De resolutie van videoformaten is gestegen van standaarddefinitie naar high definition en meest recentelijk naar 4K. Deze formaten gebruiken echter nog steeds dezelfde kleurruimte. Bovendien hebben ze een standaard dynamisch bereik (SDR) tussen 6 en 10 stops. Naarmate tv-schermen groter en helderder worden, worden de beperkingen van oudere technologieën, oorspronkelijk ontwikkeld voor CRT-televisies, duidelijker. Video met een hoog dynamisch bereik (HDR) lost deze problemen op. Maar wat is HDR-video?
In videotermen heeft dynamisch bereik betrekking op contrast. Het is het verschil tussen de lichtste en donkerste delen van een afbeelding. Dynamisch bereik wordt gemeten in stops. Een stop is een verandering die de hoeveelheid licht verdubbelt. Het dynamisch bereik van het menselijk oog is ongeveer 20 stops. Dat wordt omgezet in een contrastverhouding van 1.000.000 tot 1.
HDR-video geeft je witter wit en zwarter zwart
HDR-video overwint de tekortkomingen van de oudere video-indelingen en biedt afbeeldingen met een breder scala aan kleuren en helderheid. Het heeft een dynamisch bereik van maar liefst 13 stops, veel hoger dan SDR-video. Dit betekent dat HDR-video witter wit kan produceren, zwarter zwart en meer grijstinten daartussen kan onderscheiden. In de praktijk betekent dit dat HDR meer details behoudt in de donkere schaduwen en in de helderste delen van het beeld.
Vanwege de extra informatie die het bevat, vereist HDR-video ten minste een 10-bits kleurdiepte in vergelijking met 8-bits voor SDR-video. Lees Inzicht in bitdiepte en kleurweergave voor video voor meer informatie over bitdiepte.
Breed kleurengamma
Hoewel HDR technisch gezien alleen verwijst naar de luminantie (helderheid) van een videobeeld, bevatten de belangrijkste HDR-videoformaten ook een breed kleurengamma. Een kleurengamma (of kleurruimte) vertegenwoordigt alle kleuren die een tv of projector kan weergeven. Dus hoe groter het kleurengamma, hoe meer kleuren het apparaat kan weergeven.
Het industriestandaard kleurengamma voor high-definition tv-uitzendingen, videostreaming en Blu-ray heet Rec. 709. Echter, rec. 709 beslaat slechts ongeveer 36 procent van het bereik van de CIE 1931-kleurenkaart, die alle kleuren vertegenwoordigt die het menselijk oog kan zien (het zichtbare spectrum). HDR-video voldoet aan de Rec. 2020 breed kleurengamma dat veel groter is en bijna 76% van de CIE 1931-kleurenkaart beslaat.
Al deze extra kleur- en helderheidsinformatie betekent dat de datasnelheden van HDR-video te hoog zijn voor Blu Ray-weergave. Dat betekent dat u 4kKUltra HD Blu Ray-schijven moet gebruiken om met het nieuwe formaat te werken. Online streamingdiensten, zoals Amazon Video en Netflix, bieden ook HDR-videocontent.
HDR-videostandaarden
Zoals vaak het geval is met nieuwe ontwikkelingen in technologie, zijn er momenteel een aantal verschillende standaarden voor HDR-video. De twee hoofdformaten zijn Dolby Vision en HDR10.
Dolby Vision
Dolby Vision is een eigen HDR-videoformaat ontwikkeld door Dolby. Deze standaard maakt gebruik van dynamische metadata om de helderheidsniveaus van scène tot scène en zelfs van frame tot frame aan te passen. Dit betekent dat Dolby Vision nog meer details behoudt in de schaduwen van donkere scènes of de hoogtepunten van lichtere scènes.
Bovendien gebruikt Dolby Vision metadata om de video nauwkeurig af te stemmen op basis van de apparatuur die wordt gebruikt om deze weer te geven. Lichtniveaus en kleurniveaus worden aangepast op basis van waarden bepaald door Dolby en de fabrikant van een tv of projector. Dit betekent dat de afbeelding wordt geoptimaliseerd op basis van de specifieke mogelijkheden van het apparaat waarop deze wordt weergegeven.
Dolby Vision is een gelicentieerd formaat en compatibele apparatuur moet worden gecertificeerd door Dolby.
HDR10
In tegenstelling tot Dolby Vision gebruikt HDR10 statische metadata. Dit betekent dat licht- en kleurniveaus absolute waarden zijn voor een video en niet van scène tot scène verschillen.
Het HDR10-formaat definieert een reeks specificaties voor inhoud en beeldschermen waaraan moet worden voldaan. Het past de videoweergave echter niet aan voor de individuele mogelijkheden van een bepaald scherm.
Een voordeel van HDR10 ten opzichte van Dolby Vision is dat het een open standaard is. Dit betekent dat elk bedrijf het kan gebruiken zonder licentiekosten te betalen.
