Achtergrond: Dossier Beeldtechnologie
Er waait een nieuwe wind door het televisielandschap. De introductie van High Dynamic Range beelden is een belangrijke stap in de richting van steeds realistischer beeld. Hoe ziet de televisie van de toekomst er uit en welke technologie komt daar aan te pas? Een dossier uit het Grote AV-Jaarboek 2016-2017.
Een simulatie van HDR- (boven) en SDR-beelden
High Dynamic Range
Verbeteringen in beeldkwaliteit zijn dikwijls vrij subtiel. We denken dan bijvoorbeeld aan het verschil tussen Ultra HD en Full HD. Ja, de hogere resolutie is, zeker met het juiste beeldmateriaal, perfect merkbaar op een normale kijkafstand en een scherm van 50 inch of groter. Maar de stap van standaard definitie naar Full HD was veel groter. Hoe zit het met HDR? Die plaatsen we ongetwijfeld in de categorie van indrukwekkende verbeteringen.
Om te beginnen gaat HDR over een groter dynamisch bereik. In het geval van onze televisies betekent dat eigenlijk een hogere luminantie. Een typische lcd-tv heeft een maximale luminantie van 300 nits. Onderzoek van onder andere Dolby wijst uit dat we een significante verbetering krijgen in beeldkwaliteit als we dat maximum zouden optrekken naar 1.000, 4.000 of zelfs 10.000 nits. Dat licht is niet nodig in het volledige scherm, maar geeft reflecties van lichtbronnen (zoals de zon op water of metaal), schitteringen, en heldere hemels veel realistischer weer. Voorlopig zitten de beste televisies ergens tussen de 700 nits luminantie (LG 2016 OLED-tvs), tot 1.300 nits (Samsung SUHD-reeksen, Panasonic DX900-reeks), en zelfs 1.800 nits (Sony ZD9 - foto). En dat zijn al duidelijke verbeteringen.
Maar HDR biedt nog meer. Door de informatie anders te coderen is er ook veel meer zwartdetail zichtbaar. En dat is erg belangrijk want ons oog is zeer gevoelig voor subtiele wijzigingen in donkere tinten. Kerkers, nachtscenes, donkere binnenhuis-beelden lopen niet meer het risico om grote zwarte vlakken te zijn met hier en daar een lichtpuntje, maar beloven veel meer sfeer en detail te geven. Een interessant neveneffect is dat donkere scenes ook kleurrijker zullen worden.
Voor de beste resultaten moet de televisie uiteraard in staat zijn om die twee dingen te combineren binnen een beeld, waardoor je het effect krijgt dat je vandaag al ziet bij HDR-fotografie. Sterke contrasten met intense accenten, en toch perfect schaduwdetail.
Wide Color Gamut
DCI-P3 en Rec2020 specificeren een veel groter kleurbereik dan het huidige Rec.709. Met die nieuwe standaarden zijn intensere, fellere kleuren mogelijk.
Het kleurbereik van onze huidige televisies en al ons bronmateriaal ligt vast in de norm Rec.709. Die norm bepaalt de drie basiskleuren (rood, groen en blauw). De driehoek die drie basiskleuren vormen in het CIE-kleurendiagram zijn alle kleuren van het Rec.709 kleurbereik. Je ziet onmiddellijk dat die slechts een fractie (36%) van alle zichtbare kleuren bevat. Nieuwe standaarden zoals DCI-P3 en Rec.2020 bevatten een veel groter deel van alle zichtbare kleuren (respectievelijk 54% en 76%). Beelden die gebruik maken van zo een uitgebreid kleurbereik (wide color gamut) kunnen fellere, intensere kleuren tonen. Uiteraard moet zowel het bronmateriaal als de televisie dat uitgebreidere kleurbereik ondersteunen. Momenteel leveren topmodellen van de meeste merken ergens tussen de 95% en 90% van het DCI-P3 kleurbereik.
Wide Color staat eigenlijk volledig los van HDR, maar de twee worden meestal wel in een adem vernoemd. Dat is vooral omdat de nieuwe Ultra HD Blu-ray-schijven beide verbeteringen implementeren.
