Monitorvergleich: HDR etabliert sich als neuer Produktionsstandard

Im Gegensatz zu 4K, was bisher bei den meisten Zuschauern keine Begeisterungssprünge ausgelöst hat, ist HDR für jeden (selbst aus größerer Entfernung) ein deutlich sichtbarer Qualitätsgewinn. Grund für die 4K-Mängel sind zum einen die weitreichende irreführende Werbung seitens der Kamerahersteller, was die tatsächliche Auflösung der Sensoren angeht – da wird vorgegaukelt, dass sich die Balken biegen. Zum Zweiten kommt der Consumer-Markt in 4K auch erst jetzt langsam in Fahrt. UHDTVs, die für 4K groß genug sind, waren selbst für viele Profis kaum bezahlbar – man sollte ja überhaupt physisch in der Lage sein, bei üblichen Betrachtungsabständen 4K differenzieren zu können.

Was Auflösung und Framerate beitragen …

Um 4K nativ und true zu erleben, muss man nah genug heran (als Richtwert: Abstand geringer als 1,5-fache Bildhöhe) oder der Fernseher entsprechend größer sein: 65 Zoll aufwärts sind hier angesagt, und als PC-Monitor 32 Zoll aufwärts. Viel wichtiger ist die Bewegungsauflösung: Erst Frame-Raten jenseits der 60 fps machen es unserem Wahrnehmungssystem möglich, Bewegtbild hinreichend detailreich zu differenzieren. Wer 4K in 24 fps oder 25 fps produziert, hinterlässt allein aufgrund des Motion Blurs und des Wahrnehmungsproblems der Kantenverschleifung nur unscharfe Bilder, die schnell unter HD-Auflösung sinken. Wollen Sie als Egoshooter-Spieler gewinnen oder mindestens überleben? Dann sind 120-144Hz-Monitore angesagt. Wie oft sich normale Zuschauer über Bildmängel wie mangelhaften Kontrast oder mangelhafte Bewegungsauflösung beschweren, kann man gut in den Produktbewertungen in großen Onlineshops nachlesen.
Das hat sich insbesondere dieses Jahr grundlegend geändert, vor allem im Bereich der Spiele-Industrie. Wer es sich leisten kann, kauft einen 4K-PC-Monitor mit HDR oder nimmt gleich ein Premium UHDTV zum Zocken. Wer digitales 4K computeranimiert erlebt, für den ist 4K-TV oder 4K-Video in den allermeisten Fällen nur Matsch mit Soße. Für ein Computer-gerendertes Spiel ist es auch sehr einfach, bestes HDR zu produzieren – unabhängig von der Frage der Bildauflösung. Die Auflösung ist auch nur eine Frage der Grafikkarte – eine RTX 2080Ti schafft gerne 100 fps in 4K und HDR in 10 Bit, wenn das Display oder das TV mitzieht. Tatsächlich haben hier die Consumer-Geräte in Sachen Bildqualität sowohl die HD- als auch die 4K-Produktionswelt schon überholt. Ab 800 Euro bekommt man 10 Bit Farbauflösung, oft mit über 90% P3-Color-Gamut, deutlich mehr als die meist mehrere Tausend Euro teuren Broadcast-HD-Monitore, die seit Jahren in jeder Editing Suite stehen.

