HDR am TV: Testfilm zum kostenlosen Download

© video Magazin / Roland Seibt

Kurz gesagt definiert sich HDR, also High Dynamic Range durch einen massiv erhöhten Kontrastumfang. Erst hieß es, dass er vor allem durch deutlich hellere Panels erreicht wird, nun soll auch ein massiv verbesserter Schwarzwert das Label „HDR“ rechtfertigen. Ungemein wichtig ist dabei, dass der erheblich größere Bereich zwischen Schwarz und Weiß durch deutlich mehr Graustufen aufgelöst wird und dass diese Stufen unterschiedlich hoch sind, sodass sie vom Auge nicht als Schlieren in Farbübergängen wahrgenommen werden.

Zum einen musste HDR also stets mit 10 oder 12 statt bisher 8 Bits auflösen. Und wenn man schon einmal dabei war, wurde die alte Gammakurve renoviert, durch die für das Auge kritische dunkle Töne bereits mit mehr Datenanteilen bedacht wurden. Sie ist jetzt mathematisch deutlich komplexer und legt nochmals deutlich mehr Wert auf Dunkles. Jetzt werden Ausgabehelligkeiten unter 10 % der maximalen Leuchtstärke über 75 % der Filmdatenwerte zugeordnet.

Diese Leuchtverteilung wird unter anderem von der Ultra-HD Blu-ray genutzt werden und ist auch Teil der HDR-Technik Dolby Vision. Kennzeichnungen und Metadaten, wie die neue Dynamik aufzubereiten ist, lassen sich in den Datenstrom HEVC (High Effiency Video Coding, H.265) integrieren und auch schon über HDMI 2.0a transportieren.

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Das Ganze wurde in den Normen ST-2084 und ST-2086 von der amerikanischen Organisation SMPTE standardisiert. Hier ist eine HDR-Kette fertig, und diese Normen sind es, die die neuen TV-Geräte erst einmal unterstützen sollten. Das heißt, wenn sie einen solchen Videostrom erkennen, sollten sie die neue EOTF-Kurve verwenden, Weiß auf ganz hell und Schwarz auf superdunkel stellen.

Der Testfilm

Um das zu verifizieren, haben wir ein Testbild erstellt. Genauer gesagt ist es ein einminütiger Testfilm, den man über USB direkt an vielen Ultra HDTVs ab­spielen kann. Wir haben ihn in den Formaten MKV und TS gemultiplext, da nicht jeder Fernseher alles spielt.

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Der Videoanteil besitzt Ultra HD-Auf­lösung und ist im Codec HEVC mit 10 Bit kodiert. Neben der enthaltenen HDR-Information ist der Farbraum auf die deutlich buntere Norm ITU-R BT.2020 eingestellt. Der TV sollte also nicht nur heller werden und seine Gammafunktion ändern, sondern auch bunter.

Um einen Unterschied zum alten SDR (Standard Dynamik Range) zu sehen, haben wie eine andere, inhaltlich identische Sequenz in Gamma und Farbraum nach ITU-R BT.709, also der HDTV-Norm kodiert. Unsere ersten Labortests zeigten, dass die Top TV-Geräte von Panasonic, Samsung, Sony und LG reagieren, die neuen Messungen drucken wir jedoch noch nicht ab.

Legende zum Testbild

© Roland Seibt

Erklärungen zum Testbild (siehe Markierungen oben):

1. Damit das Testbild korrekte Ergebnisse liefert, müssen Overscan (aus, Pixel-to-Pixel), Helligkeit, Kontrast und Schärfe am TV-Gerät perfekt voreingestellt sein. An den Bildrändern zeigen Marker, wie viele Pixel bei der Darstellung fehlen, es sollten 0 sein.
2. Gammaabgleich: Im oberen Bereich befinden sich Rasterflächen aus weißen und schwarzen Pixeln. Sie entsprechen 50 % bzw 33 % Leuchtkraft und sollten ihre Intensität bei Änderung der Einstellung für Gamma nicht ändern. Treten Sie so weit vom TV-Gerät weg, dass Sie die Muster als graue Flächen wahrnehmen!
3. Die darin enthaltenen grauen Quadrate entsprechen nach der Gammakorrektur 50 % oder 33 % Lichtstärke und sollten sich so möglichst wenig vom Hintergrund unterscheiden – je nach ausgewähltem Gamma. Leider funktioniert dieser Test nicht auf allen TVs korrekt, da die Muster oft elektronisch manipuliert werden.
4. Im mittleren Bereich des Testbildes verläuft eine Rampe mit Eingangswerten von Schwarz bis Weiß. Zusätzlich gibt es Graufelder mit festen Intensitäten 5 in 10-%-Schritten.
5. Wer das richtige Equipment besitzt, kann hier die Gammafunktion (EOTF) des TV-Gerätes nachmessen. Zur Verdeutlichung gibt es Marken an Luminanzpositionen, die je nach EOTF 10% Leuchtstärke ergeben.
6. Die Farbfelderim unteren Bereich dienen zur Messung des Farbraums. Das TV-Gerät sollte beim HDR-Stream, der ja auch mit Rec.2020 gekennzeichnet ist, ihren maximalen Farbraum aktivieren und eine Konvertierungsfunktion einsetzen. Mit dem bloßen Auge kann man schon gut erkennen, dass die Farben des HDR-Testbildes deutlich satter sind als beim SDR-Bruder – wenn umgeschaltet wird.
7. Wichtig ist eine korrekte Abstimmung von Helligkeit und Kontrast.
8. Hierfür sind kleine Testbalken unten rechts und links vorgesehen. Links (Helligkeit = Schwarzwert) sollte der Balken bis an die Markierungen reichen, ohne dass der schwarze Hintergrund aufgehellt wird. Der Kontrast sollte dann von der Mittelstellung erhöht werden, bis die Gammaquadrate oben ihr Verhältnis zu den Mustern ändern.