Was ist HDR und was bedeutet High Dynamic Range für deinen TV?

Was ist HDR und was bedeutet High Dynamic Range für deinen TV?
Image Credit: LG (Bildnachweis: LG)

HDR steht für High Dynamic Range und ist ein Begriff, den du wahrscheinlich schon oft gehört hast. Entweder hier auf TechRadar oder wenn du dich in den letzten Jahren nach einem neuen Fernseher umgesehen hast. Das Problem ist, dass er überall verwendet, aber nur selten erklärt wird - zumindest nicht so, dass diejenigen, die sich mit Fernsehtechnik nicht auskennen, damit etwas anfangen können. 

Du weißt, dass es deinen neuen Fernseher besser macht, aber du weißt vielleicht nicht, wieso. Aber bevor wir ins Detail gehen, ist es wichtig zu wissen, dass HDR die Art und Weise, wie du fernsiehst - und sogar Filme auf deinem Handy - für immer verändern könnte. 

Werfen wir zunächst einen Blick auf 4K-TVs. Solche Fernseher bekommen die meiste Aufmerksamkeit, da sie die vierfache Anzahl an Pixeln aller HD-Fernseher auf dem Markt haben. Aber ist mehr unbedingt besser, wenn es um Pixel geht? Ist es wichtig, wie viele Pixel es sind, wenn keiner davon gut aussieht?

An dieser Stelle kommt HDR ins Spiel. HDR holt mehr Dynamik und Qualität aus den vielen, vielen Pixeln heraus. Damit sehen helle Weißtöne heller und dunkle Schwarztöne dunkler aus, und 10-Bit-Panels können endlich die 1 Milliarde Farben darstellen, von denen du nie wusstest, dass es sie gibt.

Einfach ausgedrückt: 4K beschreibt die Quantität der Pixel, aber HDR beschreibt ihre außergewöhnliche Qualität. Beides ist genauso wichtig wie das andere, aber 4K ohne HDR sieht nicht so gut aus und macht nicht so viel Spaß.

Was ist HDR?

HDR wird in verschiedenen Zusammenhängen verwendet. Damit wir uns nicht missverstehen: Der hohe Dynamikumfang, den dein HDR-Fernseher bietet, ist nicht zu verwechseln mit den HDR-Fotofunktionen, die seit Kurzem in Smartphone-Kameras integriert sind.

Klar, sie sind sich ähnlich. Beide führen zu Bildern, die einen größeren Kontrast zwischen hell und dunkel aufweisen. Aber die Art und Weise, wie sie funktionieren, ist etwas anders. High-End-Kameras und neuere Smartphone-Apps nutzen HDR, indem sie mehrere Fotos kombinieren, die während einer einzigen Bilderserie aufgenommen wurden. Während des Prozesses werden einzelne Fotos mit unterschiedlichen Belichtungen aufgenommen. Diese werden als Stopps bezeichnet, und die Lichtmenge wird von einem zum nächsten verdoppelt. Während also der erste Stopp ein extrem dunkles Bild erzeugt, ist das letzte Ergebnis außergewöhnlich hell und verleiht dem endgültigen Porträtfoto mehr Leuchtkraft.

Aber das ist bei Videos nicht dasselbe. Ja, du bekommst auch bei Videos einen erweiterten Farbraum und ein besseres Kontrastverhältnis, aber nicht durch die Kombination mehrerer Bilder oder Videos. Alles hängt mit der Art und Weise zusammen, wie ein Bild auf dem Bildschirm dargestellt wird, und mit dem Quellinhalt, der dafür verwendet wird.

Obwohl es also einen Namen und Gemeinsamkeiten mit der Fotografie hat, unterscheidet sich HDR-Video eindeutig von der Smartphone-Fotografie. Das Endergebnis, ein Bild mit mehr Kontrast zwischen den hellsten und dunkelsten Bereichen, ist dasselbe, aber anstatt einzelne Bilder zu kombinieren, wird dieser Effekt mit besserer Kameratechnik erzeugt, um überhaupt das bestmögliche Material aufzunehmen.

