Was Filmschaffende über HDR und Dolby Vision wissen sollten

10.03.2020 | Grading & Production

High Dynamic Range (HDR) gilt als einer der wichtigsten technologischen Trends im Fernseh-, Film- und Kinobereich. HDR sorgt für eine größere Farbtiefe und Helligkeitsspanne der aufgenommenen Bilder. Die Bildwiedergabe ist dank HDR noch realitätsnäher.

Nicht wenige halten den Qualitätssprung von SDR (Standard Dynamic Range) zu HDR neben dem Zuwachs an Auflösung für eine der bedeutendsten Verbesserungen in der Bewegtbilddarstellung der letzten Jahrzehnte. Daher ist HDR auch eines der am häufigsten beworbenen Features neuer Fernsehgeräte. Auf Konsumenten-Seite konkurrieren verschiedene Formate wie HDR10, HDR10+ und Dolby Vision miteinander.

Was die technischen Merkmale von HDR und im Speziellen Dolby Vision sind, welche Vorteile Dolby Vision bietet und was Sie als Filmschaffender sonst noch in diesem Umfeld wissen sollten, erfahren Sie im folgenden Beitrag. Magenta TV aus Wiesbaden ist Experte in Sachen HDR-Post-Produktion und Ihr Partner, wenn es um Schnitt, Mastering und Farbkorrektur von HDR-Filmmaterial geht.

Was ist HDR?

Die Abkürzung HDR steht für High Dynamic Range. Es handelt sich um eine Technik, die Hochkontrastbilder meist in Verbindung mit höherer Farbtiefe liefert. Die Bilddarstellung nähert sich dem Sehvermögen des menschlichen Auges und den tatsächlichen Helligkeitswerten in der Natur an. Dunkle Bildelemente erscheinen tatsächlich schwarz und helle Elemente strahlen intensiv. Betrachtet man das Helligkeitsmaß der Bilddarstellung, die sogenannte Leuchtdichte üblicherweise angegeben in Nit (Candela pro Quadratmeter – cd/m²), wird dies besonders deutlich. Herkömmliche Fernsehbilder sind auf eine Helligkeit von 100 Nit begrenzt. Einige SDR-Fernseher erreichen bis zu 500 Nit, stellen das 100-Nit-Bildmaterial aber unter Umständen mit Helligkeitsverzerrungen dar. Moderne HDR-Fernseher erreichen jetzt schon 1.000 Nit und mehr. Zukünftig soll die Bildwiedergabe mit bis zu 10.000 Nit (PQ Übertragungskennlinie) möglich werden.

Auch der darstellbare Farbraum vergrößert sich. In der Theorie nutzt herkömmliches SDR meistens acht Bit für bis zu 256 verschiedene Abstufungen der Primärfarben Rot, Grün und Blau. Dies ergibt 16,7 Millionen darstellbare Farben. Bei HDR-Formaten wie HDR10 oder Dolby Vision beträgt die Bittiefe je Kanal zehn oder 12 Bit. Mit 10 Bit wären bis circa 1 Milliarden, mit 12 Bit bis zu circa 69 Milliarden verschiedene Farben theoretisch möglich.

Die Darstellung der Farben wird jedoch durch einen weiteren Faktor in der Videotechnik eingeschränkt – den Farbraum. Werden aktuell mit dem ITU-R BT.709 Standard ca. 40% der für das menschliche Auge sichtbare Farben dargestellt, werden dies zukünftig mit dem ITU-R BT.2020 Standard ca. 75% sein.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kombination von Hochkontrastbildern mit einem erweiterten Farbbraum das HDR-Erlebnis zum einem echten Filmerlebnis macht.

Wo und wie kann aktuell HDR erlebt werden?

Schon heute lässt sich HDR erleben. So wurden zahlreiche Serien oder Kinofilme in HDR gemastert. Einen HDR-fähigen Fernseher oder Monitor vorausgesetzt, können diese Serien und Filme beispielsweise über Streaming-Anbieter wie Netflix oder Amazon Prime Video gestreamt werden.

Auch Blu-rays mit HDR-Filmmaterial sind verfügbar, die sich mit einem entsprechenden Player und Fernseher abspielen lassen. Darüber hinaus gibt es erste Dolby-Kinos, die die Vorgaben von Dolby Vision in der Filmwiedergabe umsetzen. Im Computerumfeld unterstützen moderne Spieleengines, Grafikkarten und Monitore High Dynamic Range.

