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Grundlagen : HDR Basics Teil 2 - die Standards HDR10, HLG und Dolby Vision, und was ist eigentlich EOTF?

von Do, 4.Januar 2018 | 5 Seiten | diesen Artikel auf einer Seite lesen

  Einleitung
  Wann spricht man von HDR?
  Ist (analoges) Kino nicht HDR?
  Wie tief können Schatten gehen?
  Was ist eine EOTF?
  HDR10(+), HLG und Dolby Vision
  Was bedeuten drei Formate das für das HDR-Mastering?
  Ist HDR immer mindestens 10 Bits?
  Könnte man nicht einfach das SDR-Bildsignal auf einem HDR-Display “strecken”?
  Kommt HDR oder bleibt es Nischen-Technologie?



Was ist eine EOTF?



Wie man an dieser Stelle schon ahnen kann, sollte die HDR-Ausgabe aus vielen Gründen möglichst genormt erfolgen. Schließlich ist es im Interesse aller Beteiligten, dass das wahrgenommene Bild in möglichst vielen Umgebungen und auf möglichst vielen Geräten möglichst gleich aussieht. Dies sollte ursprünglich eine EOTF gewährleisten. Unter einer EOTF (Electro-Optical Transfer Function) versteht man eine Übertragungsfunktion, die exakt beschreibt, wie das digitale HDR-Signal in ein sichtbares Bild umzuwandeln ist.
Sie soll die künstlerische Intention des Originalvideos bewahren und im besten Fall das Video so darstellen, wie es im Studio auf dem Mastering-Monitor aussah. Dies kann in den meisten Fällen natürlich nur eine Annäherung sein, jedoch könnte mit einer EOTF jeder Hersteller die Abweichungen seines Displays in gewissen Schranken neutralisieren bzw. umschiffen.

Doch leider ist es ein weiteres Mal im Vorfeld der HDR-Einführung nicht gelungen, hier einen verbindlichen Standard zu etablieren. Stattdessen haben wir mittlerweile mindestens drei gewichtige Vertreter:



HDR10(+), HLG und Dolby Vision



Um es einfach zu halten, sollten wir mit PQ (Perceptual Quantizer) anfangen. Dies ist kein eigenes FormatFormat im Glossar erklärt, sondern sowohl HDR10(+) als auch Dolby Vision basieren auf diesem auch als SMPTE ST 2084 bekannten Standardisierungsvorschlag.

PQ manifestiert, dass der Referenz-Weißwert von 100 Prozent immer mit 100 Nits wiedergegeben wird. Glanzlichter oder andere Highlight-Details können weit darüber darüber gespeichert werden. Aber auf HDR-Monitoren mit zu wenig Nits, werden diese Details gnadenlos abgeschnitten, also geclippt. Diese Art der Codierung mit festen Werten bezeichnet man auch als absolut bzw. “display-referred”.

Dolby verwendet PQ in seinem Dolby Vision-Standard mit 12 BitBit im Glossar erklärt Farbquantisierung. HDR10 verwendet dagegen “nur” 10 BitBit im Glossar erklärt, kostet dafür aber keine Lizenzgebühren. Manchmal spricht man daher auch einfach nur kurz von PQ10 und PQ12 um die beiden Verfahren zu unterscheiden. Um den Anschluss zu Dolby nicht zu verpassen, haben unter anderem Samsung, Panasonic und Amazon HDR10 noch mit einem “Plus”-Standard erweitert, der für jeden FrameFrame im Glossar erklärt eine eigene dynamische EOTF speichern kann. Damit kann HDR10+ theoretisch durch variables Tone-Mapping auch eine zu Dolby vergleichbare Dynamik erzielen.

HLG (Hyper Log Gamma), der Dritte große HDR-Standard wurde dagegen bewusst ohne einen festen Helligkeits-Referenzwert definiert. Man spricht hier oft von relativ oder “scene-referred”. Bei der Ausgabe “soll” der Weißpunkt einfach bei 50 Prozent der Spitzenleuchtdichte liegen. Ein 100 Nits-Display zeigt 100%Weiß somit mit 50 Nits an. Bei einem 500 Nits-Display wird 100%Weiß dagegen mit 250 Nits dargestellt. Der Clue an HLG ist, dass der untere Teil der Kurve der bisherigen REC709, also der SDR-Dynamik entspricht. Die Lichter über 50%-Signalpegel werden jedoch logarithmisch komprimiert.
Dies hat Vorteile mit der Kompatibilität von älteren Geräten. Denn auch SDR-Monitore können somit HLG-Dateien bedingt korrekt darstellen. “Nur” die Lichter werden hier zusammengestaucht, während sie auf HDR-Displays in einen breiteren Dynamikraum entzerrt werden.

Ist (analoges) Kino nicht HDR? / Wie tief können Schatten gehen?
Was bedeuten drei Formate das für das HDR-Mastering? / Ist HDR immer mindestens 10 Bits? / Könnte man nicht einfach das SDR-Bildsignal auf einem HDR-Display “strecken”?


5 Seiten:
Einleitung / Wann spricht man von HDR?
Ist (analoges) Kino nicht HDR? / Wie tief können Schatten gehen?
Was ist eine EOTF? / HDR10(+), HLG und Dolby Vision
Was bedeuten drei Formate das für das HDR-Mastering? / Ist HDR immer mindestens 10 Bits? / Könnte man nicht einfach das SDR-Bildsignal auf einem HDR-Display “strecken”?
Kommt HDR oder bleibt es Nischen-Technologie?
  

[12 Leserkommentare] [Kommentar schreiben]   Letzte Kommentare:
Roland Schulz    11:30 am 8.1.2018
...das ist der nächste Sch.... bei der Sache, zudem kann keiner vorher absehen wie die dynamische Regelung im LCD oder OLED TV des Betrachters agiert, geschweige denn von der...weiterlesen
deMathi    21:40 am 7.1.2018
Zur Info: Cinema Screens - Referenz. http://www.samsung.com/ch/news/corporat ... r-schweiz/ Wir arbeiten daran. Ist noch nicht Final, aber schon mal sehr gute Basis. Ab März...weiterlesen
WoWu    17:17 am 7.1.2018
Wenn sie über HDR Geräte graden, dann schon. Ansonsten stellt EIZO Monitore, die einstellbare Werte über einem Graupegel farblich darstellen. Das hilft schon mal. Was aber...weiterlesen
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update am 17.Juli 2019 - 16:54
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