Ein HDR-Fernseher mit einem Dolby Vision-Logo

HDR erzeugt eine breitere Farbskala, die für ein lebendigeres Bild sorgt

Die Verbesserungen, die du bei einem HDR-Bild im Vergleich zu einem normalen Bild siehst, sind zahlreich. Während bei einem Standardbildschirm alles unterhalb einer bestimmten Helligkeit denselben Schwarzton hat, geht der Anzeigebereich eines HDR-Fernsehers weiter und ermöglicht es dir, zwischen etwas, das wirklich sehr dunkel ist, und etwas, das einfach nur dunkel ist, zu unterscheiden. Wenn du dir einen Horrorfilm ansiehst, wirst du den Unterschied sofort bemerken.

Eine Weitwinkelaufnahme eines nächtlichen Lagerfeuers kann zum Beispiel feine Details in der Flamme zeigen, die nicht "ausgeblasen" erscheinen, und Objekte, die in der düsteren Umgebung am Rand des Bildes kaum beleuchtet sind, werden deutlich erkennbar.

Michael Price, Schulungsleiter bei Panasonic, sagt: "Es geht um Kontrolle, nicht nur um zusätzliche Helligkeit, und das Ergebnis ist ein natürlicherer Ausdruck von Licht und Schatten."

Als wir uns mit dem Hollywood-Kameramann Vanja Cernjul trafen, war er ganz begeistert von HDR und sagte "Die gesamte Komposition wird durch die erhöhte Detailgenauigkeit in der Helligkeit beeinflusst.

"Du musst dich nicht mehr entscheiden, ob du für die Lichter oder die Schatten belichten willst. Wenn ich also drehe, versuche ich, eine Lichtquelle in die Aufnahme einzubauen, damit ich mit dem HDR-Grading spielen kann."

In der Nachbearbeitung bastelt Cernjul an Belichtung, Helligkeit, Kontrast und Farbsättigung, damit sie auf einem HDR-kompatiblen Bildschirm so gut wie möglich aussehen. Er glaubt, dass die Möglichkeiten von HDR auch Filmemacher dazu verleiten werden, im Fernsehen zu arbeiten. Nachdem er gerade die zweite Staffel von Marco Polo in HDR gedreht hatte, sah Cernjul in Streaming-Diensten das natürliche Zuhause für HDR-Produktionen, da viele Serien von Netflix und Amazon in Auftrag gegeben werden. HDR bringt die Medien näher an das heran, was das menschliche Auge sieht, und sorgt so für realistischere Bilder, von sonnenbeschienenen Szenen bis hin zu Nachtaufnahmen auf den Straßen der Stadt.

Und das ist das Wichtigste: HDR-Fernseher und -Inhalte zeigen ein realistischeres Farbspektrum und ein höheres Kontrastverhältnis, damit die schwarzen Teile des Bildes näher am "echten" Schwarz liegen.

Wie ist es, in HDR zu schauen?

Wenn du dir einige sorgfältig ausgearbeitete HDR-Bilder ansiehst, wie z. B. Cernjuls kurzen Vorzeigefilm Converging Beams, der für Panasonic gedreht wurde, kannst du das Potenzial erkennen. Du gewöhnst dich so sehr an die gleichzeitige Darstellung von Licht- und Schattendetails, dass du Standardbilder danach als etwas flach und unbefriedigend empfindest.

Und nicht nur das: HDR hat im Vergleich zur Standarddarstellung einen zusätzlichen Reiz. Die Bilder haben eine ganz neue Dynamik, was bei einem Film wie The Lego Movie besonders deutlich wird. 

Als wir von der Standardauflösung zu HD übergingen, waren die Bildschirme viel kleiner und die zusätzlichen Pixel reichten aus, um das Bild zu verändern. Jetzt, wo die Bildschirme so viel größer sind, reicht es jedoch nicht mehr aus, einfach nur mehr Pixel hinzuzufügen, denn es gibt noch andere Aspekte des Bildes, die verbessert werden können.

