HDR am PC erklärt: Monitore und Games im Überblick

Mit ihren brillanten und leuchtenden Farben lassen HDR-Fernseher Standard-Mattscheiben schon länger alt aussehen. Jetzt setzt die kontraststarke Wiedergabetechnik High Dynamic Range auch zum Sprung auf den PC an. Mit Acer, Asus, Benq, Dell, LG, Samsung und Viewsonic haben bereits viele Branchengrößen HDR-Monitore angekündigt oder schon auf den Markt gebracht.

Momentan stehen jedoch nur etwa eine Handvoll Geräte zur Auswahl. Ähnlich dünn sieht es bei den Inhalten aus, denn bislang gibt es nur wenige Spiele, Filme und TV-Serien, die für HDR produziert wurden. Zumindest in einem PC-Bereich ist HDR aber schon den Kinderschuhen entwachsen: Aktuelle Grafikkarten von AMD und Nvidia sind bereits fit für HDR. Grünes Licht kann man bei AMD für die Radeon-R9​-300-Reihe und die Polaris-Grafikkarten geben, bei Nvidia für Karten mit Maxwell-Architektur (GTX-900-Serie​) und Pascal-Architektur (GTX-1000-Serie​).

Auf dem PC: HDR = HDR10 

Auf einen HDR-Standard konnte sich die Industrie bislang nicht einigen. HDR10 und Dolby Vision heißen die beiden HDR-Spezifikationen, die untereinander im Wettstreit liegen und jeweils mit individuellen Vorteilen punkten. Ein Formatkrieg à la Blu-ray-Disk gegen HD-DVD dürfte Anwendern aber zumindest im PC-Bereich erspart bleiben. 

Gegenwärtig spielt dort nur das von der UHD-Alliance entwickelte HDR10 eine Rolle. Die Mehrheit der Hardware-Hersteller hat sich deshalb für die HDR10-Spezifikation entschieden, weil sie im Gegensatz zum proprietären Dolby Vision einfacher zu implementieren ist und vor allem keine Lizenzgebühren nach sich zieht. 

Bei Computerhardware kann man den Begriff HDR daher getrost mit HDR10 gleichsetzen. Windows 10 mit installiertem Creators Update unterstützt HDR10, wenn ein HDR-Display per HDMI 2.0 angeschlossen wird. Das technisch fortgeschrittenere, von Dolby Laboratories entwickelte Dolby Vision findet sich vor allem in High-End-TV-Geräten.

12 Bit Farbtiefe, 69 Milliarden Farben 

Ein HDR-Display benötigt vor allem zwei Dinge, um sattere Farben und höhere Kontraste als ein Standard-Monitor (auch SDR-Display, Standard Dynamic Range) zu liefern: einen großen Farbraum und eine ausgeklügelte Helligkeitssteuerung.

Beides regeln HDR10 und Dolby Vision und setzen dazu auf einen deutlich erweiterten Farbraum (BT.2020), eine höhere Bittiefe. Ein SDR-Display stellt 8 Bit pro Farbkanal dar und kann damit jede der Primärfarben Rot, Grün und Blau in 256 beziehungsweise 28 Abstufungen erzeugen. Insgesamt ergibt das einen Pool von 16,7 Millionen Farben (256 x 256 x 256 Farben). Bei einem HDR10-Display sind bis zu 10 Bit pro Farbkanal möglich.

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Damit erhöht sich das Farbspektrum auf 1.024 Farben pro Kanal und somit insgesamt auf mehr als eine Milliarde Farben (1.073.741.824). Eine feinere Darstellung erlaubt Dolby Vision mit 12 Bit pro Farbkanal. Durch 4.096 Helligkeitsabstufungen ergeben sich damit fast 69 Milliarden Farben.

Luft nach oben für Helligkeit & Kontrast 

Die sehr hohen und niedrigen Helligkeitswerte von HDR verlangen nach sehr leuchtstarken Displays. Während moderne TV-Geräte eine Helligkeit von 1.000 cd/m² erreichen – und auch erreichen müssen, um sich mit dem UHD-Premium-Logo schmücken zu dürfen –, kommt fast kein Monitor über eine Luminanz von 400 cd/m² hinaus.

Deswegen kann der HDR-Effekt nur mittelmäßig ausfallen. Vom Optimum sind indes auch die besten TV-Screens weit entfernt: Die Zielwerte der HDR-Spezifikationen für die Helligkeit liegen bei 4.000 cd/m² (HDR10) beziehungsweise 10.000 cd/m² (Dolby Vision), sind also für eine Gerätegeneration geschrieben, die erst noch erfunden werden muss.

Die gegenwärtig hellsten Fernseher kommen auf rund 2.000 cd/m². Eine weitere Anforderung ist der Schwarzwert, denn der muss extrem niedrig ausfallen, um auf einen hohen Kontrast zu kommen. Bei einer maximalen Helligkeit von 1.000 cd/m² oder mehr darf der Schwarzwert auf einem UHD-Fernseher nicht mehr als 0,05 cd/m² betragen, was einem Kontrastverhältnis von 20.000:1 entspricht.

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PC-Displays haben hier ein Problem, weil sie selbst mit einem VA-Panel bestenfalls ein Kontrastverhältnis von etwa 3.000:1 erreichen. Deshalb greift man zu einem Trick, dem sogenannten Local Dimming: Statt wie bei einem herkömmlichen Monitor den kompletten Bildschirm heller oder dunkler zu machen, werden nur die hellen Bildpartien weiter aufgehellt, die dunklen dagegen weiter abgedunkelt, wodurch sich der Kontrast erhöht. HDR-Monitore unterteilen dazu die Bildschirmfläche in viele kleine Bereiche. Beispielsweise sind es beim Acer Predator X27 384 Local-Dimming-Zonen.

Fazit: Echtes HDR kostet vierstellig 

HDR mit einer Helligkeit von 1.000 cd/m² und einem Kontrastverhältnis von 20.000:1 – also der aktuelle Stand der Technik bei UHD-TVs – bekommt man im PC-Bereich praktisch gar nicht. Mit dem Dell UltraSharp UP2718Q (Kostenpunkt: rund 1.850 Euro) kursiert derzeit nur ein einziger Monitor in Online-Shops, der laut Hersteller diese Helligkeits- und Kontrastwerte auch tatsächlich erreicht.

Die anderen angebotenen HDR-Monitore sind eigentlich nur Kompromisslösungen, weil sie Standard-LC-Displays mit HDR-Funktionalitäten aufpeppen und beispielsweise auf Local Dimming verzichten. Wer einen "echten" HDR-Monitor will, muss entweder jetzt viel Geld investieren, zum Beispiel für den Dell UltraSharp UP2718Q oder alternativ einen 4K-Fernseher, oder sich in Geduld üben, bis Auswahl und Preise stimmen. Für Ende dieses Jahres beziehungsweise das erste Quartal sind einige vollwertige HDR-Monitore angekündigt, darunter der Asus ROG SWIFT PG27UQ und der schon erwähnte Acer Predator X27.

Hinweis: Auf den nächsten Seiten finden Sie eine Marktübersicht zu HDR-Monitoren sowie eine Liste aller HDR-Games für den PC.