Twee andere formaten waarvan u op de hoogte moet zijn, zijn HDR10+ en HybridLog-Gamma (HLG).
HDR10+
Als variant van HDR10 heeft Samsung HDR10+ ontwikkeld om dynamische metadata op te nemen. HDR10+ past de weergegeven lichtniveaus aan voor elke scène of elk frame van een video, maar houdt, net als HDR10, geen rekening met de specifieke kenmerken van het scherm.
Hybride log-gamma (HLG)
Hybrid Log-Gamma is gezamenlijk ontwikkeld door de BBC uit het VK en NHK uit Japan. HLG is ontworpen voor uitzendingen en is achterwaarts compatibel met standaard dynamisch bereik (SDR) displays. HLG bevat geen metadata. In plaats daarvan gebruikt het een combinatie van een gammacurve voor de helderheid van SDR-inhoud en een logaritmische curve voor hogere helderheidsniveaus bij gebruik van een HDR-scherm.
HDR-video vastleggen
Fotografie met een hoog dynamisch bereik is al vele jaren populair. Deze techniek probeert het dynamische bereik te maximaliseren dat wordt vastgelegd bij het fotograferen van een sterk contrasterende scène. Het werkt door twee (of meer) foto's te combineren, afzonderlijk belicht voor de hooglichten en voor de schaduwen. De resulterende afbeelding heeft een hoger effectief dynamisch bereik dan de afzonderlijke foto's.
Het programma Magic Lantern voor het Canon-assortiment DSLR's maakte gebruik van een vergelijkbare methode voor het vastleggen van HDR-video, waarbij alternatieve frames bij verschillende ISO's werden opgenomen. De effectiviteit van de techniek is echter beperkt. Het vergde een aanzienlijke mate van nabewerking en elke beweging in het frame zou leiden tot overmatige bewegingsonscherpte.
RED heeft HDRx ontwikkeld als een eigen HDR-video-oplossing voor hun EPIC- en SCARLET-camera's. Het werkt door twee belichtingen op te nemen binnen het interval dat een standaardcamera slechts één frame zou opnemen. De primaire belichting is normaal, met gebruik van de standaard diafragma- en sluiterinstellingen. De secundaire belichting gebruikt een veel kortere belichting voor bescherming tegen hooglichten. Nogmaals, de twee beeldstromen worden in de postproductie gecombineerd om een hoger dynamisch bereik te bereiken.
De sensor in Arri's Alexa-camera heeft een gepatenteerde Dual Gain Architecture die tegelijkertijd twee afzonderlijke uitlezingen genereert, met verschillende versterkingsniveaus, van elke pixel. Deze twee signalen worden gecombineerd tot één beeld met een hoog dynamisch bereik. Dit verbetert de prestaties bij weinig licht en voorkomt afgekapte highlights.
In de praktijk kunnen de meeste moderne bioscoopcamera's 14 of meer stops dynamisch bereik reproduceren, wat het dynamisch bereik van film overschrijdt, dat ongeveer 13 stops is. Dit niveau van dynamisch bereik is perfect geschikt bij het fotograferen voor HDR-video. Bekijk onze gids voor de beste bioscoopcamera's die momenteel op de markt zijn voor meer informatie.
Werken met HDR
Aangezien HDR-video een 10-bits formaat is, moet u bij het opnemen of bewerken een 10-bits HDR-scherm gebruiken om uw uitvoer nauwkeurig te kunnen volgen. Werken met 10-bits bestanden en 4K-video betekent dat je ook een krachtige computer met een speciale grafische kaart nodig hebt om een soepele weergave te garanderen bij het bekijken van je opnamen voor bewerking of kleurcorrectie. Zie Een redacteurshandleiding voor het werken met HDR-video voor meer informatie.
De UHD Alliantie
Als het gaat om het kopen van een nieuwe televisie om HDR-video te bekijken, is het beeld niet zo duidelijk als je zou hopen - vaak letterlijk! Veel tv's op de markt hebben het label 'HDR Ready'. Dat betekent echter alleen dat de tv een HDR-videosignaal kan ontvangen en weergeven. Het garandeert niet dat het scherm in staat is om het volledige scala aan luminantie- en kleurinformatie van de HDR-video-inhoud weer te geven.
De UHD Alliance omvat een reeks fabrikanten, contentproviders en filmproductiebedrijven met Panasonic, Samsung, Sony, Netflix, Dolby en Twentieth Century Fox in hun gelederen. De UHD Alliance heeft de UHD Premium-specificatie ontwikkeld, die minimumnormen vastlegt waaraan een televisie moet voldoen, waaronder resolutie, kleurbitdiepte, kleurengamma en dynamisch bereik. Als u op zoek bent naar een nieuwe tv, moet u er een zoeken met het UHD Premium-logo om ervoor te zorgen dat u uw video-inhoud in de hoogste kwaliteit kunt bekijken.