DataPro's HDR Video Leitfaden und FAQ

Wofür steht HDR?

HDR steht ausgeschrieben für „High Dynamic Range“, zu deutsch: „hoher Dynamikumfang“

Was ist HDR?

HDR steht für hoher Dynamikumfang. Der Dynamikumfang beschreibt das Verhältnis zwischen den höchsten und den niedrigsten Werten in einem Bereich, wie zum Beispiel dunkel zu hell oder leise zu laut. Geräte, welche einen hohen Dynamikumfang besitzen, sind in der Lage einen größeren Bereich aufzunehmen oder wiederzugeben. HDR Video steht für die Fähigkeit eines Bildschirms, im Vergleich zu herkömmlichen Bildschirmen, ein großes Spektrum von Lichtniveaus wiedergeben zu können. Zum Beispiel kann ein solcher Monitor deutlich hellere, wie auch dunklere Bereiche abdecken, oder beides kombinieren.

Was ist HDR Video?

HDR Video ist sowohl ein Konzept, wie auch eine Sammlung von technischen Standards und Technologien.

Das oben erklärte Konzept beruht darauf, dass HDR über eine größere Bandbreite an Lichtniveaus verfügt und so, im Vergleich zu SDR, eine bessere Farbwiedergabe, sowie sanftere Übergänge und mehr Kontrast bietet.

Spec	Unterstützt von	Farbraum	Bit Tiefe	Metadaten
HDR10	Acer, Asus, Dell, LG, Panasonic, Philips, Samsung, Sony, Vizio	Rec. 2020	10-bit	Static
HDR10+	Samsung, Panasonic	Rec. 2020	10-bit	Dynamic
Dolby Vision	LG, Philips, Sony, TCL, Vizio	Rec. 2020, Rec. 2100	12-bit	Dynamic
HLG	Google, LG, Panasonic, Philips, Sony	Rec. 2020, Rec. 2100	10-bit	None

HDR-kompatible Fernseher und Monitore sind in der Lage, zusätzliche Daten über das auszugebende Bild zu lesen, und in Informationen über Lichtleistungspegel zu übersetzen. Diese erweiterten Informationen, und die Fähigkeit der Kodierung und Dekodierung, definieren einen Standard. Aktuell gibt es vier verbreitete Standards:

HDR10 ist seit 2015 eines der ältesten Formate. Obwohl seine statischen Metadaten und der Rec. 2020-Farbraum es weniger zukunftssicher machen, haben seine frühe Einführung und die lizenzfreie Nutzung zu einer breiten Akzeptanz geführt.

HDR10+ ist ein von Amazon Video und Samsung in 2017 gemeinsam eingeführtes Format. Es hat ähnliche Spezifikationen wie HDR10, implementiert aber dynamische Metadaten. Diese erweitern die Kontrolle über Lichtniveaus.

Dolby Vision ist der aktuelle Stand der Technik, obwohl seine Lizenzgebühren pro Einheit dazu geführt haben, dass es überwiegend in hochwertigen Geräten implementiert wurde. Es verwendet sowohl statische, wie auch dynamische Metadaten und unterstützt eine Farbtiefe von bis zu 12-bit.

HLG (Hybrid Log-Gamma) Entstand aus einem gemeinsamenProjekt von BBC und NHK zur Schaffung eines HDR-Standards fürdie Rundfunknutzung. Im Gegensatz zu anderen Standards, führt das HGL-Signal keine Metadaten. Stattdessen nutzt es eine einzigartige Methode, SDR- und HDR-Daten in derselben Übertragung zu kodieren. Dadurch kann dasselbe Signal durch beide Arten von Fernsehern empfangen und verarbeitet werden.

Was ist HLG und warum unterscheidet es sich von anderen HDR Standards?

BBC und NHK schlossen sich zusammen und entwickelten einen HDR Standard für die Rundfunknutzung, den „HLG-Standard“ (Hybrid Log-Gamma). Ähnlich wie HDR10, ist die Nutzung lizenzfrei. Ein HLG-HDR Signal ist grundsätzlich eine einfach Übertragung von Signal mit zusätzlichen Daten (der HDR Anteil). Da HLG keine Metadaten übermittelt, können empfangende Fernseher und Bildschirme mit einem Standard-Dynamikbereich (SDR) den HDR-Anteil ignorieren und das „normale“ Bild anzeigen. Andere HDR-Standards haben diese Möglichkeit nicht. HDR10 oder Dolby Vision Video können auf SDR-Monitoren und Fernsehern nicht angezeigt werden, da diese die Informationen nicht lesen können.

