen die HDR-Videostandards mehr als nur eine höhere Spitzenhelligkeit und niedrigere Schwarzwerte. HDR unterstützt außerdem eine breitere Farbpalette, neue Übertragungsfunktionen, eine größere Bittiefe sowie statische und/oder dynamische Metadaten.
Die gute Nachricht ist, dass HDR-Video auch in Zukunft von Bedeutung sein wird. Die schlechte Nachricht ist, dass es leider noch eine Weile dauern wird, bis sich ein Branchenkonsens über die HDR-Videoformate eingestellt hat.
Mit mehreren Formaten, Standards, Single- und Dual-Layer-Implementierungen und verschiedenen Anzeigeoptionen präsentiert die aktuelle HDR-Videolandschaft nur wenige verbindliche Regeln und eine breite Palette von Möglichkeiten. Unser Ziel ist es, Ihnen zu helfen, etwas Praktisches und Nützliches aus der Übersicht der Möglichkeiten zu erschließen, die sich Ihnen mit HDR-Video bieten.
Inwiefern verbessert HDR die Videoqualität?
Normalerweise glaubt man nur das, was man sieht, aber weil sich Ihre Augen auf eine Webseite und nicht auf die Monitore in einem hochmodernen Videoerlebnislabor konzentrieren, ist der vielleicht einfachste Weg, HDR-Video in Worten zu erklären, zu beschreiben, was es tatsächlich leistet. So funktioniert die HDR-Videotechnologie:
- Sie erzeugt klarere Kontraste und intensivere Farben
- Sie vergrößert den Dynamikbereich (auch als Spitzenhelligkeit und Schwarzwerte bezeichnet)
- Sie erweitert den Farbraum (großer Farbbereich)
- Sie verbessert die Bildtreue (10-Bit-Farbtiefe und 1024 Farbtöne)
- Sie führt eine Aktualisierung auf eine optoelektronische Übertragungsfunktion durch
- Sie stellt statische und dynamische Metadaten zur Verfügung
Zusammengenommen führen diese Faktoren zu einem deutlichen Ergebnis: HDR-Video liefert die Art von Verbesserung der Bildqualität, die der Zuschauer nicht mehr missen möchte, wenn er sie einmal erlebt hat. Nachfolgend finden Sie einen Vergleich zwischen der Bildqualität von SDR- und HDR-Videobildern.
Wissenswertes über HDR-Videoformate
HDR-Video ist eine Mischung aus proprietärer Technologie, offenen Standards, technischen Empfehlungen und Branchenrichtlinien. Während die HDR-Formate standardisiert wurden, stellt sich die Frage nach den Mastering-Werten für HDR-Inhalte, wie z. B. Weißspitzenwerte, Mittelgrautonwerte, Farbbereich- und Farbraumprobleme sowie die Übertragung von Metadaten. In diesem Zusammenhang finden Sie nachfolgend, was Sie sehen, wenn Sie die Landschaft des HDR-Videoformats betrachten.
| Format | Vorgeschlagen von | Metadaten | Übertragungsfunktion | Ziel(e) |
|---|---|---|---|---|
| Advanced HDR | Technicolor und Philips | Dynamisch | HLG oder PQ | Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| Dolby Vision | Dolby Laboratories | Dynamisch | PQ | Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD (separate Implementierung für Digital Cinema) |
| HDR10 | Dolby, übernommen als SMPTE ST-2084 | Statisch | PQ | Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| HDR10 mit dynamischen Metadaten | SMPTE 2094-x -10 = Dolby -20 = Philips -30 = Technicolor -40 = Samsung |
Dynamisch | PQ | Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| HDR10+ | Samsung, 20th Century Fox Panasonic |
Dynamisch | PQ | Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| Hybrid Log Gamma (HLG) | BBC und NHK | Keine | HLG | Fernsehübertragungen |
| Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
| Fernsehübertragungen, Blu-Ray und VOD |
LED, OLED und warum HDR-Video sehr „pingelig“ im Hinblick auf die Nits bei den Farben ist.
Beachten Sie den Unterschied in der Farbraumgrafik. Der Farbraum Rec.2020 erweitert den Bereich des angezeigten Farbraums erheblich, was zu viel lebendigeren, realistischeren Farben führt, die von HDR-Videos dargestellt werden können. Der Rec.2020-Farbraum nutzt die Möglichkeiten von LED- und OLED-Displays, um hellere, sattere Farben anzuzeigen – so wie unsere Augen sie im wirklichen Leben sehen.
Die meisten HDR-Videodisplays bestehen heute aus 1000 Nits. Was sind Nits? Bei Nits handelt es sich um eine numerische Darstellung des Spitzenwerts für das weiße Farbvolumen oder die Leuchtdichte, gemessen in Candela pro Quadratmeter. Standard Dynamic Range-Displays bestehen typischerweise aus 100 Nits, während die Norm SMPTE ST-2084 eine Leuchtdichte von bis zu 10.000 Nits spezifiziert.
Wie sieht der Branchenausblick für die Markteinführung der HDR-Videotechnologie aus?
Die Einführung von HDR-Video in den Mainstream erfordert die Zustimmung der Interessengruppen auf allen Stufen der Medienlieferkette, von der Erstellung der Inhalte bis zur Wiedergabe. Momentan verhalten sich viele Pay-TV-Anbieter, OTT-Dienstleister und Sendeanstalten noch abwartend.
Andererseits haben einige Unternehmen den Schritt bereits vollzogen, wie es bei vielen Streaming-Videoanbietern und Studios der Fall ist, die HDR-Videoinhalte bereitstellen.
Inzwischen beeinflussen nur noch einige wenige Punkte die breite Akzeptanz von HDR-Videos auf dem Markt:
- Die Anzahl der verfügbaren HDR-fähigen Displays
- Die verschiedenen HDR-Videoformate, die von diesen Displays unterstützt werden.
- Die Abwärtskompatibilität mit älteren Displays, die den Farbraum Rec.709 verwenden.
- Die Bereitstellung von HDR-Inhalten von Studios und diversen Distributoren wie OTT-Diensten, Sendeanstalten und Pay-TV-Betreibern.
HDR-Video ist wünschenswert und unvermeidlich, aber seine Einführung wird schrittweise erfolgen. So übertrugen beispielsweise in den Vereinigten Staaten Dish, DirecTV und Comcast die Sendungen der Olympischen Winterspiele 2018 in Pyeongchang in 4K und HDR, allerdings nur...
- mit einer speziellen Ausstattung
- bei einigen wenigen Wettbewerben
- zeitversetzt