Die Zahl der Fernseher mit 4K-Bildschirmauflösung ist explodiert, und das aus gutem Grund. Wer wünscht sich nicht ein detailreicheres TV-Bild?
Ultra HD: Mehr als nur 4K-Auflösung
Der 4K-Auflösungsstandard ist ein Teil dessen, was jetzt als Ultra HD bezeichnet wird. Neben einer erhöhten Auflösung sind die richtige Helligkeit und Belichtungsstufen wichtige Faktoren, die die Bildqualität aufgrund der erhöhten Lichtleistung in Verbindung mit einem als HDR bezeichneten Videoverarbeitungssystem verbessern.
Was ist HDR?
HDR steht für High Dynamic Range.
Während des Erstellungsprozesses für ausgewählte Inh alte, die für Kino- oder Heimvideopräsentationen bestimmt sind, werden die vollständigen Helligkeits- und Kontrastdaten, die während des Filmvorgangs erfasst wurden, in das Videosignal kodiert. Wenn der Inh alt in einen Stream, eine Sendung oder auf eine Disc gerendert wird, wird dieses Signal an einen HDR-fähigen Fernseher gesendet.
Die Informationen werden entschlüsselt und die High-Dynamic-Range-Informationen werden basierend auf der Helligkeit und der Kontrastfähigkeit des Fernsehgeräts angezeigt. Wenn ein Fernseher nicht HDR-fähig ist (als Standard-Dynamikbereich-Fernseher bezeichnet), zeigt er die Bilder ohne die High-Dynamic-Range-Informationen an.
Zusätzlich zu einer 4K-Auflösung und einem breiten Farbraum kann ein HDR-fähiger Fernseher in Kombination mit richtig codierten Inh alten Helligkeits- und Kontrastwerte anzeigen, die dem in der realen Welt nahe kommen. Das bedeutet helles Weiß ohne Ausblühen oder Auswaschen und tiefes Schwarz ohne Matsch oder Quetschen.
Wenn zum Beispiel eine Szene helle und dunklere Elemente im selben Bild enthält, wie z. B. einen Sonnenuntergang, sehen Sie sowohl das helle Licht der Sonne als auch die dunkleren Teile des Rests des Bildes mit gleicher Klarheit. zusammen mit allen Helligkeitsstufen dazwischen.
Da es eine breite Palette von Weiß bis Schwarz gibt, sind Details, die normalerweise sowohl in den hellen als auch in den dunklen Bereichen eines Standardfernsehbilds nicht sichtbar sind, auf HDR-fähigen Fernsehern leichter zu erkennen, was ein zufriedenstellenderes Seherlebnis bietet.
Wie sich die HDR-Implementierung auf die Verbraucher auswirkt
HDR ist ein evolutionärer Schritt zur Verbesserung des Fernseherlebnisses. Dennoch sehen sich die Verbraucher vier Haupt-HDR-Formaten gegenüber, die sich darauf auswirken, welche Fernseher, zugehörigen Peripheriekomponenten und Inh alte sie kaufen sollten. Diese vier Formate sind:
- HDR10
- Dolby Vision
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- Technicolor HDR
Jedes Format hat seine eigenen speziellen Attribute.
HDR10 und HDR10+
HDR10 ist ein offener, gebührenfreier Standard, der in alle HDR-kompatiblen Fernseher, Heimkino-Receiver, Ultra-HD-Blu-ray-Player und ausgewählte Medienstreamer integriert ist.
HDR10 wird als allgemeiner angesehen, da seine Parameter auf einen bestimmten Inh alt gleichermaßen angewendet werden. Beispielsweise wird ein durchschnittlicher Helligkeitsbereich über einen ganzen Film ermittelt.
Während des Erstellungsprozesses werden der hellste Punkt und der dunkelste Punkt in einem Film markiert. Wenn der HDR-Inh alt wiedergegeben wird, werden alle anderen Helligkeitsstufen auf diese Punkte indexiert.
Im Jahr 2017 demonstrierte Samsung jedoch einen Szene-für-Szene-Ansatz für HDR namens HDR10+ (nicht zu verwechseln mit HDR+, das weiter unten besprochen wird). Genau wie HDR10 ist HDR10+ gebührenfrei, es fallen jedoch einige anfängliche Einführungskosten an.