Dolby Vision of HDR10? Welk van beide standaarden zal dominant worden, of blijven ze beide belangrijk?
HDR-standaarden
Nieuwe beeldtechnologie leidt onvermijdelijk tot nieuwe standaarden. Voor HDR zijn er voorlopig twee belangrijke standaarden, en een derde die in zicht is. De meest verspreide standaard is HDR10. Hij wordt ondersteund door alle tv-fabrikanten en is verplicht aanwezig op Ultra HD Blu-ray. Een tweede, concurrerende standaard, is Dolby Vision. Die is optioneel op Ultra HD Blu-ray, en is voorlopig enkel te vinden op televisies van LG en Loewe. Het belangrijkste verschil tussen beide is dat Dolby Vision expliciet rekening houdt met de mogelijkheden en beperkingen (zoals wat de maximale luminantie is) van een tv, en bepaalt hoe de tv daar mee moet omgaan. Bij HDR10 kunnen fabrikanten dit grotendeels zelf bepalen.
Welke standaard zal op termijn belangrijkst worden? Niemand weet het. Misschien blijven ze beide bestaan. Wat we wel weten is dat Dolby Vision vrijwel zeker niet achteraf toegevoegd kan worden aan een tv via firmware. En dat de kaarten momenteel iets gunstiger liggen voor HDR10.
En dan is er nog een derde standaard in zicht: HLG, Hybrid Log Gamma. Deze standaard zou vooral gebruikt worden door televisiezenders. Die willen immers geen twee versies van elk programma te hoeven uitzenden. HLG laat toe om één videostroom te maken die op een HDR-tv HDR-beeld toont, maar op een klassieke tv gewoon beeld. HLG-ondersteuning zou op de meeste televisies via een firmware-update gerealiseerd kunnen worden.
Content
Om van al die verbeteringen te genieten, moet je ook HDR-content hebben. Sommige televisies hebben wel een HDR remaster functie, waarbij gewone content verbeterd wordt tot pseudo-HDR, maar dat is niet te vergelijken met echte HDR-content. Waar haal je die content?
Tv-uitzendingen in HDR verwachten we ook, maar wanneer valt niet te zeggen. Die zullen vrijwel zeker gebruik maken van de HLG-standaard. Een interessant detail is dat HDR en Ultra HD niet noodzakelijk gekoppeld zijn. Het is perfect mogelijk om HDR toe te passen op Full HD beelden, en voor tv-uitzendingen is dat vermoedelijk zelfs het meest waarschijnlijke scenario.
Content: Ultra HD Blu-ray
Wie in een keer de beste beeldkwaliteit in huis wil halen kiest voor de nieuwe Ultra HD Blu-ray-schijven. Je moet dan ook een nieuwe speler aankopen (Samsung UBD-K8500 of Panasonic DMP-UB900 of DMP-UB700). De schijven gebruiken niet alleen Ultra HD-resolutie, maar in bijna alle gevallen ook HDR-beeld. De speler kan je oudere speler vervangen, want hij speelt ook dvd en Blu-ray.
Ook voor geluidskwaliteit zijn die schijven dikwijls een interessante verbetering want ze kunnen gebruik maken van Dolby Atmos of DTS-X. De nieuwigheid in deze formaten zijn echte hoogtekanalen en object-gebaseerde audio. Aan de bestaande 5.1 of 7.1 luidsprekeropstelling worden twee tot vier hoogtekanalen toegevoegd. Het audiosignaal zelf, bijvoorbeeld voor Dolby Atmos, gebruikt als basis een 5.1 of 7.1 Dolby-stream (meestal gecodeerd in Dolby Digital Plus of Dolby True HD), en combineert dat met audio die gekoppeld is aan objecten die door het beeld bewegen. Het geluid van deze objecten wordt door het Dolby algoritme gepositioneerd in jouw kamer, gebaseerd op je luidspreker-opstelling. DTS-X werkt gelijkaardig, maar is momenteel nog niet zo populair.
Interessant weetje: ook gewone Blu-ray schijven kunnen Dolby Atmos of DTS-X soundtracks bevatten.
Dit is deel 1 van het Dossier Beeldtechnologie. Deel 2 vind je in het AV-Jaarboek 2016-2017.