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Was ist HDR10?

Eines der ersten und am häufigsten auf Konsumenten-Seite eingesetzten HDR-Formate ist HDR10. Das Kürzel „HDR10“ steht für High Dynamic Range mit zehn Bit Farbtiefe. Es handelt sich um ein statisches HDR-Format, das die Metadaten für die Farbdarstellung statisch ausliefert und nur einmal festlegt, welchen Kontrastumfang ein kompletter  Film haben soll. Das bedeutet, dass sich einzelne Bilder nicht individuell anpassen lassen, sondern die Grunddaten für den kompletten Film gleich bleiben. HDR10 liefert zwar ein besseres Bild als SDR, erlaubt aber keine unterschiedlichen Metadaten für einzelne Szenen bei der Wiedergabe in einem anderen Kontrastverhältnis. HDR10 ist ein lizenzfrei nutzbarer Standard.

Was ist Dolby Vision?

Dolby Vision ist ein von den Dolby Laboratories entwickeltes HDR-Format welches als erstes die dynamische Datenauslieferung ermöglicht, die die individuelle Anpassung der Helligkeit und Farben von Szenen und Einzelbilder erlaubt. Per Mastering und Farbkorrektur / Color Grading lassen sich für jedes Filmbild individuelle Kontrastwerte bestimmen. Das verhindert, dass bei einem Film mit vielen hellen Szenen dunkle Szenen in der Qualität der Farb- und Kontrastdarstellung abfallen.

Die Metadaten für Dolby Vision werden von Coloristen und Editoren im Rahmen des Masterings und der Farbkorrektur / Color Grading erzeugt. Dadurch lässt sich das Bild so ausliefern, wie es ursprünglich vom Filmemacher vorgesehen war. Die Farbtiefe liegt bei DolbyVision bei 12 Bit.

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Was ist HDR10+?

HDR10+ basiert auf HDR10, erlaubt aber wie Dolby Vision eine dynamische Datenauslieferung und damit eine individuelle Anpassung einzelner Szenen für die Wiedergabe. HDR10+ wurde ursprünglich von Samsung und Amazon im Jahr 2017 eingeführt. Andere Hersteller wie Panasonic oder Filmstudios wie 20th Century Fox unterstützen das Format ebenfalls. Die Farbtiefe von HDR10+ liegt wie bei HDR10 bei zehn Bit.

Was sind die wichtigsten Unterschiede
zwischen Dolby Vision und HDR10+?

Zwar handelt es sich sowohl bei HDR10+ als auch bei Dolby Vision um HDR-Formate mit dynamischer Datenauslieferung, doch bietet Dolby Vision, was den Workflow für Filmschaffende betrifft als auch beim Ausgabeergebnis auf Konsumenten-Seite einiges mehr.

Die technischen Parameter können heute als nahezu identisch betrachtet werden, da die heutigen Fernsehgeräte mit 1000 Nit als HDR-fähig gelten. Neueste Modelle erreichen 2.000 bis 4.000 Nit und teilweise mehr. Die Möglichkeiten der Fernseher hinsichtlich der Farbtiefe sind ebenfalls begrenzt. Anzeigegeräte, die zwölf Bit Farbtiefe darstellen und den modernen BT.2020 Farbraum unterstützen, existieren kaum.

Zwei Aspekte machen jedoch schon heute und werden auch zukünftig einen gravierenden Unterschied ausmachen. Für Filmschaffende hat DolbyVision einen Workflow entwickelt, der das HDR-Filmmaterial auf effiziente und bestmögliche Weise sowohl für SDR als auch HDR-Endgeräte mit einer bestimmten Nit-Zahl bereitstellt. Auf Konsumenten-Seite und damit Wiedergabeseite werden die Hardware-Daten des Displays abgeglichen und der passendste Trim inkl. dynamischer Metadaten abgespielt.

Erfahren Sie hier mehr über den Dolby Vision Workflow >>

Ein weiterer Unterschied zwischen Dolby Vision und HDR10+ besteht im Lizenzmodell. Dolby Vision ist ein Format der Dolby Laboratories und damit lizenzpflichtig. Bei HDR10+ handelt es sich um ein lizenzfreies HDR-Format.