Obwohl alle HDR-fähigen Geräte HDR10 verwenden, verwenden Fernseher und Inh alte von Samsung, Panasonic und 20th Century Fox ausschließlich HDR10 und HDR10+.
Dolby Vision
Dolby Vision ist das von Dolby Labs entwickelte und vermarktete HDR-Format, das Hardware und Metadaten in seiner Implementierung kombiniert. Die zusätzliche Anforderung ist, dass Inh altsersteller, Anbieter und Gerätehersteller Dolby eine Lizenzgebühr für die Nutzung zahlen müssen.
Dolby Vision gilt als präziser als HDR10. Seine HDR-Parameter können Szene für Szene oder Bild für Bild kodiert und je nach den Fähigkeiten des Fernsehers abgespielt werden. Mit anderen Worten, die Wiedergabe basiert auf den Helligkeitswerten, die an einem bestimmten Referenzpunkt vorhanden sind, z. B. einem Bild oder einer Szene, und ist nicht auf den maximalen Helligkeitswert für den gesamten Film beschränkt.
Auf der anderen Seite, wie Dolby Dolby Vision strukturiert hat, können alle lizenzierten und ausgestatteten Fernseher, die dieses Format unterstützen, HDR10-Signale dekodieren, wenn der TV-Hersteller diese Funktion aktiviert hat. Ein Fernseher, der nur mit HDR10 kompatibel ist, kann jedoch keine Dolby Vision-Signale decodieren.
Mit anderen Worten, ein Fernseher mit Dolby Vision kann HDR10 decodieren, und ein Fernseher nur mit HDR10 kann Dolby Vision nicht decodieren. Viele Inh altsanbieter, die die Dolby Vision-Codierung in ihre Inh alte integrieren, enth alten jedoch häufig die HDR10-Codierung, insbesondere um HDR-fähige Fernseher zu berücksichtigen, die möglicherweise nicht mit Dolby Vision kompatibel sind.
Wenn die Inh altsquelle nur Dolby Vision enthält und der Fernseher nur HDR10-kompatibel ist, ignoriert der Fernseher die Dolby Vision-Kodierung und zeigt das Bild als Standardbild mit dynamischem Bereich an. Mit anderen Worten, in diesem Fall können Sie HDR nicht nutzen.
TV-Marken, die Dolby Vision unterstützen, umfassen ausgewählte Modelle von LG, Philips, Sony, TCL und Vizio. Zu den Ultra-HD-Blu-ray-Playern, die Dolby Vision unterstützen, gehören ausgewählte Modelle von OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic und Cambridge Audio. Je nach Herstellungsdatum des Geräts wird die Dolby Vision-Kompatibilität möglicherweise erst nach einem Firmware-Update aktiviert.
Auf der Inh altsseite wird Dolby Vision durch das Streaming ausgewählter Inh alte unterstützt, die auf Netflix, Amazon und Vudu angeboten werden, sowie einer begrenzten Anzahl von Filmen auf Ultra HD Blu-ray Disc.
Samsung ist die einzige große TV-Marke in den USA, die Dolby Vision nicht unterstützt. Samsung-Fernseher und Ultra-HD-Blu-ray-Disc-Player unterstützen nur HDR10.
Hybrid Log Gamma (HLG)
Hybrid Log Gamma ist ein HDR-Format, das für Kabel-, Satelliten- und Over-the-Air-TV-Sendungen entwickelt wurde. Es wurde von Japans NHK und BBC Broadcasting Systems entwickelt, ist aber lizenzfrei.
Der Hauptvorteil von HLG für TV-Sender und -Eigentümer besteht darin, dass es abwärtskompatibel ist. Mit anderen Worten, da die Bandbreite für Fernsehsender sehr hoch ist, erlaubt die Verwendung eines HDR-Formats wie HDR10 oder Dolby Vision Besitzern von Nicht-HDR-Fernsehern (einschließlich Nicht-HD-Fernsehern) nicht, die HDR-codierten Inh alte anzuzeigen.
Die HLG-Codierung ist jedoch eine weitere Übertragungssignalschicht, die zusätzliche Helligkeitsinformationen enthält, ohne dass spezielle Metadaten erforderlich sind, die über das aktuelle TV-Signal gelegt werden können. Dadurch können die Bilder auf jedem Fernseher betrachtet werden.
