Was ist HDR und wie verbessert es Fernseher und Displays?

Fernseher und Videodisplays haben sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt und bieten uns neue Erfahrungen wie nie zuvor. Neue Standards haben Videos realistischer denn je gemacht und HDR ist einer dieser Standards.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, was HDR ist und wie es die Videotechnologie verbessert, ist dieser Artikel genau das Richtige für Sie.

Was bedeutet HDR?

HDR oder High Dynamic Range ist eine TV- und Videoanzeigefunktion. Geräte, die HDR unterstützen, bieten normalerweise hellere Highlights und eine größere Bandbreite an Farbdetails. Dadurch werden die Bilder auf dem Fernseher oder Anzeigegerät druckvoller und lebensechter.

Was macht HDR?

Die HDR-Videotechnologie bietet die Standards für eine neue Ära der TV- und Videodarstellung. Die Technologie gibt das, was wir mit unseren Augen sehen, in Farben wieder und lässt Videos so realistisch wie möglich aussehen. Dies wird durch verschiedene Faktoren erreicht, darunter:

• Spitzenhelligkeit.
• Schwarzwerte.
• Farbpalette.
• Übertragungsfunktionen.
• Bit-Tiefe.
• Metadaten.

HDR-Video macht es möglich, den Bildrealismus von der Kamera über die Postproduktion bis hin zur Verteilung und Anzeige nachzubilden. Informationen werden in der Postproduktion verwendet, um Inhalte zu sortieren und den größtmöglichen Kontrastumfang zu erzielen.

Beim Grading der Bilder können tiefere und gesättigtere Farben mit weicheren Schattierungen auf das Video angewendet werden.

Die Technologie verwendet die folgenden Aktionen, um das visuelle Erlebnis von Videos bereitzustellen:

• Erzeugt definiertere Kontraste und sattere Farben.
• Erhöht den Dynamikbereich (Spitzenhelligkeit und Schwarzwerte).
• Erweitert den Farbraum (breiter Farbraum).
• Verbessert die Bildtreue (10-Bit-Farbtiefe und 1024 Farbtöne).
• Aktualisierungen einer optoelektronischen Übertragungsfunktion.
• Bietet statische und dynamische Metadaten.

Kontrast und Farbe

Kontrast beschäftigt sich mit der Beziehung zwischen Hell und Dunkel und Farbe. Die Verwendung von Kontrast mit HDR hilft dabei, das Aussehen von Szenen in Videos zu definieren. Ein Sonnenuntergang ist ein Beispiel. In einer solchen Szene bewahrt HDR die Abstufung von dunkel nach hell auf eine Weise, die SDR (Standard Dynamic Range) nicht kann.

Ähnlich wie hochauflösende Musik den Künstler zu Ihren Ohren bringt, geht HDR über die Bereitstellung realistischer Grafiken hinaus, um sie tatsächlich zu stylen.

Bei der Wahl zwischen einem Fernseher mit einem besseren Kontrastverhältnis und genaueren Farben oder einem Fernseher mit nur einer höheren Auflösung wählen die meisten Leute das Gerät mit dem höheren Kontrastverhältnis. Dies liegt an der natürlicheren Grafik, die realer aussieht als ein Fernseher mit einer höheren Auflösung.

HDR erzeugt tiefere und lebendigere Rot-, Grün- und Blautöne und zeigt bei Videos auch mehr Schattierungen dazwischen. Dies bedeutet, dass tiefe Schatten in Videos nicht nur schwarze Leerstellen sind. Stattdessen sehen Benutzer Details in der Dunkelheit, selbst wenn das Video sehr dunkel ist. Die unterschiedlichen Schattierungen von Objekten im Licht sind auch viel klarer, mit reduzierten Sättigungsgraden für Objekte.

Licht und Helligkeit

Licht spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie HDR die Qualität der Videos im Fernsehen. HDR steuert, wie viel Licht ein Video ausgibt. Die auf dem Bildschirm ausgegebene Lichtmenge beeinflusst den Dynamikbereich, der den Unterschied zwischen hell und dunkel auf dem Bildschirm darstellt.