Die Konkurrenzsituation zwischen HDR10+ und Dolby Vision

Derzeit konkurrieren auf dem Markt die beiden dynamischen HDR-Formate Dolby Vision und HDR10+ miteinander. Samsung führte im Jahr 2017 das Format HDR10+ gemeinsam mit Amazon ein, um Dolby Vision mit einem lizenzfreien Format die Stirn zu bieten. Auch andere Unternehmen wie Panasonic oder 20th Century Fox unterstützen das HDR10+-Format. Einige Fernsehhersteller wie Samsung oder Panasonic setzten anfangs ausschließlich auf HDR10+, andere wie LG oder Sony auf Dolby Vision.

Viele Hersteller fahren zudem zweigleisig und unterstützen beide Formate. Mittlerweile bietet beispielsweise Panasonic auch Dolby Vision an. Noch ist nicht eindeutig klar, ob sich eines der Formate durchsetzen wird. Einige Experten gehen davon aus, dass beide Formate parallel weiter existieren, andere vermuten, dass sich eher das Dolby-Vision-Format durchsetzt. Im Bereich der Streaming-Anbieter hat Dolby Vision Netflix und Apple als Verbündete gewonnen. Sie streamen bereits heute zahlreiche Serien und Formate in Dolby Vision.

Mittlerweile nehmen mehr und mehr Mitglieder der HDR10+-Allianz auch Dolby Vision in ihr Portfolio auf und setzen auf Multi-HDR. Selbst 20th Century Fox, eines der Gründungsmitglieder von HDR10+, bringt mittlerweile erste Filme in Form von 4K-Blu-ray in Dolby Vision auf den Markt. Dies könnte ein Anzeichen dafür sein, dass die HDR10+-Allianz bröckelt.

Welche Voraussetzungen für HDR sind auf dem heimischen Fernseher erforderlich?

Ähnlich wie schon bei der Einführung der hochauflösenden Film- und Fernsehformate HD und Ultra HD erfordert HDR die Anpassung der Technik von der Filmproduktion über die Verteilungstechnik bis zu den Wiedergabe- und Anzeigegeräten. Fernsehgeräte müssen HDR-tauglich sein und das Bewegtbild im jeweiligen HDR-Format wiedergeben können.

Selbstverständlich müssen die Film- und Fernsehstudios die Inhalte in High Dynamic Range produzieren. Ultra HD Blu-ray kann die für HDR zusätzlich benötigten Daten speichern und über einen Blu-ray-Player abspielen. Die Verbindung zwischen Abspielgerät und Anzeigegerät übernimmt HDMI, das als HDMI 2.0 sowohl HDR10+ als auch Dolby Vision unterstützt.

Soll HDR über herkömmliche Fernsehsender empfangbar sein, sind ebenfalls entsprechende Anpassungen der Übertragungs- und Empfangstechnik notwendig. Streaming-Anbieter müssen die HDR-Inhalte über ihre Streaming-Plattformen bereitstellen.

Welche Herausforderungen von HDR gibt es im linearen Live-TV?

Das lineare Live-TV steht durch High Dynamic Range vor besonderen Herausforderungen, da das HDR-Signal in Echtzeit geliefert werden muss. Es kann nicht wie bei Filmproduktionen im Vorfeld für die TV-Ausstrahlung bearbeitet und in Farbe und Kontrast angepasst werden.

Eine Live-Produktion hat unter Umständen gleichzeitig Inhalte in HD-SDR, HD-HDR, 4K-SDR und 4K-HDR bereitzustellen. Die entsprechenden 4K-HDR-Produktionstechniken sind von den Produktionsfirmen in ihr Produktionsumfeld zu integrieren, was zu zusätzlichen Kosten führt.

Mittlerweile existieren Lösungen, 4K-HDR-, 4K-SDR-, HD-SDR- und HD-HDR-Inhalte simultan in einem einzigen Arbeitsprozess zu produzieren. Ein Lösungsansatz für HDR im Live-TV ist das von der BBC (Großbritannien) und NHK (Japan) entwickelte HLG (Hybrid Log Gamma). HLG soll bereits zu den Olympischen Spielen 2020 in Tokio zum Einsatz kommen und Live-Bilder in bis zu 8K-HDR auf Fernsehgeräte bringen.

Der Standard ist nicht vollständig abwärtskompatibel da der Farbraum konvertiert werden muss. SDR- und HDR-Geräte erhalten die gleichen 10-Bit-Signale, die sie jedoch unterschiedlich interpretieren.

Der Vorteil dieser Technik ist das Einsparen von Bandbreite und teurer Satellitenkapazität. Der Nachteil liegt in der Unvorhersehbarkeit der Wiedergabe. Die kreative Intention der Filmemacher wird vermutlich nicht korrekt wiedergegeben.