Sobald bei 4K auch noch HDR ins Spiel kommt, tauchen weitere Fehlerquellen vermehrt auf: die Shutterprobleme, die man bisher noch mit den Filmschwenkregeln im Griff hatte (und diese beherrschen die wenigsten TV-Kameraleute – da muss man sich nicht wundern, dass Zuschauer Motion­frame-Creation als unverzichtbar empfinden), fliegen einem mit HDR-Kontrast um die Ohren. Aufgrund der weitaus höheren Bildkontraste und davon abhängig der besseren Detailschärfe-Wahrnehmungsfähigkeit fällt die mangelhafte Bewegungsauflösung noch viel stärker auf. Deswegen steigen Zielgenauigkeit und die Treffsicherheit bei Egoshootern deutlich, wenn mehr als 90 fps und 4K und HDR ruckelfrei geliefert werden.
Tatsächlich liegt die Bewegungsauflösung des menschlichen Wahrnehmungssystems bei ca. 100-120 fps. Wer sich noch an die Röhrenmonitore erinnert, der weiß vermutlich noch, dass erst 90Hz- bis 100Hz-Monitore flimmerfreie Bilder liefern – sprich man hat die Schwarzbildphasen nicht mehr wahrgenommen. Nicht umsonst hießen die alten Fernsehröhren „Flimmerkisten“, weil 50Hz in Halbbildern mit 50Hz Schwarzbild dazwischen flackerte.
Und nicht umsonst will NHK, das japanische Staatsfernsehen, ab 2020 mit 8K 120 fps als neuen Sendestandard starten. Damit dürfte endlich ein hinreichender Overhead für unser Wahrnehmungssystem erreicht sein. Allerdings bräuchten wir dafür 16K-Kamerasensoren, und 120 fps würde bedeuten, für eine ordentliche Zeitlupe brauchen wir 16K-1.000-fps-fähige Sensoren, die auch noch rauscharm sind und genügend Licht abbekommen. Das dürfte noch Jahrzehnte dauern.
Da ist HDR im Gegensatz zu brauchbarem 4K oder gar 8K schon jetzt leicht herstellbar bzw. verfügbar, da es auflösungsunabhängig ist. Im Grunde sind alle Sensoren, die mehr als 12 Blenden Dynamikumfang schaffen und mindestens eine Farbtiefe von 10 Bit (mit nicht allzu viel Kompressionsartefakten) im File hinterlegen, eine gute Ausgangsbasis, um HDR zu erzeugen.
Kurz gesagt: Für HDR benötigt es vor allem neue Monitore und eine passende Farbkorrektur. Die meisten aktuellen, höherwertigen Kameras können es schon – manche wie z.B. Arris Alexa schon recht lange. Das bedeutet, man kann auch ältere Produktionen zu neuem Leben erwecken, indem man sie neu in HDR farbkorrigiert.

Dolby PRM 4200

2010 wurde der erste HDR-taugliche Referenzmonitor von Dolby – der PRM 4200 – auf dem Workshop „HandsOnHD“ in Hannover von mir vorgestellt. Bevor Dolby selbst HDR-Demomaterial hatte, haben wir auf dem Workshop eine HDR-Demo hergestellt und sogar am Ende der Workshop-Woche präsentiert. Mit 600 Nits war er im Kino vor Ort eine wahre Lichtschleuder, wenn man bedenkt, dass meist kaum mehr als 30 Nits in Kinos geliefert werden.
Der Dolby ist immer noch einer der besten HD-Referenzmonitore, den man sich für die Farbkorrektur wünschen kann – insbesondere wegen seiner Größe und Farbgenauigkeit. Im HDR–Modus zeigt er allerdings einige Blooming-Effekte, und Dolby liefert nur PQ-LUTs und keine für HLG. Daher musste ich bei Screencraft im Vorfeld des HandsOnHDR-Workshops den Dolby für HLG dreidimensional vermessen und eine spezielle HLG-3D-LUT erstellen. Dabei stellte sich heraus, dass Spectracals Calman HLG noch nicht direkt unterstützt und ich hierfür auf die Kalibrierungssoftware Lightspace ausweichen musste. Für HDR ist eigentlich hier in Deutschland 4K 50p mit mindestens 1.000 Nits in HLG schon Sendestandard. Insofern kann der Dolby bei 4K nicht mehr mithalten.