Wenn Sie kein HLG-fähiges HDR-Fernsehgerät haben, erkennt es die hinzugefügte HDR-Ebene nicht, sodass Sie die Vorteile der zusätzlichen Verarbeitung nicht nutzen können, aber Sie erh alten ein Standard-SDR-Bild.
Obwohl HLG eine Möglichkeit bietet, dass sowohl SDR- als auch HDR-Fernseher mit denselben Sendesignalen kompatibel sind, liefert es kein so genaues HDR-Ergebnis, wenn dieselben Inh alte mit HDR10- oder Dolby Vision-Codierung angezeigt werden, was HLGs erheblich einschränkt Potenzial.
HLG-Kompatibilität ist ab dem Modelljahr 2017 bei den meisten 4K Ultra HD HDR-fähigen Fernsehern (außer Samsung-Modellen) und Heimkino-Receivern enth alten. Bisher haben die BBC und DirecTV einige Programme mit HLG bereitgestellt.
Technicolor HDR
Von den vier großen HDR-Formaten ist Technicolor HDR am wenigsten bekannt und wird in Europa nur geringfügig verwendet. Ohne sich in technischen Details zu verlieren, ist Technicolor HDR wahrscheinlich die flexibelste Lösung, da es sowohl für aufgezeichnete (Streaming und Disc) als auch für ausgestrahlte TV-Anwendungen verwendet werden kann. Es kann auch mit Frame-by-Frame-Referenzpunkten kodiert werden.
Darüber hinaus ist Technicolor HDR ähnlich wie HLG abwärtskompatibel mit HDR- und SDR-fähigen Fernsehern. Die besten Anzeigeergebnisse erzielen Sie auf einem HDR-Fernseher, aber ein SDR-Fernseher kann aufgrund seiner Farb-, Kontrast- und Helligkeitsfähigkeiten von einer höheren Qualität profitieren.
Technicolor HDR-Signale können in SDR angezeigt werden, was es für Ersteller von Inh alten, Inh altsanbieter und Fernsehzuschauer praktisch macht. Technicolor HDR ist ein offener Standard, der von Inh altsanbietern und TV-Herstellern gebührenfrei implementiert werden kann.
Tonzuordnung
Eines der Probleme bei der Implementierung der verschiedenen HDR-Formate auf Fernsehern ist, dass nicht alle Fernseher die gleichen Lichtausgabeeigenschaften haben. Beispielsweise kann ein HDR-fähiger High-End-Fernseher bis zu 1.000 Nits Licht ausgeben (wie einige High-End-LED/LCD-Fernseher). Andere haben möglicherweise eine maximale Lichtleistung von 600 oder 700 Nits (OLED- und LED/LCD-Fernseher der Mittelklasse). Und einige preisgünstigere HDR-fähige LED/LCD-Fernseher geben möglicherweise nur etwa 500 Nits aus.
Als Ergebnis wird eine als Tonemapping bekannte Technik verwendet, um diese Varianz zu beheben. Was passiert, ist, dass die in einem bestimmten Film oder Programm platzierten Metadaten den Fähigkeiten des Fernsehers neu zugeordnet werden. Dabei wird der Helligkeitsbereich des Fernsehers berücksichtigt. Anpassungen werden an der Spitzenhelligkeit und allen Zwischenhelligkeitsinformationen in Verbindung mit den Details und Farben vorgenommen, die in den ursprünglichen Metadaten in Bezug auf die Reichweite des Fernsehers vorhanden sind. Dadurch wird die in den Metadaten kodierte Spitzenhelligkeit nicht ausgewaschen, wenn sie auf einem Fernseher mit geringerer Lichtleistung gezeigt wird.
Upscaling von SDR auf HDR
Da die Verfügbarkeit von HDR-codierten Inh alten nicht reichlich ist, stellen mehrere TV-Hersteller sicher, dass das zusätzliche Geld, das die Verbraucher für einen HDR-fähigen Fernseher ausgeben, nicht verschwendet wird, indem sie eine SDR-zu-HDR-Konvertierung einbeziehen. Samsung bezeichnet sein System als HDR+ (nicht zu verwechseln mit dem zuvor besprochenen HDR10+), und Technicolor bezeichnet sein System als Intelligent Tone Management.
