Technik Extrem

HDR-Technik für TV-Geräte erklärt: Extrabreit in Farbe

HDR und der erweiterte Farbraum stellen nicht nur Filmfirmen und TV-Geräte, sondern auch Messtechniker und Kalibratoren vor neue Herausforderungen.

LG 55UH770V

© LG

Aktuelle LG-TVs bestechen mit 4K und HDR - was steckt dahinter?

Bis letztes Jahr war die TV-Welt etwas einfacher, denn die HDTV-Norm war farblich so eingeschränkt, dass jedes halbwegs moderne Display sie komplett darstellen konnte. Der native Farbraum des TVs, also die maximale Sattheit jeder Grundfarbe, musste nur kontrolliert eingeschränkt werden, damit jeder Farbton beispielsweise einer Blu-ray exakt abgebildet werden konnte. War ein TV bunter als erlaubt, wurde das von uns Testern abgestraft, denn das lag außerhalb der Normen und der Natürlichkeit.

Die schöne neue Welt von Ultra HD mit HDR (High Dynamic Range) und WCG (Wide Color Gamut, erweiterter Farbraum) stellt das alles nun auf den Kopf. Die Empfehlung ITU-R BT.2020 definiert die erweiterten Farben derart bunt, dass die Ecken des Farbdreiecks auf reinen Einzelfrequenzen aufbauen, die eigentlich nur durch Laserlicht umgesetzt werden können. Kein LCD und kein OLED dieser Welt kann diesen Farbraum voll abdecken, doch er wird theoretisch von Quellen wie der UHD-Blu-ray eingefordert. Dabei kommen so satte Farben in der realen Welt nicht vor und auch kein Monitor, mit denen die Filmfirmen Master herstellen, bietet natürlich den vollen Umfang. Also werden die zu masternden BT.2020-Daten auf die Monitor-Maximalwerte, die oft den schon verbesserten Farbraum DCI-P3 darstellen, heruntergebrochen. So muss beispielsweise dem reinen Grün von P3 etwas Rot und ein Tick Blau zugerechnet werden, wenn es auf eine Disk gepresst wird, die dann auf BT.2020 basiert. Das große Problem ist nun, wie man den theoretisch gigantischen Farbraum der Quelle auf aktuelle Panels bringt.

Farbsättigung

© Roland Seibt

Perfekte Kontrolle und Kalibration ist nur durch die Auswertung von Zwischensättigungen möglich. Das tun wir seit vielen Jahren. Im Bild ist der riesige BT.2020-Farbraum hervorgehoben, P3 wird zur Veranschaulichung als graues Dreieck dargestellt.

Die chaotische Realität

Die Messung zeigt ein gutes Beispiel einer Farbraumanpassung. Der native Gamut des TVs entspricht in Grün und Rot in etwa DCI-P3, Blau ist jedoch noch hochfrequenter und viel satter. 

Lesetipp: HDR-Testfilm als Download

Wir haben jeweils zehn unterschiedlich gesättigte Samples der Primär- und Sekundärfarben gemessen. Dabei sind die Punkte die Messwerte und Quadrate entsprechen dem Soll. Gute TV-Geräte stellen geringe Sättigungen, die natürlichen Farben entsprechen, möglichst korrekt dar und wandern am oberen (bunten) Ende in Richtung ihres nativen Farb-raums ab. So wird auch die absurde Auflage der UHD-Alliance erfüllt, eine möglichst hohe Abdeckung des DCI-P3-Farbraums zu erzielen. Würde die gedachte Linie zwischen Weißpunkt und Maximalfarbe nicht gekrümmt, wären die Farben homogener zueinanders, die P3-Abdeckung jedoch schwieriger.

HDR und WCG als Bestandteil unseres isf-Seminars

Leider sind gesättigte Grundfarben bisher die Basis jeder Kalibration. Bei unserer Messung links sieht man jedoch klar, dass man damit jetzt falsch liegt. Gerade die 100-Prozent-Sättigungen sind abgebogen, und versucht man, sie auf Linie zu bekommen, entfernen sich alle Zwischensättigungen deutlich von ihren Targets. Und diese Zwischensättigungen entsprechen ja eher realen Farben. Jeder, der einen Fernseher oder Beamer mit HDR und erweitertem Farbraum einstellen will, muss also umdenken und neue Strategien umsetzen.

isf-Seminar Herbst 2016

Unser erstes isf-Seminar 2016, das wir Anfang Juni in den Labors und Seminarräumen von video abgehalten hatten, war ein großer Erfolg, gerade weil zusätzlich zur "Level II"-Ausbildung der US-amerikanischen Organisation Imaging-Science-Foundation die neuesten Informationen über HDR und den erweiterten Farbraum angeboten wurden.

Seminarleiter Hartmut Berberich und video-Testchef Roland Seibt erörterten Probleme und Herausforderungen der neuen Technik und gaben Erklärungen und Lösungen zur Kalibration preis. Und da der Termin im Juni nicht von allen Interessenten wahrgenommen werden konnte, der Bedarf an Aufklärung und Fortbildung jedoch sehr groß ist, haben wir uns dazu entschlossen möglichst schnell eine zweite Veranstaltung nachzuschieben.

Das neue Seminar wird vom 9.-11. Oktober 2016 wieder in unseren Labor- und Konferenzräumen in Haar bei München stattfinden, wieder in Deutsch gehalten und 1.600 Euro exkl. MwSt. kosten ...und auch wieder einen Part über neue Kalibrationstechniken für Ultra-HD mit High Dynamic Range und Wide Color Gamut enthalten. Diesmal wollen wir die Teilnehmerzahl auf neun begrenzen. Wieder werden wir kostengünstige Hotelkontingente vermitteln und der Ansprechpartner zur Anmeldung ist Thomas Richter, erreichbar unter seiner E-Mail-Adresse trichter@wekanet.de.

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