LG OLED C8 Premium UHDTV – aktuelles Consumer-TV, referenztauglich kalibrierbar

Wenn man ein brauchbares Consumer-Gerät daneben stellt, kann man mit dem Dolby doch noch weiterarbeiten. Dafür empfehle ich ein LG OLED aus der aktuellen C8-Serie, da dieser ähnlich wie der Dolby eine 3D-LUT-Funktionalität aufweist. Mit der Spectracal Calman Software kann man die C8-Serie direkt ansteuern und dreidimensional vermessen, dann wird eine 33er 3D-LUT hinterlegt. Bisher musste ich für eine hochwertige, referenztaugliche 3D-Kalibrierung immer eine externe LUT-Box verwenden, jetzt geht das erstmalig in einem Consumer-Gerät intern. Das überrascht, wenn man bedenkt, dass es eigentlich Consumer-Geräte sind, die zu einem Preis referenztauglich zu machen sind, die drastisch weniger kosten als Profi-Geräte – zu einem Straßenpreis weit unter 2.000 Euro für ein 55-Zoll-Gerät und um die 5.500 Euro für 77 Zoll.
Den einen oder anderen kleineren Nachteil gibt es noch – aber mit denen kann man leben. Z.B. haben die LG-OLED-Panels eine Art Fixed Noise Pattern in tieferen Graustufen, um die 30% herum. Verschmerzbar bei dem Preis, insbesondere da senkrecht und nicht quer wie bei den Kameras, wenn es denn dort auftritt. OLEDs haben auch einen eingeschränkteren BT2020-Farbraum als QLED- oder WLED-LCDs. Der LG OLED schafft etwas mehr als DCI-P3, was ohnehin bisher auch von Hollywood favorisiert wird – nicht nur, weil es ohnehin schon Kino­standard ist, sondern weil es bisher keinen einzigen Referenzmonitor gibt, der BT2020 vollständig abdeckt. Angeblich sollen einige wenige Laserprojektoren BT2020 schaffen, die stellt sich aber allein aus Kostengründen nicht jeder in die Grading-Suite.
Insofern ist DCI-P3 der kleinste gemeinsame Nenner und unbedingt zu empfehlen. Allerdings muss man dazu in der Regel die Presets der Monitore umstellen, da mit PQ oder HLG immer noch BT2020 bei allen Monitoren vorgegeben wird. Das führt dazu, dass jeder Referenzmonitor anders aussieht, weil sie alle unterschiedlich mangelhaft BT2020 nicht vollständig erreichen und so zwangsläufig erhebliche Farbunterschiede auftreten.
Das führt eigentlich jede Farbreferenzfunktionalität, zumindest im Bereich HDR, ad absurdum, wenn nicht darauf geachtet wird, die Monitore korrekt einzustellen bzw. passend zu kalibrieren. Eine weitere Besonderheit bei OLEDs gilt es noch zu erwähnen: Die spektralen Eigenschaften dieser Direktlichtemitter sind ein wenig unnatürlich. Das Problem haben wir schon seit den OLED-Referenzmonitoren von Sony. Es gibt von Sony ein Whitepaper dazu, dass die bisherigen Farbmodelle nicht greifen und so selbst Spektroradiometer-Messergebnisse zu Fehlkalibrierungen führen. Es braucht gegenkalibrierte Messsonden mit speziellen Offset-Korrekturen, die ebenfalls durch Vergleichsmessungen empirisch zu ermitteln sind. Ein Job für Profis mit viel Erfahrung.
Ein weiterer kleiner Nachteil ist: Ein UHDTV kann kein echtes 4K, also anstatt 4.096×2.160 nur 3.840×2.160 – jedoch sind die meisten Produktionen in Deutschland eh nur HD oder 2K. Das ZDF führt HDR schon mit dem Aufstieg nach 1080p50 ein, wie bereits erwähnt.

Bisher gibt es mit UHD1 auch nur einen 4K-Sender in Deutschland, und für Netflix und Amazon reicht auch UHDTV. Ein ganz wichtiger Punkt bei UHDTV–Geräten für den professionellen Einsatz in der Postproduktion ist der Umstand, dass diese Geräte alle keinen Schalter oder Color-Preset für korrektes HDR besitzen wie ein Referenzmonitor. Folglich schalten sich diese Geräte nur in den richtigen HDR-Modus, wenn dem Fernsehsender oder der App im Fernseher (Netflix oder Amazon) oder über das HDMI-Signal (SAT-Receiver) ein dafür passendes Metadaten-Flag geliefert wird. Ansonsten bleibt der Fernseher immer im SDR-Modus. Ein solches Metadaten-Flag liefern die meisten professionellen Video-IOs nicht, weil dazu mindestens der HDMI-Standard 2.0b erforderlich ist. Und der wiederum ist so neu, dass auch Firmwareupgrades selten helfen, es benötigt neue Hardware. Man kann sich behelfen, wenn man ohnehin externe Wandler von SDI nach HDMI von z.B. Aja einsetzt. Dort kann man ferngesteuert die HDR-Metadaten aktivieren.

Sony BVM X300

Nach dem Dolby PRM 4200 kam der Sony BVM X300 als nächster ernst zu nehmender Referenzmonitor heraus. Was ihn auszeichnet, ist ein noch besserer Schwarzwert als der Dolby, der wegen dem Local Dimming von diversen separat steuerbaren LED-Feldern bis dato den besten Schwarzwert hatte. Der Sony basiert nun auf OLED-Technik und schafft bis zu 1.000 Nits maximale Helligkeit im Peak, allerdings nur bei kleinen Flächen (L20), aufgrund der OLED-Technik in Sachen Farbe aber kaum mehr als DCI-P3 Colorspace. Der Sony beherrscht sowohl Dolby PQ (ST2084) als EOTF sowie HLG, was der zukünftige Broadcaststandard wird.