Was ist HDR gaming?

Da ein hoher Dynamikumfang die Farbwiedergabe und Videoqualität verbessert, ist der Einsatz in Videospielen nicht ungewöhnlich.

Spielekonsolen unterstützen HDR hauptsächlich in den aktuellsten Modellen, die Spielauswahl dementsprechend limitiert. HDR Spiele für den PC benötigen die richtige Kombination aus Hard- und Software, wie eine geeignete Grafikkarte, Monitor und natürlich das passende Spiel.

Eine Aufzählung verfügbarer HDR Spiele finden Sie unten.

Was unterscheidet HDR, 4K und UHD?

Diese Bezeichnung beziehen sich jeweils auf ein Konzept, eine Auflösung und eine Industrie-Spezifikation.

HDR, wie oben erklärt, repräsentiert die Idee einer Verbesserung des Bildes, indem es bessere und realistischere Lichtniveaus ermöglicht.

4K ist ein weit verbreiteter Begriff, welcher sich auf Bildschirme und Inhalte bezieht, die auf der horizontalen etwa 4000 Pixel anzeigen. Echtes „Full Frame“-4K löst mit 4096x2160 Pixeln auf, wohingegen die meisten Verbraucher-Endgeräte 3840x2160 Pixel anzeigen. Mit der vierfachen Auflösung von Full HD (1920x1080) ist die UHD- Spezifikation erfüllt.

UHD - „Ultra High Definition Television“ ist ein Industriestandard, welcher die Mindestauflösung eines Bildschirms von 4K, (3840x2160 Pixel gelten bereits als 4K) und die Verwendung des Rec. 2020 Farbraums für eine bessere Farbwiedergabe, voraussetzt. UHD Premium ist eine 2016 veröffentlichte Spezifikation, welche den UHD-Standard mit HDR-Unterstützung ergänzt. UHD umfasst auch eine Spezifikation für 8K, wenig überraschend „8K UHD“ genannt.

Was bedeutet eine 10-bit Farbtiefe?

Ein Bit ist die kleinstmögliche Einheit von Information, die ein Computer verarbeiten kann. Jeder Bit kann zwei verschiedenen Werten zugeordnet werden, in der Regel der 0 und 1. Mit 3 Bits kann man 8 verschiedene Kombinationen von 0en und 1en darstellen: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 und 111. Mit 8 Bits erweitern sich die Kombinationsmöglichkeiten von 0en und 1en auf 256 (2⁸).

1	2	3
R	R	R
G	G	G
B	B	B

Historisch gesehen bedeutete eine Farbtiefe von 8 Bit, dass jeder Pixel 8 Bit in Rot (3), Grün (3) und Blau (2) aufgeteilt hatte. Auf diese Weise konnte er bis zu 256 Farben (2³ x 2³ x 2²) anzeigen.

1	2	3	4	5	6	7	8
R	R	R	R	R	R	R	R
G	G	G	G	G	G	G	G
B	B	B	B	B	B	B	B

24-Bit „True Color“ wird manchmal auch als 8-Bit-Farbtiefe bezeichnet, da jede der Komponenten eines Pixels (Rot, Grün und Blau) 8 Bit hat. Das ergibt 24 Bit pro Pixel und ermöglicht insgesamt 16.777.216 (2²⁴) Farben.

Nahezu alle HDR Spezifikationen verwenden mindestens eine 10- Bit Farbtiefe, indem jeder Farbkanal 10 Bits verwendet. Alternativ sagt man auch „30-Bit Farbtiefe“, welche 1.073.741.824 (2³⁰) Farben ermöglicht.

Ist HDR besser als 4K oder UHD?

Wie oben beschrieben sind HDR und 4K unterschiedliche Funktionen: 4K bezieht sich auf die Anzahl der Pixel eines Bildschirms und HDR auf deren Fähigkeit, verschiedene Abstufungen von hell und dunkel anzuzeigen. UHD ist der Industriestandard, welcher diese Funktionen (und noch weitere) unter einem wiedererkennbaren Begriff vereint.