Was HDR in Form von zusätzlichen Farben und besserer Klarheit in Schatten und Lichtern hinzufügt, ist subtil, aber bedeutsam - und es liefert ein visuell viel befriedigenderes Bild als einfach nur zusätzliche Pixel. Der Gesamteffekt ist so überzeugend, dass er einem 3D-Bild gleichkommt.

Aber die Technik muss noch aufholen, was sie verspricht. Einige billigere LCD-HDR-Bildschirme haben Probleme mit der Darstellung von hellen Objekten vor deutlich dunkleren Hintergründen, so dass Lichtschlieren über den Bildschirm laufen oder Lichthöfe um helle Objekte entstehen.

Bei den OLED-Bildschirmen von LG, Panasonic oder Sony, bei denen jedes Pixel sein eigenes Licht erzeugt und komplett dunkel werden kann, sind diese Probleme weniger gravierend.

Ein HDR-Fernseher mit zwei kontrastreichen Bildern von einem Mann und einem Gletscher

Wie bekomme ich HDR?

HDR ist eine End-to-End-Technologie, d.h. jeder Schritt von der Erstellung bis zur Verteilung auf den Bildschirm in deinem Zuhause muss HDR-kompatibel sein. Ältere Fernsehgeräte können diese Technologie demnach nicht darstellen.

Wenn du einen Fernseher kaufst, siehst du vielleicht ein Ultra HD Premium-Logo auf dem Bildschirm. Damit garantiert er ein Leistungsniveau, mit dem er das Beste aus einer HDR-Quelle herausholt. Der Bildschirm muss eine Auflösung von 3840 x 2160 Pixeln haben (das unterscheidet sich nicht von anderen UHD-Bildschirmen) und in der Lage sein, eine große Anzahl einzigartiger Farbschattierungen in einem Bild darzustellen. 

Ein weiteres wichtiges Kriterium für einen Premium-Bildschirm ist ein Kontrastverhältnis von mindestens 1.000 nits Spitzenhelligkeit und weniger als 0,05 nits Schwarzwert. Nits ist ein Begriff, der von der Fernsehindustrie übernommen wurde, um die Helligkeit eines Bildschirms anzugeben. 1 Nit entspricht ungefähr dem Licht einer einzelnen Kerze. Die meisten heutigen Fernsehbildschirme bieten zwischen 300 und 500 Nits, so dass du eine gute Vorstellung von der größeren Leuchtkraft hast, die für die Darstellung von HDR erforderlich ist.

Das Ultra HD Premium-Logo

Ultra HD Premium - anders als "normales" 4K

Das gilt für LCD-Bildschirme mit LED-Beleuchtung, während OLED-Bildschirme (die eine geringere durchschnittliche Helligkeit und einen viel geringeren Schwarzwert als LCD-Bildschirme haben) eine Spitzenhelligkeit von 540 nits und einen Schwarzwert von weniger als 0,0005 nits aufweisen.

Panasonic Price sagt, dass LED-Bildschirme mit Kantenbeleuchtung keinen ausreichend hohen Kontrast erzeugen können und du eine direkte Beleuchtung (von hinten, eine weniger verbreitete Methode zur Beleuchtung von Bildschirmen) brauchst, um einen ausreichenden Dynamikumfang für die Premium HDR-Anforderungen zu erreichen.

Die meisten LCD-Bildschirme sind nicht in der Lage, die für eine Premium-Plakette erforderliche Helligkeit zu liefern, so dass die Hersteller dazu neigen, einfach Nicht-Premium-Modelle zu verkaufen. Da sie nicht verpflichtet sind, die Anzahl der Nits, die ihre Bildschirme erreichen, oder das Kontrastverhältnis anzugeben, müssen sie selbst entscheiden, ob ein Nicht-Premium-Bildschirm genug Helligkeit und Kontrast hat, um ein aussagekräftiges HDR-Bild zu liefern.

