HDR Fernseher Check

Ein Großteil aller bewegten Bilder, die wir heutzutage konsumieren ist eigentlich technisch gesehen nicht mehr up-to-date. Der Hauptgrund dafür sind die veralteten technischen Standards, die noch für Röhrenfernseher erstellt wurden und eigentlich noch bis heute gelten. Diese alten Standards wirken trotz der fortschreitenden Digitalisierung und Weiterentwicklung der Auflösung (wie beispielsweise HD) immer noch nach und beschneiden damit unsere Bildqualität auf dem TV aber auch im Kino. In Sachen Auflösung tut sich einiges – die Ultra HD Auflösung somit auch 4K Fernseher sind in aller Munde – doch was ist eigentlich mit dem Farbraum und Kontrast?

Viele Analysten gehen davon aus, dass HDR der neue Trend ist im Videobereich. Damit rücken der Dynamikumfang sowie der Farbraum von Videos neben der Steigerung der Auflösung in den Fokus der TV Hersteller.

Erst vor wenigen Wochen hat die CEA die Spezifikationen der HDR-Technik veröffentlicht. Der Sinn davon ist, dass sich die Verbraucher an diese halten können und somit genau wissen welche Spezifikationen ein TV mit dem Laben „HDR TV“ mindestens haben muss. In der CEA sind alle namhaften und wichtigen Hersteller wie Samsung, LG Sony, Google, Panasonic aber auch Sharp oder Toshiba vertreten. Diese Anforderungen muss ein HDR-Display haben:

• Ein HDR Display kann HDR 10 Media Profile empfangen und verarbeiten. Diese wiederum erben bestimmte Eigenschaften wie beispielsweise die Farbtiefe von HDMI oder andren Quellen. Allerdings können auch andere Media Profile unterstützt sein.
• Es muss eine passende EOTF – also Electro Optical Transfer Function vorhanden sein um die Bilder zu rendern.
• Ein HDR Fernseher muss in der Lage sein statische HDR Metdaten zu empfangen – inklusive desCEA-861.3 Standards
• Es muss mindestens eine Schnittstelle wie CEA-861.3 vorhanden sein, die HDR-Signale nach der Norm CEA-861-F übermittelt.

Was ist HDR?

HDR steht für High Dynamic Range und wird manchmal auch als HDRI also High Dynamic Range Image oder HDR-Bild bezeichnet. Dabei handelt es sich zu Deutsch um ein Hochkontrastbild welches große Helligkeitsunterschiede detailreich wiedergegeben werden. Das Pendant dazu sind LDR-Bilder (Low Dynamic Range Images) welche einen sehr viel geringeren Dynamikumfang besitzen. HDR Bilder können nur von speziellen Kameras aufgenommen werden – auch darauf ausgelegte Ausgabegeräte gibt es bisher nur wenige. Doch das soll sich mit den neuen HDR Fernseher oder auch HDR TVs ändern.

Wie funktioniert HDR?

Fast alle momentan verfügbaren Kameras somit auch digitalen Bilder verwenden nur 256 Helligkeitsstufen – also 8 Bit für jeden Farbkanal (Rot, Grün und Blau). Doch diese Helligkeitsstufen reichen oft nicht aus um die in der Natur vorkommenden Helligkeitsunterschiede wiederzugeben. Viele Kameras können dies jedoch theoretisch – verwendet wird es aber selten, da fast alle Bildschirme und HDR TVs diese gar nicht widergeben können – auch im Druck ist dies der Fall. Im Grunde können HDR Bilder einfach besser die Realität darstellen wie normale Kameras, die diese oft an Unter- oder Überbelichtung leiden. Das Bild entspricht bei perfekten Einstellungen genau dem was das menschliche Auge sieht.

Beispiel HDR Foto

HDR TVs – Warum ist HDR so wichtig?

Es ist definitiv sinnvoll den Kontrastumfang unserer Fernseher zu erweitern. Warum? Der Grund ist einfach: Ist der Kontrastumfang eines Fernsehers kleiner als der das menschlichen Auges dann weicht das dargestellte Bild vom eigentlichen Bild ab. Bei heutigen TVs sieht man nur Bilder mit einem deutlich geringeren Kontrastumfang als HDR. Dabei wird der wirklich vorhandene Kontrastumfang entweder gestaucht oder es wird nur ein Ausschnitt dargestellt. Hat man dagegen einen HDR Fernseher dann kann dieser deutlich detailreichere und somit auch realitätsnähre Bilder darstellen. Bei Aufnahmen von Wolken ist es zum Beispiel möglich kleine und feine Strukturen zu erkennen – diese gehen bei „normalen“ Bildern verloren, da sie überstrahlt werden.