Welche Auflösung hat HDR?

Der Dynamikbereich bezieht sich auf die Fähigkeit eines Bildschirms, unterschiedliche Helligkeitsstufen wiederzugeben. Er ist unabhängig von dessen Auflösung. HDR-bezogene Spezifikationen empfehlen einen Bildschirm mit einer Mindestauflösung von 4K (3840x2160 Pixel). Viele HDR-fähige Monitore und Smartphones über- und unterschreiten diese Empfehlung und bedecken ein weitreichendes Spektrum an Auflösungen.

Was ist HDR Fotografie?

Im Gegensatz zu HDR-Video, das Inhalte mit einem erweiterten Dynamikbereich darstellt, zielt HDR-Fotografie darauf ab, die Aufnahme eines größeren Dynamikbereichs nachzuahmen, mit der Absicht, sie auf einem Standard-Dynamikbereich-Display anzusehen. In der Fotografie bezieht sich der Dynamikumfang auf das Spektrum an Licht, das eingefangen werden kann. Ein typisches Beispiel ist ein Portrait mit Gegenlicht. Das Lichtniveau des Himmels ist im Vergleich zu den Augen extrem hoch. Mit normaler SDR-Ausrüstung könnten entweder der Himmel, oder die Augen mit ausreichender Klarheit abgebildet werden. Der nicht korrekt belichtete Teil des Bildes wäre entweder überbelichtet weiß oder rauschend dunkel.

Was ist HDR Pro?

HDR Pro ist ein marketing Begriff von LG Electronics um ihre Fernseher als HDR10-kompatibel zu bezeichnen.

Was ist ein HDR Smart TV?

Ein „Smart“ TV hat sein eigenes Betriebssystem welches sich bei Bedarf mit dem Internet verbinden lässt, um verschiedene Medien ausstrahlen zu können (zum Beispiel Netflix, Hulu, Pandora).

Allgemein sind HDR-kompatiblen Fernseher in der Lage kontrastreichere (indem sie ein größeres Helligkeits-Spektrum abdecken) und farbechtere Inhalte darzustellen, als herkömmliche SDR Fernseher. HDR Fernseher müssen aber nicht zwingend heller sein, als gewöhnliche. In manchen Fällen wird der größere Dynamikumfang dadurch erreicht, dass der Bildschirm dunklere Elemente detailreicher darstellt, aber helle Bereiche unverändert wiedergibt (häufig wird beides verwendet).

Industriestandards kombinieren häufig HDR mit anderen Technologien, um eine bestimmte Qualität oder Benutzererfahrung zu erreichen. Diese sind aber nicht zu 100% für einen Bildschirm erforderlich, um HDR-kompatibel zu sein. Das Folgende ist ein von Ultra HD Premium empfohlenes Minimum:

• High Dynamic Range: Helligkeit von mindestens 1.000 Nits mit einem maximalen Schwarzpegel von 0,05 Nits ODER eine Helligkeit von mindestens 540 Nits mit einem maximalen Schwarzpegel von 0,0005 Nits.
• Farbtiefe: 10-bit; mehr als 1 Milliarde Farben.
• Erweitertes Farbspektrum: Das Display deckt mindestens 90% des P3 Farbraums ab.
• 4K Ultra HD Auflösung: Minimale Bildschirmauflösung von 3840x2160 Pixeln.

Wie funktionieren HDR TV’s?

Nachdem ein Video aufgenommen wurde, erfolgt das HDR-„Mastering" (normalerweise) manuell. Danach wird es mit einer PQ-oder HLG-Übertragungsfunktion codiert. Im kodierten Videosignal werden die Metadaten gebündelt und übertragen. Der Fernseher oder Bildschirm dekodiert das Signal und stellt es so dar, wie es die Metadaten fordern.

Metadaten sind Daten, welche neben den eigentlichen Bilddaten im HDR Signal übertragen werden. Sie enthalten zusätzliche Informationen darüber, wie das Video angezeigt werden soll (Anpassung der Helligkeit oder des Farbraums). HDR10 verwendet „statische“ Metadaten. Dies bedeutet, dass ein Stück Metadaten für das gesamte Video verwendet wird. HDR10+ und Dolby Vision verwenden „dynamische“ Metadaten, welche es ermöglichen, eigene Metadaten für jede Szene, und möglicherweise für jedes Bild, zu verwenden.