Back to the roots: Doppel-LCD-­Technik statt OLEDs – der Eizo CG3145

Der Eizo war der erste Monitor, der 1.000 Nits vollflächig liefern kann. Im Gegensatz zum Sony BVM X300 muss der Eizo nicht ständig mit einer roten Warn-LED anzeigen, dass er nicht darstellen kann, was der Color Grader gerade versucht heller zu machen. Der Eizo CG3145 basiert auf LCD-Technik, und filterbasiert schafft er deutlich mehr als P3, allerdings immer noch keinen vollen BT2020. Insofern macht es auch hier keinen Sinn, mit BT2020 zu arbeiten – man kann im Color-Preset einfach separat auf P3 schalten. Der Eizo CG3145 ist sogar von Dolby zertifiziert und kann für Dolby PQ-HDR-Color-Grading bedenkenlos eingesetzt werden.

Back to the roots: der brandneue Sony BVM HX310

Den haben wir leider nicht rechtzeitig zum HandsOnHDR bekommen, aber wir wollen ihn dennoch kurz beschreiben, eine ausführlichere Bewertung soll in einer kommenden Ausgabe folgen. Sony ist wieder weg von der OLED-Technik und setzt wie Eizo ebenfalls auf Doppel-LCD-Panels. Sony verspricht, dass auch der XH310 nun vollflächig 1.000 Nits schaffen soll, wie der Eizo, was noch natürlichere Bilder verspricht. Der BT2020 Colorspace soll auch hier nur etwas größer sein als der des BVM-X300 OLED, vermutlich also sehr ähnlich zum Eizo oder Flanders – auch kein volles BT2020, was auch hier BT2020-untauglich machen würde.

Flanders Scientific XM310k

Auch Flanders Scientific setzt auf die neue Dual-Layer-LCD-IPS-Panel-Technik. Allerdings sind sie die Ersten, die damit 3.000 Nits schaffen. Auf dem HandsOnHDR-Workshop hat sich bei unterschiedlichstem Material gezeigt, dass je heller ein Monitor Bilder darstellen kann, umso mehr können nun technische Mängel hervortreten. Artefakte, die bei 1.000 Nits noch vergleichsweise schmerzfrei waren, müssen bei 3.000 Nits als deutlich sendeuntauglich eingestuft werden – die Color Grader müssen in Zukunft noch besser hinschauen. Es hilft auch, das mal erlebt zu haben, um auf einem Monitor mit nur 1.000 Nits in Zukunft solche Mängel besser zu erkennen. Ähnlich krass ist auch der Unterschied, wenn auf SDR-Geräten mit 100 Nits Clippingartefakte noch harmlos aussehen, diese einem beim HDR-Grading aber um die Ohren fliegen. In Zukunft müssen Kameraleute daher noch präziser belichten, wenn möglich. Ansonsten bekommen die Color Grader mehr Arbeit, solche Artefakte zu reparieren, was aber möglich ist: Stichwort Hochfrequenz-Filter. Der Flanders beherrscht alle nötigen EOTFs und ist wie der Eizo auch von Dolby zertifiziert. Der Flanders erreicht aber leider auch keine vollen BT2020. P3 bleibt der kleinste gemeinsame Nenner.

Eizo CG319x – 300 Nits HDR?

Der Eizo CG318 war ja recht erfolgreich als bezahlbarer 4K-Referenzmonitor. Allerdings konnte der kein 4K50p über HDMI. Das ändert sich nun mit dem CG319x – der zusätzlich sowohl PQ- als auch HLG-tauglich ist. Mit 300 Nits ist der Kontrast aber zu schwach für eine HDR-Farbkorrektur, aber für einen HDR-Proof allemal ausreichend oder für den HDR-Offline-Schnitt, also als Videomonitor am Editing-Platz für SDR sogar ein bezahlbarer Referenzmonitor. P3 ist auch hier vollständig darstellbar, aber nicht wesentlich mehr.