Es definitiv wichtig den Farbraum des momentanen TV-Systems zu erweitern. Kein gängiges Bewegtbild-Verfahren ist nämlich in der Lage das gesamte Farbspektrum darzustellen. Ein Fernseher zeigt immer nur einen Ausschnitt dieses Farbspektrums. Um eine gute und vor allem vergleichbare Basis für Vergleiche und Messungen zu schaffen hat man in den letzten Jahren sehr viele verschiedene Ausschnitte aus dem gesamten Farbspektrum definiert welche Farbraum genannt werden und bestimmte Bezeichnungen wie sRGB oder auch BT.2020 tragen. Je größer dieser ist umso mehr Farben können vom TV dargestellt werden und umso natürlich sind dann die vom Fernseher dargestellten Bilder.

Technisch geht es bei HDR Fernsehern um eine Vergrößerung des Kontrastumfangs und Dynamikbereichs einer Bildquelle. In einfachem Deutsch: Der Bereich zwischen dem weißesten Weiß-Wert und dem dunkelsten oder schwärzesten Schwarz-Wert soll möglichst granular sein. Dadurch hat man einen höheren Unterschied zwischen dem dunkelsten und hellsten Punkt eines Bildes. Da dies alles sehr technisch ist wird im Marketing bei HDR TVs oft von Geräten mit einem größeren Farbraum gesprochen – wobei es doch eigentlich mehr um den Kontrastumfang geht.

Doch werden sich HDR-Fernseher durchsetzen? Es gibt verschiedene Theorien wie die TV Hersteller mit HDR umgehen – aber es ist davon auszugehen, dass es vorwiegend Ultra HD TVs mit HDR geben wird und eher weniger HD-TVs. Doch auch in Kinos und vor allem bei Streaming-Anbietern wie Netflix, Amazon oder Maxdome ist HDR ein Thema – denn ist eine Möglichkeit eine USP / ein Alleinstellungsmerkmal zu schaffen. Ob HDR schon jetzt „gepusht“ wird oder die Hersteller zu nächst noch den Ultra HD Hype abwarten steht in den Sternen. Doch ein ist sicher – wenn Ultra HD nicht zu dem gewünschten Erfolg führt werden sicherlich bald vermehrt HDR Fernseher beworben.

Beispiel für ein HDR-Bild

Das beste Wiedergabe-Ergebnis in Sachen Bildqualität liefert heute die Ultra HD Blu-Ray-Disc. Doch noch sehr wenige Kunden kommen momentan in den Genuss der neuen UHD-Qualität. Die momentan noch am weitesten verbreitete Blu-Ray Disc arbeitet mit dem REC.701 Farbraum – das entspricht der Qualität des aktuellen HD-TV-Programms. Dies orientiert sich immer noch an der Qualität der eigentlich ausgestorbenen Röhrenfernseher. Allerdings umgehen einige Hersteller das in dem sie das Bild mit diversen Bild-Modi verändern und so ein deutlich kontrastreicheres Bild erzeugen. Allerdings ist das eingehende Bildsignal immer noch dasselbe und die Qualität somit limitiert. Wichtig ist es bereits ein besseres Quell-Bild zu erzeugen und dort setzt die HDR-Technik ein.

HDMI 2.0a als Standard für HDR

Mit dem neuen HDMI 2.0a-Standard lassen sich auch Videos im HDR Format auf den neuen HDR TV übertragen. Finden wird man diesen vermutlich vorwiegend in neuen 4K Fernsehern. Vor kurzem wurde diese Spezifikation vorgestellt. Die größte Neuerung dabei ist die Unterstützung des HDR-Formats. Grundlage ist, dass das TV Display über ein 10-Bit-Panel verfügt und das HDMI-Signal dank HDMI 2.0a auch mit 10-Bit pro Farbkanal übertragen wird.

Dadurch lassen sich deutlich kräftigere Farben erzeugen. Wichtig ist auch, dass die Hintergrundbeleuchtung des HDR TVs punktuell arbeiten kann – sprich dass je diese an das gezeigte Bild angepasst wird und es somit zu maximalen Kontrastwerten kommt. Dadurch sind punktuelle Werte von mehr als 1000 cd/m² möglich. Zum Vergleich: Ein heutiger TV erreicht nur 300 cd/m².