HDR rainbow panorama

Af JOS Svendsen, 24. marts 2018

HDR – alt det du skal vide

Der er ingen tvivl – HDR video ser bedre ud end almindelig video. Og alle stream-castere som Netflix og Amazon har adopteret teknologien for at kunne slå endnu en kile i broadcasternes kiste. Vi kigger på muligheder og faldgruber for produktionsfolket samt giver en status på teknologien.

Derfor er HDR interessant

High Dynamic Range er et vigtigt element i en filmisk oplevelse, fordi teknologien drejer sig om at kunne vise video med 10 eller flere blænders spændvidde. Når et filmbillede, hvor billederne dannes ved hjælp af kemi vises i en biograf, er der typisk mere end 10 blændetrins forskel mellem den allermørkeste del af billedet og den allerlyseste del af billedet. Vores synssans er rigtig god til at skelne mellem selv små farvenuancer og kan let kompensere for selv kraftige kontrastforskelle. Vi kan opfatte omkring 10 millioner forskellige farver og se et kontrastomfang på 1:1.000.000 eller cirka 20 blænder.

Vores nuværende 8 bit videoverden giver mulighed for 256 forskellige værdier for de tre primærfarver rød, grøn og blå. Dermed giver 8 bit video en teoretisk mulighed for 256x256x256 = 16.777.216 forskellige farver.

I praksis begrænses videoen ofte af broadcaster til 6 bit, hvorved antallet af farver kommer ned på 262.144 forskellige farver. Det sidste er ikke godt, men 16.777.216 forskellige farver burde jo være alt rigeligt, hvis vores syn kan se omkring 10.000.00 farver? Her kommer kontrastomfanget ind. 8 bit giver 8 blænder, 6 bit giver 6 blænder. Vi bruger kontrastomfanget til at definere skarphed, så 6-8 blænders video er ikke nok til at give et indtryk af naurlighed. Undersøgelser viser, at video med 10-12 blænders kontrastomfang er nok til, at øjet opfatter billedet som naturligt. Og det er lige præcis, hvad HDR er. 10 bit video giver 4096x4096x4096= 68.719.476.736 forskellige farver – mere end rigeligt, men vigtigere et meget større kontrastomfang. Faktisk 256 gange større end 8 bit video. Og det kan ses.

Så HDR er et spørgsmål om at kunne gengive 10 eller 12 bit video med fuldt kontrastomfang. Bemærk ordet ”gengive”. Man kan nemlig sagtens optage i 8 bit med en gamma-profil og transformere den video til 10 bit i redigeringen.

Det er også et spørgsmål om lysstyrke

Når man ser et HDR-TV for første gang, bliver de fleste noget paf over lysstyrken. Den er nemlig rigtig høj for LCD-skærme og lidt lavere for OLED-skærme. Et LCD-TV har et variabelt filter i de tre primærfarver foran baggrundsbelysningen for hvert billedpunkt. I den ideelle verden ville filtret kunne lukke 100 procent for baggrundslyset, men det er ikke teknisk muligt. Det betyder, at sort bliver en mørkegrå nuance. Det bliver så den basis, hvorfra man skal nå 100 procent hvid, som er 10 blænder over. OLED-TV har det lidt nemmere, da de fungerer ved at de enkelte billedpunkter selv afgiver lys. Her er sort virkelig helt sort.

Industriorganisationen UHD Alliance definerer et HDR-kapabelt TV, som et TV, der kan levere en lysstyrke på 1000 Nits eller mere. Nits er enheden for skærmlysstyrke. Til sammenligning har et almindeligt TV en lysstyrke på 300-500 Nits. Og dermed også være sagt, at man ikke kan opgradere et almindeligt TV til HDR. TV’et skal skiftes.

Nye billedstandarder

Et 4K HDR-TV har også en ny billedstandard. Den hedder Rec. 2020 og definerer alle forhold som gammakurver, farveprofiler, billedstørrelser og mere for UHD eller 4K TV. Den samme standard hedder Rec.709 for HD-TV.

Men det stopper ikke her. Der er også standarder for leveringen af HDR-indhold, ligesom der er PAL og NTSC. Den dominerende HDR-standard hedder HDR10, der er en 10 bit standard, der er designet af CTA industrikonsortiet, som består af de fleste af de store elektronikfabrikanter. Men der er også en konkurrerende standard fra Dolby, nemlig Dolby Vision. Denne standard er mere avanceret end HDR10, idet den er 12 bit, har dynamisk billedjustering og understøtter højere lystyrker på skærmen end de 1.000 nits, som HDR10 understøtter. Men i modsætning til HDR10 er Dolby Vision licensbelagt. Derfor er der færre fabrikanter, som understøtter Dolby Vision. De to standarder er ikke kompatible.

