Was ist HDR und wie funktioniert es?
HDR ist eine Abkürzung, die wir zunehmend bei Fernsehern, Monitoren, Handys und in der Fotografie sehen. Es handelt sich dabei um eine Technologie, die dafür sorgt, dass der Nutzer z. B. beim Fernsehen sehr helle und sehr dunkle Teile des Bildes gleichzeitig viel besser sehen kann. Viele Experten sind sich einig, dass HDR die Zukunft ist, und zwar nicht nur beim Fernsehen. Wie funktioniert diese Technologie in der Praxis? Und lohnt es sich, in einen HDR-Fernseher oder ein Handy zu investieren, das diese Technologie beherrscht? Diese und andere Fragen werden in unserem Artikel beantwortet.
Alles über HDR - INHALTSVERZEICHNIS
- Was ist HDR?
- HDR zeigt viel mehr Farben an
- HDR hat eine größere Farbtiefe
- HDR und Fernseher
- HDR und Monitore
- HDR und Fotografien
- HDR und Handys
- HDR und Spielekonsolen
Was ist HDR?
High Dynamic Range, abgekürzt HDR, ist eine Technologie, die eine verbesserte Wiedergabe von Details in dunklen und hellen Bereichen einer Szene gleichzeitig ermöglicht. Stellen Sie sich vor, Sie beobachten eine Szene am Strand mit der untergehenden Sonne. Ohne HDR-Verarbeitung dominieren nur die dunkelsten und hellsten Teile das Bild, ansonsten wird es in dieser Definition keine weiteren Schattierungen geben.
Die Abkürzung SDR (Standard Dynamic Range) bezieht sich auf den aktuellen Standard in der Bildverarbeitung. Allerdings sind seine Möglichkeiten etwas begrenzt, weshalb HDR auf dem Markt immer beliebter wird. Allerdings handelt es sich dabei immer noch um eine eher übergeordnete Funktion, die noch nicht zu einem allgemeinen, allgegenwärtigen Standard geworden ist.
Aber wenn Sie die gleiche Szene in HDR sehen, werden Sie alle Details gut sehen, und das Bild nähert sich dem, was Sie tatsächlich sehen würden, wenn Sie wirklich an Ort und Stelle stehen würden. In der Praxis bedeutet HDR einen besseren Motivkontrast, deutlich tiefere Farbtöne und eine größere Bildtiefe. Die Szenen wirken lebendiger und lebensechter, da das Auge kontrastreiche Szenen besser verarbeiten kann als optische Geräte.
Der Dynamikbereich ist der Unterschied zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Teil der Szene. Je größer dieser Unterschied ist, desto größer sind die Anforderungen an den Dynamikbereich des Kamerasensors. Ein Beispiel dafür, dass der Dynamikbereich der Kamera deutlich geringer ist als der der Szene, ist im Bild oben links zu sehen. Sie können die sehr hellen und sehr dunklen Teile sehen, aber der Rest ist kaum sichtbar. Das Foto auf der rechten Seite weist dagegen einen ausreichend hohen Dynamikbereich auf. Und bei Kameras funktioniert es bei Videoaufnahmen fast genauso.
Die Wirkung und die Vorteile von HDR müssen noch unterteilt werden, zumindest allgemein, je nachdem, ob sie auf der Ebene der Aufnahme oder der Anzeige selbst auftreten.
- Was HDR-Aufnahme angeht, so bedeutet dies, dass das Foto oder Video sowohl die dunkelsten als auch die hellsten Bereiche gleichzeitig aufnehmen kann, ohne dass die Farben verloren gehen.
- Bei der HDR-Anzeige geht es um die Fähigkeit des Bildschirms, eine kontrastreiche Szene ohne Detailverluste und feinere Farbskalierung wiederzugeben (mehr dazu in späteren Kapiteln).
HDR zeigt viel mehr Farben an
Ein HDR-Video unterscheidet sich auch vom Standardfarbraum. Es beschreibt, welchen Teil des Farbmodells das Fernsehgerät anzeigen kann oder wie viele Farbtöne das Bedienfeld wiederzugeben imstande ist.