Jeder Fernseher oder Bildschirm funktioniert etwas anderes. Die meisten HDR-kompatiblen Geräte verwenden aber LED oder OLED Technologie.

Ist mein TV HDR kompatibel?

Wenn Ihr Fernseher das Ultra HD PremiumTM Logo hat, ist er HDR-kompatibel.

Selbst wenn der Fernseher nicht dieses Logo hat, so kann er dennoch HDR-kompatibel sein. Man kann es leicht überprüfen, indem man ein Video mit HDR-Qualität abspielt - es wirkt merklich lebendiger im Vergleich zu einem normalem Fernseher. Wenn Sie diese visuelle Überprüfung durchführen, stellen Sie sicher, dass Ihr Video HDR-Qualität hat und, wenn möglich, alle Kabel, welche Ihren HDR-Inhalt mit den Fernseher verbinden, HDMI 2.0 oder DisplayPort 1.4 sind.

Verwechseln Sie HDR nicht mit HDR+ oder HDR Effect. Letztere versuchen einen HDR-„look“ nachzuahmen, indem sie das vorhandene SDR-Bild ändern. Echte HDR-Formate umfassen: Dolby Vision, HDR10, HDR10+ und HLG

Setzt HDR HDMI 2.0 voraus?

Nein, DisplayPort 1.4 funktioniert auch. HDMI 2.0 und DisplayPort 1.4 erreichen beide eine Bandbreite von 18Gbps, 4K Auflösung und 10-bit Farben, welche für HDR erforderlich sind. HDMI 1.4, DisplayPort 1.2, DVI und VGA Kabel sind nicht in der Lage, so viele Informationen zu übertragen.

Empfohlene Kabel:

• HDMI 2.0 Kabel
• Panel-Mount HDMI 2.0 Verlängerungskabel

Funktioniert HDR mit einem DisplayPort 1.2 oder 1.3?

Nein. HDR Video erfordert mehr Bandbreite als DisplayPort 1.2 oder 1.3 bieten. DisplayPort 1.4 oder neuer funktionieren.

Wo finde ich HDR Inhalte?

Unterstützen die meisten großen Streaming- Dienste HDR und bieten eine Auswahl an HDR-Inhalten an. Dazu gehören Netflix, Amazon Video, iTunes, YouTube, Google Play und Vudu.

Das aktualisierte Ultra HD Blu-Ray-Format unterstützt sowohl 4K, wie auch HDR und wird auf der Verpackung gekennzeichnet. Das Format erfordert ein HD Blu-Ray kompatibles Abspielgerät.

Welche PS4 Spiele unterstützen HDR?

Diese vollständige Liste der PS4-Spiele weist auf Merkmale wie HDR, Pro-Verbesserungen und VR-Optionen hin.

Welche Xbox One Spiele unterstützen HDR?

Diese vollständige Liste der Xbox-One-Spiele weist auf Merkmale wie HDR, Xbox Play Anywhere und Xbox X Enhanced hin.

Welche Videospiele unterstützen HDR?

Diese Liste der Videospiele enthält Informationen über HDR- unterstützte Spiele und welche Betriebssysteme sie unterstützen.

Lohnt sich HDR für Videospiele?

Offensichtlich ist dies eine subjektive Antwort, aber der allgemeine Konsens scheint zu sein, dass es bei richtiger Implementierung die Bildqualität beim Spielen effektiv verbessern kann. Falls Sie eher selten auf neue Technik umsteigen: HDR wird nicht verschwinden, stattdessen wird es in Zukunft verfügbarer und erschwinglicher.

Führt HDR zu größeren Latenzen?

Das kann passieren! Einige frühe Iterationen von HDR-kompatiblen Fernsehern waren im HDR-Modus von größeren Latenzen betroffen. Falls Sie auch Probleme mit Latenzen haben, versuchen Sie einige der folgenden Lösungen:

• Stellen Sie sicher, dass Ihr Fernseher im „Videospiel-“ oder „Niedriglatenzmodus“ ist
• Deaktivieren Sie alle Funktionen zur Bewegungsinterpolation (Bildfrequenzsteigerung).
• Aktualisieren Sie die Firmware Ihres Fernsehers.