Die Unterhaltungselektronikbranche hat es schon einmal geschafft, ähnliche, aber unterschiedliche Standards anzubieten. Während es viel einfacher war, den Unterschied zwischen HD-Ready und Full HD zu verstehen, ist der Unterschied zwischen "normalen" UHD- und UHD-Premium-Bildschirmen fließender.

Aber unterm Strich ist die Ultra HD Premium-Kennzeichnung die zuverlässigste Methode, um sicherzustellen, dass du das siehst, was der Hersteller beabsichtigt hat. Ein weiteres Problem ist, dass es nicht verpflichtend ist, das UHD Premium-Logo zu verwenden - andere verwenden (verwirrenderweise) ihr eigenes Branding.

Ein LG HDR OLED-Fernseher mit bunten Quallen auf dem Bildschirm

LG stellt einige beeindruckende HDR-OLED-Fernseher her

Gavin McCarran, Spezialist für Produktschulungen bei Sony, sagt: "Das Ultra HD Premium-Logo zeigt nicht die ganze Serie der Modelle, die ein HDR-Signal empfangen können." Vielleicht denkt Sony, dass die Premium-Zertifizierung die Leute davon abhalten wird, die Nicht-Premium-Modelle zu kaufen. Würdest du etwa eine Flasche verwässerten Moet & Chandon Champagner kaufen, nur weil sie billiger ist?

Das Ultra HD Premium-Siegel kann auch auf Ultra HD Blu-ray-Playern und -Discs verwendet werden, da HDR ein obligatorischer Bestandteil der Ultra HD Blu-ray-Spezifikationen ist. UHD-Bildschirme, die nicht HDR-kompatibel sind, zeigen zwar ein 4K-Bild in SDR (Standard Dynamic Range) von einer Ultra HD Blu-ray an, können aber nicht auf die im Bild enthaltenen HDR-Metadaten zugreifen. Mit Bitraten von bis zu 100 Mb/sec (etwa fünfmal so viel wie bei gestreamten Filmen) ist die Ultra HD Blu-ray inhaltlich am besten geeignet, um HDR zu liefern.

HDR-Standards - eine weitere Ursache für Verwirrung

Alle HDR-Bildschirme sind in der Lage, HDR10 darzustellen, das die gleichen Spezifikationen wie der UHD Premium-Standard hat. Er ist auf allen Ultra HD Blu-rays vorgeschrieben und wird auch bei HDR-Filmen von Netflix und Amazon verwendet. Da wäre aber noch ein weiterer Grund, warum du beim Kauf eines HDR-Bildschirms vorsichtig sein solltest: Es gibt mehrere HDR-Varianten, die von Content Creators verwendet werden.

Dolby hat einen HDR10-Konkurrenten namens Dolby Vision, der eine höhere Farbtiefe (12 statt 10 Bit) und eine Spitzenhelligkeit von bis zu 10.000 Nits bietet (das ist viel heller als jeder aktuelle Fernseher). Außerdem bietet er ein Feature namens "Dynamic Tone Mapping", das die Helligkeit und den Kontrast von Szenen anpasst, je nachdem, wie hell oder dunkel sie sein sollen. Dieser dynamische Mastering-Prozess wird bereits während der Bearbeitung des Films durchgeführt, sodass du dich einfach zurücklehnen und die Früchte der harten Arbeit eines anderen genießen kannst.

Das Dolby Vision-Logo

Dolby Vision bringt mehr Verwirrung ins HDR-Spiel

Nur Bildschirme und Abspielgeräte, die mit Dolby Vision ausgestattet sind, können die "verbesserte" HDR-Version von Dolby Vision darstellen. Alle OLED-Geräte von LG unterstützen diese Funktion, ebenso wie das Topmodell A1E OLED von Sony (zwei weitere Sony-Geräte, der XE93 und der XE94, werden in einem kommenden Firmware-Update Dolby Vision unterstützen).  