Da die Technologie für HDR Fernsehgeräte eine viel bessere Farbwiedergabe ermöglicht, wurde Rec.2020 (BT.2020) eingeführt. Wenn das HDR-Fernsehgerät Inhalte empfängt, die von Rec.2020 standardisiert wurden, ist es in der Lage, ein größeres Farbvolumen anzuzeigen als das, was Fernseher mit den bisher vorhandenen Technologien beherrschen.
Der Unterschied wird durch das folgende Diagramm gut illustriert, das das für unser Auge sichtbare imaginäre Farbspektrum zeigt. Beachten Sie, dass das goldene Dreieck, das Rec.709 darstellt, nur 35,9% der gesamten Fläche ausmacht, sodass beim Reproduzieren des Videos eine enorme Menge an Farbtönen wegfällt. Im Gegensatz dazu deckt das schwarze Dreieck, das den HDR-Standard Rec.2020 darstellt, gleich eine 75,8% -Skala ab und hat somit einen viel größeren Farbbereich.
HDR hat eine größere Farbtiefe
Schließlich wird der drastische Unterschied zwischen Nicht-HDR- und HDR-Bildern auch durch die Farbtiefenwerte aufgezeigt. Diese gibt an, wie viele Bits verwendet werden, um eine bestimmte Farbe oder ein bestimmtes Pixel (Bildpunkt) zu beschreiben.
Je höher die Farbtiefe, desto detaillierter die Farbskalierung und desto feiner die Farbverläufe zwischen den einzelnen Farbtönen. HDR-Videostandards ermöglichen 10-Bit- und sogar 12-Bit-Farbtiefen, während ältere Geräte (vor allem Fernsehgeräte) Rec.709 mit 8-Bit-Farbtiefen verwenden.
Und jetzt bitte festhalten: 8-Bit-Tiefe ermöglicht Ihnen, 16 Millionen Farben anzuzeigen, während 10-Bit mehr als eine Milliarde verarbeiten kann. Und für die 12-Bit-Verarbeitung kommen wir sogar auf fast 69 Milliarden Farben.
HDR und Fernseher
Was sind die Vorteile von HDR für Fernsehzuschauer, für die HDR mittlerweile zum Standard geworden ist?
Der Dynamikbereich eines Fernsehers ist der Unterschied zwischen dem dunkelsten und dem hellsten Punkt, den das Fernsehgerät darstellen kann. HDR-Fernseher können eine Helligkeit von 0,00005 cd/m2 bis über 1.000 cd/m2 erreichen. Das bedeutet, dass helle Stellen heller und dunkle Farbtöne schwärzer sein können, ohne dass Details und Farbtreue verloren gehen.
Das Ergebnis ist ein realistischeres und farbgetreueres Bild mit schärferen Details in dunklen und hellen Bereichen. Das Fernsehbild entspricht dem, was Ihre Augen am selben Ort tatsächlich sehen würden.
Ich möchte das HDR-Bild sehen. Was muss ich dafür tun?
Fassen wir nun in wenigen Punkten zusammen, was Sie tun müssen, um ein Bild - zum Beispiel einen Film oder eine Fernsehsendung - in HDR-Qualität zu sehen. Wie Sie sich denken können, reicht es nicht aus, „nur“ einen HDR-Fernseher zu kaufen und eine breite Palette realistischer Farbtöne zu genießen. Um das Potenzial dieser modernen Technologie voll ausschöpfen zu können, muss man in Sachen HDR den ganzen Kreis abdecken.
- Die Basis ist ein HDR-Fernseher, der mindestens eines der vier HDR-Formate wiedergeben kann. Insbesondere sind dies HDR10, Dolby Vision, HLG oder Advanced HDR.
- Das an Ihren Fernseher gesendete Signal muss eines der vier HDR-Formate aufweisen.
- Wenn Sie Filme lieber von Discs ansehen möchten, müssen Sie sich HDR 4K Blu-ray Discs besorgen (meist im HDR10-Format, aber es gibt bereits BR-Discs mit Dolby Vision-Codec).
- Sie können auch Streaming-Videos verwenden. HDR ist zum Beispiel auf YouTube (HLG-Codec), Netflix, Amazon Prime (beide Unternehmen verwenden HDR10 und Dolby Vision) und VuDu zu sehen.