Canon DP-V2420

Der Canon schlägt sich farblich und was die Helligkeit angeht durchaus gut, der etwas höhere Preis als der Eizo Prominence CG3145 rechtfertigt sich, weil der Canon nicht nur HDMI sondern auch 4x3G=12G SDI-Schnittstellen hat – allerdings auch nur 24 Zoll Bildschirmdiagonale. Das ist, selbst wenn der Color Grader direkt davorsitzt, zu klein, um 4K–Auflösungsqualität oder gar Mängel zu begutachten. Gut, dafür braucht es derzeit ohnehin UHDTV, weil nur die entsprechend groß sind, um z.B. das Bildrauschen korrekt beurteilen zu können und wie umfangreich man dagegen steuern möchte. Preislich ist man aber sehr nah am Sony. Und wenn man noch auf Netflix und Amazon als Auftraggeber hört: Diese bestehen auf Sony als Referenzgerät. Aber erst der neue Sony, der noch kommt, erfüllt eigentlich alle nötigen HDR-Funktionalitäten und wäre langfristig dann wohl die bessere Wahl. Wenn das Budget die Wahl bestimmt, wäre der Eizo Prominence klar der Sieger.

HandsOnHDR v1 in München bei Screencraft

Nicht nur viele HDR-Monitore waren bei dem Event zu begutachten, auch verschiedene Vollformat-Kameras konnten die Teilnehmer vergleichen. Die brandneue Sony Venice, eine Arri Amira, eine Canon C700 S35 – hochwertige Kameras mit einem Dynamikumfang von 12 Blenden aufwärts, die somit schon seit Längerem als HDR-taugliche Aufnahmesysteme gelten können. Was es aber zu lernen gilt, ist das präzise Belichten von Highlights und den Umgang mit dem Clipping. Das Thema Clipping ist aber noch viel wichtiger in der Postproduktion. In SDR wurde und wird hiermit ohnehin leichtfertig geschludert – ein Jammertal für einen Color Grader, es wird viel zerstört, oft gehen bis zu 2 Blenden Dynamikumfang verloren, nur weil Cutter bei Import / Linking und vor allem bei den diversen Export-Workflows nicht richtig mit den Color Range Settings umgehen oder gar clippende Safe Colorlimiter falsch einsetzten. Beim HandsOnHDR-Workshop haben wir daher auch Postproduktionsworkflows präsentiert. Also frisch aus der Kamera in den HDR-Offline-Schnitt mit Avids Media Composer und dann in die Grading Suite. Das Ziel sind nicht nur die richtigen Farbraum-Settings an den Monitoren, sondern auch Farbraum­management in den Schnittprogrammen. Derzeit kann kein Schnittprogramm korrekte HDR-Sendefiles mit den richtigen und vor allem notwendigen HDR-Metadaten erzeugen – aber im Gradingtool DaVinci Resolve geht das.
Auch wichtig zu wissen: Adobe Premiere und Final Cut sind keine Editing-Programme, die so was wie Color Range Settings besitzen. Weder beim Laden von Clips noch beim Export kann man dort die Wahl treffen, und insbesondere der Einsatz von z.B. Dynamik-Link bei After Effects ist für Clipping-basierte Dynamikumfangverluste eine Ursache für Qualitätsmängel.
Krass ist auch bei Material der sichtbar leuchtende Effekt von überschärftem Material, z.B. von billigem Drohnen-Footage. Überall wo die Kanten künstlich geschärft wurden, fangen die Überschwinger an zu leuchten, und es ist sehr aufwendig, das wieder rauszunehmen. Für Coloristen verkommt der Job immer mehr zum Reparieren denn zum kreativen Gestalten.

Fazit

HDR ist zwar noch nicht ganz Plug-and-play und braucht noch einiges an Spezial-Know-how. Allerdings sind ausreichend Tools vorhanden, um auch mit wenig Geld den Einstieg zu finden. Eine ordentliche Schulung schadet sicher nicht und spart Kosten basierend auf Produktionsfehlern. Um wenigstens die gröbsten Fehler zu lernen, die es zu vermeiden gilt, war HandsOnHDR eine passende Plattform. Weil nur ein Bruchteil der Branche von München bei den HDR-Fachtagen teilnehmen konnte – zeitgleich fand der animago statt – wurde eine zweite Veranstaltung gleicher Art für das Frühjahr 2019 geplant. Spannend ist auch die Möglichkeit, alte Produktionen neu mit einem HDR-Grading aufzupeppen und erneut verkaufen zu können. Derzeit fragt China stark nach 4K50p in HDR.