Aber Dolby Vision ist nicht der einzige Akteur auf dem Gebiet des erweiterten HDR. Es gibt Advanced HDR von Technicolor, ein aufstrebendes HDR-Format von den Leuten, die dir farbige Zeichentrickfilme gebracht haben; Hybrid Log Gamma, ein Standard, der für das Fernsehen entwickelt wurde; und schließlich HDR10+, ein neuer Standard, der einige der Vorteile von Dolby Vision in einem offenen Standard ähnlich wie HDR10 zusammenfasst. 

Technicolor und Philips arbeiten gemeinsam an einem weiteren System, das HDR- und normale Versionen gleichzeitig erstellt und ausgibt, so dass keine separaten Streams erstellt und bewertet werden müssen. Der richtige Inhalt wird automatisch ausgewählt, um die Spitzenhelligkeit und den Dynamikbereich des Bildschirms zu erreichen.

Schließlich entwickeln die BBC und NHK Japan gemeinsam eine Version von HDR, die auch in konventionellen Sendungen verwendet werden kann. Das Interessante an diesem Standard namens Hybrid Log Gamma ist seine Rückwärtskompatibilität. Wenn also ein SDR-Fernseher dieses HDR-Signal empfängt, kann er immer noch ein Bild anzeigen (wenn auch natürlich kein HDR-Bild).

Ein HDR10+ Fernseher mit einer rosa Blume auf dem Bildschirm

HDR ist nicht nur für TVs, sondern auch für dein Telefon

Der große Bildschirm ist zwar der beste Weg, um Inhalte mit hohem Dynamikumfang zu genießen, aber nicht der einzige. Die meisten Topmodelle sind seit 2017 mit HDR ausgestattet, und große Namen wie Apple und Samsung haben diese Technologie in ihre neuesten Geräte integriert.

Darüber hinaus hat YouTube vor kurzem HDR-Videos für bestimmte Handys verfügbar gemacht, darunter das Google Pixel, LG V30, Samsung Galaxy S8, Samsung Galaxy Note8 und Sony Xperia XZ Premium. Interessanterweise sind die Handys von LG mit dem fortschrittlicheren Dolby Vision-Standard kompatibel, allerdings musst du Netflix nutzen, um kompatible Inhalte zu finden. 

YouTube ist nämlich nicht der einzige Ort, an dem du HDR auch unterwegs nutzen kannst: Netflix hat kürzlich bekannt gegeben, dass es mobiles HDR auf dem Samsung Galaxy Note8, LG V30, Sony Xperia XZ1 und Sony Xperia XZ Premium unterstützt. 

Wenn du Apple-Nutzer bist, kannst du dir jetzt auch iTunes-Filme mit HDR auf deinem Smartphone ansehen. Das ist vor allem dazu gedacht, die Leute zu Apple TV Plus zu bringen, bringt aber trotzdem eine gute Qualität auf dein iPhone.

Das HDR10 Adaptive-Logo

(Image credit: samsung)

Was ist HDR10+ Adaptive?

Einer der Gründe, warum es verwirrend sein kann, sich mit HDR zu beschäftigen, ist, dass es viele verschiedene Arten und Begriffe gibt - und jedes Jahr kommen neue hinzu. Wir haben sie nicht alle in diesen Guide aufgenommen, aber eine, über die es sich lohnt, mehr zu erfahren, ist HDR10+ Adaptive.

Dabei handelt es sich um eine Technologie, die in vielen High-End-Fernsehern enthalten ist. Vereinfacht ausgedrückt geht es darum, die Bildeinstellungen von HDR10+-Inhalten entsprechend der Lichtintensität im Raum um deinen Fernseher herum zu kalibrieren.

Angenommen, du willst etwas sehen, aber die Sonne scheint durch das Fenster. Dann kalibriert HDR10+ Adaptive die Bildeinstellungen entsprechend der Lichtintensität im Raum um deinen Fernseher herum. Das mag dir wie ein kleiner Unterschied vorkommen, aber es bedeutet, dass du ein viel besseres Fernseherlebnis hast.

Wie lautet das Urteil über HDR?