HDR und Monitore
HDR-Monitore sind immer noch eine heiße Neuigkeit. Mit der zunehmenden Menge an HDR-Inhalten auf Streaming-Diensten und dem steigenden Bedarf an HDR-Bildern werden HDR-fähige Modelle immer häufiger eingesetzt. Sie finden nun ihren Platz auf den Schreibtischen von Grafikdesignern und Fotografen, denen diese Bildverbesserung bei ihrer Arbeit helfen wird.
Die HDR-Unterstützung für Monitore steckt noch in den Kinderschuhen. Dieser Parameter taucht immer häufiger auf, aber leider funktioniert er nicht immer so, wie er sollte, und für HDR selbst ist er eher ein Nachteil. Die Fernseher werden immer besser für HDR geeignet (mehr Kontrast, höhere Helligkeit), aber die Zeiten werden langsam besser und einige Hersteller (z.B. ASUS) bereiten Monitore vor, die auch die anspruchsvollsten Nutzer zufriedenstellen und HDR gut gerecht werden.
HDR und Fotografien
Die Prinzipien von HDR sind immer noch dieselben, und in der Fotografie geht es immer noch um Bilder mit einem großen Unterschied zwischen den hellsten und dunkelsten Teilen des Bildes. Keine Kamera ist in der Lage, kontrastreiche Szenen adäquat zu erfassen. Wir alle wissen das, denken Sie nur an die Situation, wenn wir versuchen, ein Foto von jemandem vor einem Fenster zu machen. HDR erweitert somit die Möglichkeiten der Fotografen, was sie in ihren Fotos aufnehmen können. Aus der Sicht eines Fotografen gibt es zwei Möglichkeiten, HDR-Bilder zu erzielen.
- Das so genannte echte HDR ist eine zuverlässige, wenn auch etwas aufwändigere Methode. Der Fotograf erstellt drei Bilder mit unterschiedlichen Belichtungseinstellungen - ein unterbelichtetes, eines mit den richtigen Belichtungseinstellungen und ein überbelichtetes. Anschließend kombiniert er diese Bilder mit einer Software.
- Die HDR-Automatik ist eine Funktion, über die immer mehr moderne Kameras verfügen. Im Grunde handelt es sich um die automatische Aufnahme und Zusammenstellung von Bildern. Der Nachteil dieser Lösung ist jedoch, dass wir nicht in der Lage sind, das Ergebnis im Detail zu kontrollieren und die Automatisierung nicht jedes Mal gelingt.
Womit kann man HDR-Bilder erstellen?
Wenn Sie wirklich die volle Kontrolle über das Ergebnis haben wollen, bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als sich auf das bereits erwähnte echte HDR zu verlassen, d. h. ein endgültiges Bild, das aus mehreren (mindestens drei) unterschiedlich belichteten Fotos zusammengesetzt ist. Viele Bearbeitungsprogramme können mit HDR-Fotos umgehen - Adobe Lightroom, Photoshop und Zoner Studio können alle damit umgehen. Die interessanteste Wahl ist jedoch Photomatix, ein professionelles und dennoch benutzerfreundliches Tool, das sich speziell auf die Erstellung von HDR-Bildern konzentriert.
Damit können Sie in einem Bruchteil der Zeit und des Aufwands großartige Ergebnisse erzielen, verglichen mit den oben genannten Tools, die eine gewisse Erfahrung mit ihren oft nicht so benutzerfreundlichen Bedienelementen erfordern. Die Photomatix kann kostenlos ausprobiert werden (allerdings wird das resultierende Foto mit einem Wasserzeichen versehen), und die Essential-Version kann für 39 Dollar erworben werden.
HDR und Handys
Das Thema HDR in Handys und die oben erwähnte Fotografie sind sehr eng miteinander verknüpft. Wir werden es am häufigsten in der Fotografie verwenden. Wie bei herkömmlichen Kameras gibt es auch bei Handys zwei Wege zu HDR-Bildern:
- automatisches HDR als Funktion der Handykamera,
- Verwendung einer externen Anwendung.
