Was ist HDR und wie verbessert es Fernseher und Displays?

HDR ist in Fotografie, Videos und mehr immer häufiger anzutreffen. Hier finden Sie einen Überblick darüber, wie es das visuelle Erlebnis verbessert.

Fernseher und Videodisplays haben sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt und uns neue Erlebnisse wie nie zuvor beschert. 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 Auswahl an Farbdetails. Dadurch werden Bilder auf dem Fernseher oder Anzeigegerät ausdrucksstärker und lebensechter.

Was macht HDR?

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

Spitzenhelligkeit.
Schwarzwerte.
Farbpalette.
Übertragungsfunktionen.
Bittiefe.
Metadaten.

HDR-Video ermöglicht es, Bilder von der Kamera über die Postproduktion bis hin zur Verteilung und Anzeige realistisch darzustellen. Informationen werden in der Postproduktion verwendet, um Inhalte zu bewerten und den größtmöglichen Kontrastumfang zu erzielen.

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

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

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

Kontrast und Farbe

Beim Kontrast geht es um die 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 Bilder hinaus, um sie tatsächlich zu stylen.

Angesichts der Wahl zwischen einem Fernseher mit besserem Kontrastverhältnis und genaueren Farben oder einem Fernseher mit nur höherer Auflösung entscheiden sich die meisten Menschen für das Gerät mit dem größeren Kontrastverhältnis. Dies liegt an der natürlicheren Darstellung, die realistischer wirkt als bei einem Fernseher mit höherer Auflösung.

HDR erzeugt tiefere und lebendigere Rot-, Grün- und Blautöne und zeigt bei Videos auch mehr Schattierungen dazwischen. Das bedeutet, dass tiefe Schatten in Videos nicht nur schwarze Hohlräume sind. Stattdessen sehen Nutzer Details in der Dunkelheit, selbst wenn das Video sehr dunkel ist. Auch die unterschiedlichen Schattierungen von Objekten im Licht sind viel klarer und die Sättigung der Objekte ist geringer.

Licht und Helligkeit

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

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Unsere Wahrnehmung von Licht beeinflusst die Farbpalette, die wir wahrnehmen. Je größer die Bandbreite des Lichts, desto größer ist die Vielfalt der Farben, die wir wahrnehmen. Der Farbbereich innerhalb des Spektrums der für das menschliche Auge erkennbaren Farben wird als Farbraum bezeichnet. HDR verwendet einen Farbraum namens Rec.2020. 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 zwischen 30 und 40 Mal mehr als das, was Nicht-HDR-Displays leisten.

Metadaten

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. Der Prozess des Tone Mapping stellt sicher, dass die Farblautstärke von Inhalten an die Möglichkeiten eines Displays angepasst werden kann.

Gleichzeitig behalten die Bilder jedoch weitgehend die Absichten des ursprünglichen Erstellers zur Darstellung des Inhalts bei. Um dies zu erreichen, werden bei HDR dynamische Metadaten und statische Metadaten verwendet.

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Dynamische Metadaten liefern Informationen über bestimmte Teile von Videos, während statische Metadaten Informationen über das gesamte Video liefern. Es führt eine Tonzuordnung für jede 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 Dynamikumfangs und der Farbskala als nötig führen. Dies liegt daran, dass die Tonzuordnung, die auf statischen Metadaten basiert, auf dem hellsten Bild im gesamten Video basiert.

Der Unterschied zwischen HDR und Nicht-HDR

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

4K-TV-Displays sind beliebt, weil sie viermal so viele Pixel erzeugen können wie alle HD-Fernseher auf dem Markt. Doch wenn man sie mit der Qualität eines HDR-Fernsehers vergleicht, stellen viele fest, dass sie nicht die Art von Farben und dynamischen Bildern sehen können, die mit HDR-Fernsehern möglich sind.

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

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

Einschränkungen von HDR

Nicht alle HDR-Technologien sind gleich. Billigere LCD-HDR-Bildschirme erfüllen nicht immer die Erwartungen, helle Objekte vor deutlich dunkleren Hintergründen darzustellen. Dadurch entstehen Lichthöfe um helle Objekte oder Lichtstreifen laufen über den Bildschirm.

Die Produktion von HDR kann eine große Herausforderung sein. Der Prozess erfordert möglicherweise neue Ausrüstung und Zeit, um sich mit den verschiedenen HDR-Standards, Farbraumkonzepten und mehr vertraut zu machen.

Aus diesem Grund haben relativ wenige Menschen Nutzern von Computergeräten HDR-Videos bereitgestellt. Dadurch ist das HDR-Erlebnis vieler Computerbesitzer schlechter als das der Besitzer eines HDR-Fernsehers.