+- Tv-Digitaal.info (https://tv-digitaal.info)
+-- Forum: Toogpraat (https://tv-digitaal.info/forumdisplay.php?fid=8)
+--- Forum: Toogpraat (https://tv-digitaal.info/forumdisplay.php?fid=9)
+--- Topic: Nu weer HDR televisie op komst (/showthread.php?tid=872)
Nu weer HDR televisie op komst - natte - 25-07-2014
Achtergrond: High Dynamic Range televisie
Hype of toekomst?
Kunnen televisiebeelden nog beter worden dan wat we vandaag gewend zijn? Absoluut, maar dan moeten we niet zozeer aan het aantal pixels sleutelen, maar aan het contrast en de kleurweergave.
Is het nu HDR of contrast?
Zowel HDR, High Dynamic Range, als contrast verwijzen naar de verhouding tussen maximale en minimale luminantie van een scherm. Bij contrast is er echter jarenlang gefocust op de zwartwaarde. HDR, zoals we het nu zien opduiken bij televisies, handelt vooral over de witwaarde. Een subtiel maar belangrijk verschil.
“Wacht even”, horen we je denken, “mijn televisie heeft toch al bijna oneindig contrast?” Nee, absoluut niet. Helaas gebruikt de marketing-afdeling van fabrikanten vaak nogal creatieve methodes om zwart te meten, bijvoorbeeld met een volledig zwart scherm en de achtergrondverlichting uit. Zo kom je dus al snel aan een bijna oneindig contrast. De meeste televisies hebben een maximale luminantie van ongeveer 200 nit (nit is een andere naam voor cd/m², candela per vierkante meter, de eenheid van luminantie). Een LCD-scherm kan zwartwaardes bereiken van ongeveer 0,2 tot 0,05 nit. Het reële contrast zit dus rond 1.000:1 tot 4.000:1. Een plasma kan nog iets beter zwart presteren, een OLED-scherm heeft echter wel degelijk een zwartwaarde van nul, en dus een oneindig contrast.
En toch ervaren we sommige beelden, zelfs op een OLED-tv, als te flauw en onrealistisch. Meestal gaat het dan over beelden waarin delen zitten waarvan we weten dat ze erg helder zijn. De zon, of een reflectie op een chroom bumper, een spotlicht, of witte kleding op een zonnige dag.
De sleutel van de zaak is de maximale luminantie. En dat is nu net waarover we spreken bij HDR. Zoals we al zeiden, een gemiddelde televisie haalt ongeveer 200 nit, maar de norm voor een tv-monitor ligt rond de 100 nit. En in de bioscoop gebruik je de DCI-norm (Digital Cinema Initiative), daar haal je ongeveer 48 nit. Zonlicht haalt 1,6 miljard nit, een zonnige lucht is nog steeds 1 miljoen nit en binnenhuisverlichting haalt makkelijk 10.000 nit. Zelfs de reflectie van asfalt op een zonnige dag is ongeveer 2.000 nit.
Wie de cijfers naast elkaar legt, begrijpt onmiddellijk waarom die specifieke scenes er absoluut niet realistisch uitzien.
Hoe maak je een HDR-televisie?
Bij een LCD-televisie kun je de maximale lichtopbrengst opkrikken door fellere LED's te monteren, maar je vermindert dan ook de zwartwaarde. Een ander probleem: als het hele scherm zo'n fel licht uitstraalt is dat erg vermoeiend, en zul je al snel met een zonnebril voor de televisie zitten. Gelukkig heb je die hele hoge luminanties meestal alleen in een klein deel van het scherm nodig.
De oplossing voor beide problemen is lokaal dimmen. Door de achtergrondverlichting in segmenten te verdelen, hoef je alleen waar nodig de LED's op volle kracht te laten branden. Zo behoud je een goede zwartwaarde, en wordt het kijken niet te vermoeiend.
Een bijkomend voordeel is dat lokaal dimmen een gunstige invloed heeft op het energieverbruik. En dat is niet onbelangrijk. Er is immers een direct verband tussen maximale luminantie en energieverbruik. En wereldwijd zijn de normen voor het energieverbruik van televisies tegenwoordig erg streng.