Lange Zeit galt dasselbe, was für HDR-Bilder von Kameras gilt. Die erste Methode, das automatische HDR, führte also nicht zu sehr zufriedenstellenden Ergebnissen, und die beste Lösung war die Verwendung einer externen Anwendung. Handys sind eine Art Betrug. Echtes HDR mit guten Ergebnissen kann bei Fotos, wie wir bereits geschrieben haben, durch die Kombination von drei unterschiedlich belichteten Bildern erreicht werden. Das macht die Kamera, aber die Software kombiniert die Bilder dann irgendwie. Und das führt einfach nicht zu einem guten Ergebnis. Bei der anderen Methode (das iPhone 4 war damit ausgestattet) werden nicht einmal mehrere unterschiedlich belichtete Fotos verwendet. Es werden nur die dunklen und hellen Stellen gezählt.
Anwendungen von Drittanbietern sind die Lösung
Mit einer Reihe externer mobiler Anwendungen lassen sich hervorragende Ergebnisse erzielen. Ihr wesentlicher Vorteil ist die größere Kontrolle über das Ergebnis. Ein solches HDR Max (nur für Android verfügbar) nimmt zum Beispiel drei Bilder auf und erstellt ein endgültiges. Mit den Steuertasten nehmen Sie dann die Feinabstimmung des Ergebnisses vor. Für HDR-Einsteiger, die ein iPhone besitzen, ist das seltsam benannte TADAA eine interessante Option. Mit nur minimalen Einstellungsmöglichkeiten erzielt sie hervorragende Ergebnisse und ist ein idealer Einstieg in die Welt des mobilen HDR. Und wenn Sie eine Anwendung suchen, die mehr kann als HDR, sollten Sie unbedingt zu Adobe Lightroom CC (für Android und iPhone) greifen. Sie ist nämlich ein hochwertiges professionelles Fotobearbeitungsprogramm mit großartigen Ergebnissen.
HDR-Displays sind bereits auf dem Markt
Aber HDR ist nicht nur etwas für diejenigen, die hochwertige Handyfotos machen wollen. Hersteller (wie Sony, das mit seinem Xperia XZ Premium das erste Unternehmen war) beginnen, ihre Geräte mit echten HDR-Displays auszustatten. Für die Nutzer bedeutet dies eine willkommene Verbesserung der Anzeigequalität, insbesondere in Bezug auf Lebendigkeit und realistische Farbdarstellung. Echte HDR-Displays sind auch eine Möglichkeit, Streaming-Sendungen in dieser Qualität auf Mobiltelefonen zu genießen.
HDR und Spielekonsolen
Bei den Spielekonsolen wird HDR von Xbox One S, PlayStation 4 Pro und NVIDIA Shield unterstützt. Diese müssen jedoch über ein HDMI-Kabel der Version 2.0 oder höher an das Fernsehgerät angeschlossen werden. Dies ist das einzige Modell, das Rec.2020 und HDR-Übertragung unterstützt. Natürlich ist es unerlässlich, einen HDR-Fernseher in Ihrem Setup zu haben, sonst wäre die HDR-Unterstützung, die die Konsolen bieten, nutzlos. Wenn jedoch alles kompatibel ist, wird das Ergebnis ähnlich sein wie die oben genannten - Sie erhalten ein besseres, detaillierteres und genaueres Bild. Auch Ihr Spielerlebnis wird besser und intensiver sein.
Nicht alle Spiele sind jedoch für HDR optimiert, und bei neueren Titeln können Sie mit Unterstützung rechnen. Die Liste der HDR-fähigen Titel wird nach und nach erweitert. Sie finden es hier:
HDR ist nicht mehr nur ein Spielzeug für eingefleischte Liebhaber der maximalen Bildqualität. Es wird immer häufiger in Fernsehern, Kameras, Handys und Spielekonsolen eingesetzt. Der Nutzer erhält ein detaillierteres Bild mit lebendigeren Farben und kann so besser in das Bild eintauchen, das er sieht und das näher an der Realität ist. In vielerlei Hinsicht erleichtert es den Fotografen die Arbeit, indem es ihnen hilft, schwierig zu bearbeitende kontrastreiche Szenen auszugleichen.