HDR ist ein Meilenstein in der Geschichte des Home Entertainment. Stell dir vor, wir können jetzt zu Hause Filme mit der gleichen Farbabstufung wie im Kino ansehen - das ist unglaublich, selbst wenn du kein Filmliebhaber bist.

Wir können es kaum erwarten, dass die Fernsehsender HDR aus denselben Gründen einführen - stell dir vor, du siehst dir eine Live-Sportübertragung aus einem Stadion an, das zwischen Schatten und hellem Sonnenlicht aufgeteilt ist, ohne einen plötzlichen Sprung in der Belichtung, wenn der Ball in den helleren Bereich fliegt.

Auch im Kino wird es einen großen Effekt haben, da der Regisseur nicht mehr zwischen der Belichtung für die Schatten und der für das Sonnenlicht wählen muss. Wir denken, dass man bald sagen kann, dass HDR endlich das Ultra in die UHD-Anzeige gebracht hat und alle Probleme mit den verschiedenen Standards gelöst sind.

Aber wie immer gibt es auch weiterhin Formatkriege. Die meisten Hardwarehersteller setzen auf HDR10 (den offiziellen Standard), aber Dolby ist eine starke Kraft und hat auch die Content Creator auf seiner Seite.

Es ist nicht ausgeschlossen, dass beide Standards weiterhin nebeneinander existieren werden (schließlich teilen sich Dolby und DTS den Blu-ray-Audiomarkt), aber auf Nummer sicher geht man, wenn man sich für neue Geräte mit Dolby Vision entscheidet, denn darauf kann HDR10 immer angezeigt werden.

Wann wird HDR verfügbar sein?

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(Image credit: Paramount+)

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Es ist jetzt schon seit einiger Zeit verfügbar und wenn du in den letzten Jahren einen neuen Fernseher gekauft hast, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass es sich um einen 4K-Fernseher mit integriertem HDR handelt, der von der UHD Alliance zertifiziert wurde.

Aber wie kannst du ihn nutzen, um HDR-Inhalte zu sehen? Nun, wenn du einen Ultra HD Blu-ray Player besitzt, Mitglied bei Amazon Prime, Netflix, Apple TV Plus oder Disney Plus bist - oder einfach nur ab und zu ein Video auf YouTube anschaust. Diese großen Streaming-Anbieter haben sich außerdem verpflichtet, die Technologie in Zukunft in neuen Serien einzusetzen.

HDR wurde auch als Standard in das Ultra HD Blu-ray-Format aufgenommen. Derzeit ist die Anzahl der verfügbaren Discs noch gering, ganz zu schweigen von der Anzahl der Abspielgeräte, aber da immer mehr Filme in diesem Format veröffentlicht werden, wird HDR schon sehr bald im Mainstream ankommen.

Wenn du streamen willst, brauchst du eine Breitbandverbindung mit mindestens 25 Mbit, um HDR zu sehen. Netflix nutzt allerdings das sogenannte adaptive Streaming, das im Fall einer unzureichenden Bandbreite der fortschrittlichen Bildschirmtechnik Vorrang vor der Auflösung gibt.

Sky Q HDR wurde von Sky zusammen mit der Spotify-Integration und vielen weiteren 4K UHD-Inhalten Anfang 2018 angekündigt. Nach einiger Zeit des Wartens sind all diese Features nun eingetroffen - ja, einschließlich einer aktualisierten Sky Q Box für HDR.

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Christopher Barnes
Redakteur

Ich bin Chris und beschäftige mich für TechRadar vor allem mit den Bereichen Filme/ Serien, TV, Grafikkarten und Gaming - im Speziellen alles rund um Xbox. Ursprünglich habe ich in Stuttgart Film- und Fernsehtechnik sowie Drehbuch-Schreiben studiert. Da ich allerdings nicht nur schon immer großer Filmliebhaber, sondern auch leidenschaftlicher Gamer war und es zudem liebe zu schreiben, habe ich mich für den Journalismus in diesem Bereich entschieden. 

Erreichbar bin ich unter der Mail-Adresse cbarnes[at]purpleclouds.de

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