Men det er normalt sådan, at understøtter en enhed Dolby Vision, så understøtter den normalt også HDR10. Det er åbenbart faldet Samsung for brystet, at Dolby Vision er mere avanceret end HDR10, så Samsung har designet HDR10+, som minder meget om Dolby Vision.

Amazon video har meldt ud, at de vil understøtte HDR10+, men indtil nu er det kun Samsung og Panasonic, som har meldt ud, at de vil levere HDR10+ kompatible enheder.

Men det ser ud til, at man kan opgradere en HDR10 enhed til HDR10+, og at HDR10+ indhold kan afspilles på HDR10-enheder uden dog at opnå alle fordele ved det mere avancerede format. 

Distribution

HDR er ikke specielt broadcaster-venligt. Det skyldes flere ting. 4K HDR materiale kræver ekstra meget båndbredde, og lige båndbredde er ikke det de traditionelle broadcastere har mest af.

Dertil er der ingen, som snakker SD og HD HDR. Det er mere eller mindre eksklusivt for 4K TV, så seere med HD TV vil ikke kunne se HDR-indhold uden en form for konverterboks. Endelig er det lidt interessant, hvilke typer af indhold, som i en normal broadcast sendeflade er HDR-motiverede. Spillefilm og serier er oplagte. Nyheder og talkshows er måske mindre oplagte.

HDR er en så markant forskel, at man enten har en HDR kanal eller ikke. Det giver ingen mening at skifte mellem Standard Dynamic Range og HDR for de enkelte udsendelser. Det giver ekstra ting at gøre i produktionsworkflowet, da al SDR indhold skal konverteres og checkes, om indholdet skal farvestyres.

Der er dog en kattelem. HLG – eller Hybrid Log Gamma. Det er et speciel gammastyringssystem, som er designet af BBC.

Som navnet antyder, har systemet en kombineret SDR og HDR gammakurve, som gør, at HDR indhold kan vises på en SDR-skærm og på en HDR-skærm og se OK ud begge steder. Ikke optimalt, men OK. Ved at brug HLG-gammaprofilen på sendt HDR-indholdet kan man sende blandet HDR og SDR indhold, uden at seerne bemærker forskellen. Der er et tilsvarende system for biografvisning kaldet PQ (Perceptual Quantizer).

HDR er til streaming tjenester

For streamcasterne som Netflix er HDR nemt, da de har en intelligent klient siddende i TV’et. Den kan skifte mellem SDR og HDR uden problemer. Siden det er datanetværket som anvendes, er 4K HDR bare et spørgsmål, om der er båndbredde nok i ADSL-forbindelsen til forbrugernee. 

Optagelse

At danne HDR indhold er nemt. Det er der allerede. Optager man i 10 bit video, og kameraet kan spænde over 10-12 blænders kontrastopfang, er det et spørgsmål om at farvestyre på ny og eksportere videoen med rec.2020 og profileret med den relevante HDR-standard - enten HDR10 eller Dolby Vision. Skal produktionen i biografen, bruges PQ i stedet.

Det samme gælder for 8 bit optagelser med log-profiler. Det bliver noget mere krøllet, hvis man har rec.709 8 bit optagelser. Her afhænger det af kvaliteten. Vel eksponeret og farvesat indhold vil næsten ligne sig selv konverteret til rec.2020. Her er det vigtige ord næsten. Farverummet er forskelligt for rec.709 og rec.2020, så konverteret indhold har lidt anderledes farver.

Konklusion

HDR er en interessant ny teknologi, men den kræver, at man sætter sig ind i teknologien, og at man holder et vågent øje med standardslagsmålet. Og HDR foregår alle steder undtagen lige hos broadcasterne. Om det betyder noget for tilskuerflugten, er der ingen som ved. Det forventes, at 4K TV udgør 25 procent af alle nye TV, som sælges i Europa. Priserne er nu på et niveau, hvor HD-TV var for bare et par år siden. Og naturligvis kan man se HD på et 4K TV. Derfor bliver basen af 4K TV hos forbrugerne stadigt større, idet antallet vokser med 40 procent i øjeblikket ifølge analyseinstituttet Dataxis. Parret med streamingtjenesternes stadige fremmarch er der større og større mulighed for, at 4K bliver normalen. Det som halter mest er faktisk mulighederne for at kunne levere hurtigt internet i Europa.

Vi skriver mere om HDR, når der kommer lidt mere afklaring.

 

Artiklen er fra ProAV Magasinet - Marts 2018 

ProAV Digital

ProAV7 20 forsideNET

Nyt nummer ude nu!

Læs bl.a. om:

  • Shure SLX-D
  • Lys til streaming
  • Ung selvstændig
  • Frihedsmuseet
  • Redigering på iPad

Læs alt lige HER

Annoncering

Få kontakt til en købestærk målgruppe i Danmarks eneste PRO AV magasin

Se mere her

Typisk ProAV læser

74,5% er meget tilfreds med det redaktionelle indhold

Se mere her