Dolby heeft een werkend prototype, gebaseerd op zijn professionele referentie monitor, de PRM-4220, een LED-LCD-monitor met lokale dimming. Die monitor heeft al 1.500 individueel dimbare zones en het prototype heeft er zelfs 6.000. Dat is aanzienlijk meer dan de paar honderd zones in een gangbare televisie. De maximale luminantie is 4.000 nit, met een zwartwaarde van 0,005 nit.
En hoe ziet het met HDR-content?
Professionele videocamera’s, zoals de Sony F65, leggen al een veel groter dynamisch bereik vast dan wat we vandaag op onze televisie zien. Theoretisch is er dus al HDR-content. Tijdens het maken van de Blu-ray-versie wordt het dynamisch bereik echter terug gebracht naar wat we verwachten op televisie. Het is daarna perfect mogelijk om die Blu-ray te tonen op een HDR-scherm. Maar omdat de content eigenlijk gemastered is met een maximum van 100 nit in gedachte zal het resultaat nooit optimaal zijn. Dankzij bepaalde beeldverwerkingstechnieken (genaamd inverse Tone Mapping), is het wel mogelijk het HDR-effect te herstellen. Maar uiteindelijk is het wachten op een nieuwe standaard die de oorspronkelijke opnames encodeert naar een HDR-versie. Onze huidige content wordt gecodeerd in 8 bits en beschikt dus maar over 256 stappen tussen wit en zwart. Als we het dynamisch bereik sterk willen vergroten zullen er meer stappen nodig zijn. 10 bits bijvoorbeeld (1.024 stappen), al zou 12 bits (4.096 stappen) beter zijn of zelfs 16 bits (65.536 stappen).
Technicolor toonde op de CES zo'n standaard, die er bovendien voor zorgt dat de HDR-content niet alleen op een HDR-scherm getoond kan worden, maar ook op een gewoon scherm. Ook Dolby liet op CES een soortgelijke oplossing zien, Dolby Vision.
Prachtig, maar wanneer zien we het?
Een volledige HDR-keten komt er niet op één dag. Maar de eerste stappen worden al wel genomen. Sony heeft in zijn 2014 line-up drie modellen met ‘X-tended Dynamic Range (PRO)’. Het model met de PRO-versie, de X95, gebruikt een direct LED-achtergrondverlichting met lokale dimming. Het resultaat moet het dynamisch bereik volgens Sony met een factor drie verbeteren. De non-Pro versie gebruikt een gewone edge-LED achtergrondverlichting en werkt dus vooral met beeldverwerkingstechnieken. Ook Toshiba’s nieuwste M7-reeks maakt gebruik van HDR-technieken. Bij Samsung mochten we op de CES even in de achterkamers kijken. Daar stond een gewone UN85S9 (het 85-inch 4k-model van vorig jaar), naast een HDR-versie. De testbeelden toonden een duidelijk verschil. Wanneer we die versie op de markt zullen zien, weten we niet. Zowel Sony, Toshiba als Samsung maken gebruik van bestaande content, maar geven die dus weer met een HDR-effect.
Sharp, TCL en Vizio (die laatste twee zijn tv-fabrikanten die in onze landen niet actief zijn), hebben al werkende prototypes die gebaseerd zijn op de Dolby Vision-techniek. Zij kunnen dus echte HDR-content tonen. Ook een aantal streaming-diensten zijn aan boord. Amazon, Microsoft, Netflix, en Vudu willen Dolby Vision gebruiken. Als er dus Dolby Vision-content komt zal die via streaming beschikbaar zijn voor Dolby Vision-schermen.
Of Technicolor al partners heeft is momenteel niet duidelijk, maar wel waarschijnlijk.
Conclusie
HDR, High Dynamic Range, is een stap naar alweer realistischer beelden. Het is bovendien een belangrijke stap, die heel wat impact zal hebben op hoe intens we onze films beleven. In dat opzicht is HDR vermoedelijk belangrijker dan bijvoorbeeld Ultra HD.
De eerste televisies met een groter dynamisch bereik staan ondertussen in de markt. Maar dat zijn slechts de eerste stappen. Zoals bij heel wat aspecten van beeldweergave moet de hele keten van productie tot weergave de overstap maken, voor we in de huiskamer het volledige effect zien. Dolby Vision en de Technicolor-oplossing kunnen daar als standaard een onderdeel van zijn. Hoe snel we echter een totaaloplossing zullen hebben blijft koffiedik kijken. Vooral de scherpe beperkingen bij het energieverbruik maken het niet makkelijk om een HDR-televisie te realiseren.