Wichtig zu wissen ist, dass es sich bei HLG um einen Standard für den Rundfunkbereich handelt und er in diesem Umfeld noch nicht mit HDR10+ oder Dolby Vision konkurriert. HDR10+ und Dolby Vision sind noch den Streaming-Diensten und der Blu-ray-Technik vorbehalten. Ein Großteil der UHD-TVs ist bereits HLG-tauglich. Generell kann davon ausgegangen werden, dass die meisten nach 2017 produzierten HDR-tauglichen Fernseher sich für HLG eignen. Wann und wie Dolby Vision und HDR10+ in das lineare TV kommen, ist noch nicht abzusehen.

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Welche Vorteile für Filmschaffende bieten sich durch HDR?

Für Regisseure und Produzenten bietet HDR den großen Vorteil, dass Bewegtbilder noch realitätsnäher werden und wesentlich größere Dynamik in Helligkeit und Farbdarstellung bieten. Es entsteht ein lebendiges Filmerlebnis mit großer Farbtiefe und hohem Kontrastverhältnis. Der Colorist kann jede einzelne Szene so überarbeiten, wie er sich das Bild vorstellt und dies über die Metadaten dem Anzeigegerät mitteilen. Auf Konsumentenseite erhält der Betrachter ein für sein Endgerät jeweils bestmögliches Bild. Mehr über HDR in der Postproduktion >>

Welche Vorteile für Filmschaffende hat die Wahl von Dolby Vision als HDR-Format?

Regisseure & Produzenten die bei High Dynamic Range auf Dolby Vision setzen, erhalten neben der  Farbtiefe von zwölf Bit und Leuchtdichte von bis zu 10.000 Nit mächtige gestalterische Möglichkeiten.

Filme lassen sich durch Color Grading Bild für Bild und Szene für Szene den Vorstellungen des Produzenten und der Dramaturgie des Films anpassen. Selbst wenn die heutigen Anzeigegeräte wie Fernseher noch nicht in der Lage sind, 10.000 Nit und eine Farbtiefe von 12 Bit darzustellen, mit Dolby Vision entscheiden sich Filmschaffende für ein zukunftssicheres HDR-Format.

Darüber hinaus kann im Dolby-Vision-Workflow neben dem HDR-Master auch der SDR-Master effizient und kreativ kontrolliert erstellt werden.

Auf Konsumentenseite bietet sich durch die breite Unterstützung von Dolby Vision der Vorteil eines gleich hochwertigen Filmerlebnisses auf unterschiedlichen Plattformen und Endgeräten. Mehr und mehr Gerätehersteller setzen auf Dolby Vision und zahlreiche Streaming-Dienste sowie TV- und Filmproduktionsfirmen entscheiden sich für Dolby Vision.



Fazit

Unbestritten ist, dass High Dynamic Range die Bildqualität und das Filmerlebnis im TV- und Filmbereich revolutionieren wird. Bei den dynamischen Formaten konkurrieren derzeit das lizenzfreie HDR10+ und das von den Dolby Laboratories entwickelte Dolby Vision miteinander. Zahlreiche Geräte wie Fernseher oder Blu-ray-Player unterstützen HDR. Schon heute lassen sich Inhalte mit HDR und Dolby Vision über verschiedene Streaming-Dienste oder per Blu-ray genießen. Einige Vorzeichen sprechen dafür, dass Dolby Vision sich gegenüber dem Konkurrenzformat durchsetzen kann. Es eröffnet Filmschaffenden enorme gestalterische Möglichkeiten. Mit Dolby Vision entscheiden sich Filmschaffende für ein leistungsstarkes und zukunftssicheres Format.

  • High Dynamic Range wird die Bildqualität und das Filmerlebnis im TV- und Filmbereich revolutionieren

  • Bei den dynamischen Formaten konkurrieren derzeit das HDR10+ und das Dolby Vision miteinander

  • Schon heute lassen sich Inhalte mit HDR und Dolby Vision streamen oder per Blu-ray genießen.

  • Einige Vorzeichen sprechen dafür, dass Dolby Vision sich gegenüber dem Konkurrenzformat durchsetzen kann.

  • Es eröffnet Regisseure, Produzenten und Filmstudios enorme gestalterische Möglichkeiten.

  • Mit Dolby Vision entscheiden sich Filmschaffende für ein leistungsstarkes und zukunftssicheres Format.

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