Das Beste für HDR seit 2010

Die High Dynamic Range-Präsentation in Kinos und Privathaushalten entwickelt sich rasant und sorgt für enorme Verbesserungen der Bildqualität und Detailreichtum, obwohl die technischen Standards und Workflows für die Erstellung und Bereitstellung von HDR-Inhalten noch immer nicht definiert wurden. ARRI hat seit der Entwicklung des ARRILASER und des ARRISCAN die Latte für das digitale HDR-Imaging hochgelegt und ist nun an der aktuellen Debatte beteiligt, wie die HDR-Darstellung von Bildern die Erzählweise der Filmemacher verändern könnte.

 

Da HDR im Grunde noch in den Kinderschuhen steckt, herrscht in der gesamten Branche noch einiges an Verwirrung und Desinformation. Gleichzeitig wächst die Zahl von Produktionen, die bereits HDR-Filme liefern – wie die Amazon-Streaming-TV-Serie PATRIOT, THE MAN IN THE HIGH CASTLE, MOZART IN THE JUNGLE und THE GRAND TOUR – und sich für ARRI Kameras entscheiden, da sie seit dem Launch der ALEXA in 2010 einen unübertroffenen Dynamikumfang bieten. 

Was ist der Unterschied zwischen der HDR-Aufzeichnung und HDR-Anzeige?

Zwar gibt es bei der HDR-Darstellung inzwischen Mindestanforderungen, die vor allem von der UHD-Alliance in Los Angeles kommen, für die HDR-Aufzeichnung in der Kamera aber nicht. Für das Dreh-Material aller Kameras ist ein spezielles HDR-Grading notwendig; noch existiert keine Kamera, deren Bilder direkt und ohne Bearbeitung in HDR gesendet werden können. Am besten sind Bilder für HDR geeignet sind, wenn sie den größtmöglichen Dynamikumfang und eine natürliche Farbmetrik haben.

Wie kann der Dynamikumfang einer Kamera gemessen werden?

Die verschiedenen Kamerahersteller verwenden unterschiedliche Messmethoden. Daher können ihre Angaben in Bezug auf die absolute Anzahl der Blendenstufen und den Dynamikumfang nicht miteinander verglichen werden. Die praktischste Methode, um den relativen Unterschied zwischen den Kameras zu ermitteln, ist ein Test, wie man ihn auch zur Ermittlung des Belichtungsspielraums von Filmmaterial machte. Hierfür ist ein Setup mit Test-Charts, Glanzlichtern und menschlichen Gesichtern notwendig, um Hauttöne und Farbwiedergabe zu beurteilen; beleuchtet wird mit einem Kontrastumfang von 10 Blendenstufen und einer Belichtungsreihe von mindestens +/- 5 Blendenstufen. Werden die überbelichteten und unterbelichteten Clips dann auf Normalniveau korrigiert, wird sich zeigen, wie die Tonwerte in den Highlights abgeschnitten werden und Rauschen in den Schwärzen entsteht. Ein solcher Test zeigt nicht nur den Dynamikumfang der einzelnen Fotozelle, sondern auch des gesamten Sensors, was möglicherweise zu einem anderen Ergebnis aufgrund von Charakteristiken wie Zeilenrauschen oder Störmustern führen kann.

Top-Kameraleute glauben ohnehin nicht einfach, was die Hersteller behaupten, sie führen ihre eigenen Tests durch. Einige von ihnen haben gegenüber ARRI angegeben, dass für sie der Dynamikumfang der wichtigste Einzelparameter für die Bildqualität ist, weshalb sie sich nach Vergleichstests für die ALEXA und die AMIRA entschieden haben.

Ist eine höhere Bitrate der Schlüssel für die HDR-Aufzeichnung?

Einige Hersteller behaupten, eine lineare Samplingtiefe von 16 Bit sei der beste Weg, um HDR Bilder zu erzeugen. Allerdings muss zwischen der in der Kamera verwendeten Bitrate und der Bitrate für das Speichern und den Transport der gemachten Bilder unterschieden werden. ARRI verwendet in der Kamera für die Aufzeichnung und Verarbeitung der Bilder eine lineare Samplingtiefe von 16 Bit, verpackt diese dann aber in 12 Bit: entweder als Log C in ProRes-Dateien oder mit einer ähnlichen Log-Kurve in den ARRIRAW Files. Die Darstellung digitaler Bilder mit Hilfe einer logarithmischen Skala sorgt für eine effiziente Verteilung der Bits, da jeder Blendenstufe eine relativ gleich hohe Menge an Codewerten zugeordnet wird. Dies spiegelt auch die Art wider, in der das menschliche Auge auf Licht reagiert: Egal ob bei Licht oder Schatten, es werden die gleichen minimalen Abstufungen gespeichert.

Das Verpacken von Bildern in linearen 16 Bit führt aber zu größeren Dateien, die keinen Zusatznutzen bieten. 12-Bit-Log erlaubt kleinere Dateien, bei denen eine starke Datenkomprimierung und höhere Kosten vermieden werden und trotzdem keine Einbußen in den Bilddetails entstehen. Sprich: die perfekte Grundlage für ein HDR-Mastering. ARRI war immer überzeugt, dass qualitativ bessere Pixel wichtiger sind als die Anzahl der Pixel. Wenn es um HDR geht, sind besser verteilte Bits wichtiger als einfach nur mehr Bits.

Mit dieser Meinung ist ARRI nicht allein. Die Branche ist sich der jahrzehntelangen Verschwendung durch lineare Codierung bewusst, weshalb Video- und Computerbilder, Film-Scans und nun die HDR-Austauschformate wie PQ und HLG immer auf einer nichtlinearen Codierung beruhten.

Sollte ich am Set mit HDR-Monitoring arbeiten?

Da die Workflows noch so neu und geeignete Set-HDR-Monitore noch nicht verfügbar sind, gehen die Meinungen weit auseinander. Manche Experten sehen wenig Nutzen im HDR-Monitoring, andere wiederum halten sie für wichtig – ARRI deckt beide Optionen ab. Die ALEXA SXT bietet HDR-Monitoring, die AMIRA und die ALEXA Mini ab dem SUP 5.0. Aktuell verwenden die meisten Produktionen, die in HDR aufbereitet und vertrieben werden, normale Monitore mit herkömmlichem Kontrast (SDR) am Set und achten einfach darauf, ein gut belichtetes Bild aufzuzeichnen.

Gründe für HDR-Monitoring am Set der ARRI Kameras sind nicht etwa technische Probleme beim Highlight-Clipping oder Detail-Verluste in den Schattenbereichen des Bildes. Vielmehr soll sichergestellt werden, dass die kreative Intention für eine Szene sowohl in SDR und als auch in HDR richtig angezeigt wird: Das Publikum soll nicht durch zu helle Elemente oder zu kräftige Farben irritiert werden. Der Kameramann kann dies ggf. durch die richtige “Vorschau” des High Dynamik Range-Bildes bereits am Set erkennen und entsprechend entgegen wirken.