HDR: Wir brauchen bessere Pixel

HDR10, Dolby Vision, HDR Pro, trueHDR, Ultra-HD Premium, 4K HDR oder HDR perfect? HDR-Video hat viele Namen. Nach Ultra-HD scheint die Technik High Dynamic Range zur kontrastreicheren Helligkeitsdarstellung von Videos das nächste Verkaufsargument für Geräte sowohl in der Videoproduktion als auch im Consumer-Bereich zu sein. Vor allem die TV-Hersteller werfen dabei mit allerlei Namen und Labels um sich. Doch worin unterscheiden sich die Technologien und worauf ist zu achten? Wir haben versucht, ein wenig Ordnung ins Chaos zu bringen.

Die Umstellung auf HDR erfordert ähnlich wie eine Erhöhung der Pixelzahl von zum Beispiel Full-HD auf Ultra-HD eine Anpassung der gesamten Kette von der Video- und Filmproduktion über die Verteilungskanäle bis hin zu den Endgeräten. Statt die Zahl der Pixel sowohl bei den Videoinhalten als auch bei den Endgeräten zu erhöhen, wird bei dieser Technik versucht, die Qualität der bereits vorhandenen Pixel zu verbessern. Der Ansatz scheint durchaus sinnvoll, da die stetige Erhöhung der Pixelzahlen in den vergangenen Jahren nur eine geringe subjektiv wahrgenommene Verbesserung bei Auflösungen über 4K gebracht hat.

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Der HDR-Workflow mit größerem Farbraum und besseren Displays soll die Verluste beim Dynamikumfang im Vergleich zu SDR minimieren. (Bild: Dolby)

HDR-Displays und Projektoren sind deutlich heller als bisher verwendete oder erreichen bessere Schwarzwerte oder verbessern sich sogar in beiden Belangen. Die daraus resultierenden Kontraste stellen erhöhte Anforderungen an die Formate, die zur Übertragung verwendet werden, um ungewollte Stufenartefakte zu verhindern.

Lichtquellen werden samt realistischer Blendung gezeigt

In der Praxis ermöglicht HDR beispielsweise eine realistische Darstellung von Lichtquellen im Bildausschnitt wie etwa Feuer oder Autoscheinwerfer. Ebenso werden Farben mit hoher Helligkeit und gleichzeitig hoher Sättigung dank der Nutzung des neuen Farbraums REC2020 ermöglicht.

Mit HDR-Displays und -Projektoren wird versucht, eines der grundsätzlichen Probleme der Foto- und Videografie zu lösen: Bislang konnten die Ausgabegeräte nur einen Bruchteil des Dynamikumfangs darstellen, der von professionellen Kameras aufgenommen werden kann. Für die Postproduktion von Filmen lag dabei die Herausforderung darin, durch sogenanntes Tone Mapping den eingefangenen Dynamikumfang so zusammenzustauchen, dass auch bei der Anzeige auf einem Standardmonitor sowohl sehr helle als auch sehr dunkle Bereiche gut zu erkennen sind, beziehungsweise zu entscheiden, welcher Teil des Dynamikumfangs verloren gehen darf.

HDR-Video sollte nicht mit dem aus der Fotografie bekannten Vorgehen verwechselt werden, wobei Einzelbilder aus Belichtungsreihen desselben Motivs miteinander kombiniert werden, um den Dynamikumfang des Kamerasensors künstlich zu erweitern, wodurch man später dunkle Bildbereiche anheben und hellere Bildbereiche dunkler werden lassen kann.

Wie zuvor erwähnt, wird ein ähnliches Tone Mapping auch bei der Filmproduktion betrieben und HDR bietet dabei Filmemachern die Möglichkeit, ein kontrastreiches Bild an die Konsumenten zu liefern, ohne Details in den hellen und dunklen Bildbereichen zu verlieren. Zudem verbessern HDR-Geräte maßgeblich die Farbwiedergabe, das heißt, der darstellbare Farbraum und die Anzahl der Farbnuancen werden erweitert.