Wie bei Auflösungs-Upscaling und 2D-zu-3D-Konvertierung liefern HDR+ und SD-zu-HDR-Konvertierung jedoch nicht so genaue Ergebnisse wie natürliche HDR-Inh alte. Einige Inh alte können von Szene zu Szene verwaschen oder ungleichmäßig aussehen, aber es bietet eine andere Möglichkeit, die Helligkeitsfunktionen eines HDR-fähigen Fernsehers zu nutzen. Die HDR+- und SDR-zu-HDR-Konvertierung kann nach Wunsch ein- oder ausgesch altet werden. Die SDR-zu-HDR-Hochskalierung wird auch als inverses Tonemapping bezeichnet.
Zusätzlich zur SD-zu-HDR-Hochskalierung integriert LG ein System, das es als aktive HDR-Verarbeitung bezeichnet, in eine ausgewählte Anzahl seiner HDR-fähigen Fernseher, das beiden HDR10 eine integrierte Szene-für-Szene-Helligkeitsanalyse hinzufügt und HLG-Inh alt, wodurch die Genauigkeit dieser beiden Formate verbessert wird.
HDR+ von Samsung passt die Helligkeit und das Kontrastverhältnis von HDR10-codierten Inh alten an, sodass Objekte deutlicher hervortreten.
Das Endergebnis
Das Hinzufügen von HDR verbessert das Fernseherlebnis. Wenn Formatunterschiede behoben werden und Inh alte über Disc-, Streaming- und Sendequellen weithin verfügbar werden, werden die Verbraucher sie wahrscheinlich genauso akzeptieren, wie sie frühere Fortschritte gemacht haben.
Obwohl HDR nur in Kombination mit 4K-Ultra-HD-Inh alten zum Einsatz kommt, ist die Technologie unabhängig von der Auflösung. Dies bedeutet, dass es auf Videosignale mit anderen Auflösungen angewendet werden kann, sei es 480p, 720p, 1080i oder 1080p. Das bedeutet auch, dass der Besitz eines 4K-Ultra-HD-Fernsehers nicht automatisch bedeutet, dass dieser HDR-kompatibel ist. Der TV-Hersteller trifft eine selbstbewusste Entscheidung, es aufzunehmen.
Jedoch lag der Schwerpunkt von Inh altserstellern und -anbietern darauf, die HDR-Fähigkeit innerhalb der 4K Ultra HD-Plattform anzuwenden. Angesichts der abnehmenden Verfügbarkeit von Nicht-4K-Ultra-HD-Fernsehern, DVD- und Standard-Blu-ray-Disc-Playern und der Fülle von 4K-Ultra-HD-Fernsehern sowie einer zunehmenden Anzahl von Ultra-HD-Blu-ray-Playern, die zusammen mit den kommenden verfügbar sind Durch die Implementierung von ATSC 3.0-TV-Übertragungen eignet sich die zeitliche und finanzielle Investition der HDR-Technologie am besten, um den Wert von 4K-Ultra-HD-Inh alten, Quellgeräten und Fernsehern zu maximieren.
Obwohl es in der aktuellen Implementierungsphase viel Verwirrung zu geben scheint, wird sich alles irgendwann klären. Obwohl es zwischen den einzelnen Formaten subtile Qualitätsunterschiede gibt (Dolby Vision gilt als leicht überlegen), bieten alle HDR-Formate eine deutliche Verbesserung des Fernseherlebnisses.
FAQ
Wie unterscheidet sich HDR10 von HDR10+?
HDR10 ist ein älterer Standard und HDR10+ ist der Nachfolger des HDR10-Standards. Ihr spezifisches Fernsehgerät und seine einzigartige HDR-Implementierung bestimmen jedoch, wie gut Ihr HDR-Erlebnis ist.
Ist HDR oder 4K wichtiger?
HDR und 4K sind völlig unterschiedliche Technologien. HDR bezieht sich auf die Helligkeit und den Kontrast eines Displays, während sich 4K auf die Auflösung eines Displays bezieht. Höhere Auflösungen und HDR bieten beide ihre eigenen Vorteile.