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Unsere Wahrnehmung von Licht beeinflusst den Farbumfang, den wir wahrnehmen. Je größer die Reichweite des Lichts ist, desto größer ist die Vielfalt der Farben, die wir wahrnehmen. Der Farbbereich innerhalb des Spektrums der vom menschlichen Auge erkennbaren Farben wird als Farbskala bezeichnet. HDR verwendet einen Farbraum, der als Rec.2020 bekannt ist. Dieser Farbraum zeigt über 100-mal mehr Farben als die Standard-Displayauflösung.

Ohne HDR wird die Displayhelligkeit normalerweise in „Nits“ der Spitzenhelligkeit ausgedrückt. Dies ändert sich mit HDR, das auf bis zu 10.000 Nits ausgelegt ist. Das ist 30- bis 40-mal mehr als das, was Nicht-HDR-Displays erreichen.

HDR-Metadaten enthalten Inhalte und Eigenschaften, die zum Anpassen der Farbe und Helligkeit eines Anzeigegeräts verwendet werden.

Tone Mapping spielt eine entscheidende Rolle bei der Verwendung von Metadaten mit HDR. Das Verfahren des Tone Mappings stellt sicher, dass die Farbmenge von Inhalten an die Fähigkeiten eines Displays angepasst werden kann.

Gleichzeitig behält die Bildsprache jedoch so viel von den Absichten des ursprünglichen Schöpfers bei der Darstellung des Inhalts bei. Dazu werden bei HDR dynamische Metadaten und statische Metadaten verwendet.

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Dynamische Metadaten geben Informationen über bestimmte Teile von Videos, während statische Metadaten Informationen über das gesamte Video liefern. Es führt Tone Mapping pro Szene durch, was zu einem besseren Erlebnis führt, wenn Videos auf weniger leistungsfähigen HDR-Anzeigegeräten angezeigt werden.

Die Verwendung statischer Metadaten mit HDR kann zu einer stärkeren Komprimierung des Dynamikbereichs und des Farbraums als erforderlich führen. Dies liegt daran, dass, wenn Tone Mapping basierend auf statischen Metadaten durchgeführt wird, es auf dem hellsten Frame im gesamten Video basiert.

Der Unterschied zwischen HDR und Nicht-HDR

Der Vergleich von HDR-Funktionen mit bereits vorhandenen Fernsehbildschirmen oder Anzeigetechnologien wie 4K-TV hilft dabei, besser zu verstehen, wie sehr HDR die Videotechnologie verbessern kann.

4K-TV-Displays werden geliebt, weil sie die vierfache Anzahl von Pixeln aller HD-Fernseher auf dem Markt produzieren können. Im Vergleich zur Qualität eines HDR-Fernsehers stellen viele jedoch fest, dass sie die mit HDR-Fernsehern möglichen Farben und dynamischen Bilder nicht sehen können.

Während 4K die Anzahl der Pixel definiert, definiert HDR die Qualität des Gesehenen. 4K ohne HDR sieht nicht so gut aus. Ironischerweise können viele Leute nicht einmal die zusätzliche Auflösung sehen, die 4K in Videos bietet.

Während bestimmte Farbtöne (wie sehr gesättigte Farben) auf HDR-Displays sichtbar sind, können Sie sie auf normalen Fernsehern, Projektoren oder Computern nicht sehen.

Einschränkungen von HDR

Nicht jede HDR-Technologie ist gleich. Billigere LCD-HDR-Bildschirme erfüllen nicht immer die Erwartungen, helle Objekte vor scharf dunkleren Hintergründen darzustellen. Dadurch entstehen Lichthöfe um helle Objekte oder Lichtstreifen, die über den Bildschirm laufen.

Die Produktion von HDR kann sehr schwierig sein. Der Prozess kann neue Geräte und Zeit erfordern, um sich mit den verschiedenen HDR-Standards, Farbraumkonzepten und mehr vertraut zu machen.

Aus diesem Grund haben relativ wenige Menschen HDR-Videos an Benutzer von Computergeräten geliefert. Dadurch ist die HDR-Erfahrung vieler Computerbesitzer geringer als die von HDR-TV-Besitzern.

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Der HDR-Modus von Windows 10 wartet darauf, zu starten, und es dauert nur einen Moment, bis er einsatzbereit ist.

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