Bundesliga: HDR-Test mit PQ

Es ist so etwas wie der Klassiker unter den Stadionbildern: Die Sonne scheint, gut die Hälfte des Stadions erstrahlt in schönstem Sonnenlicht – und die andere taucht ab im dunklen Schatten.

Für die Bildtechniker bedeutet das vor allem eins: ständiges Nachregeln der Blende und anderer Parameter, damit für die Zuschauer das Geschehen rund um den Ball trotzdem immer bestmöglich zu sehen ist. Trotzdem sind die Ergebnisse bei solchen Bedingungen nicht gut.

Eine Aufzeichnung in HDR könnte dieses Problem lösen oder zumindest stark reduzieren, denn dank des höheren Dynamikumfangs machen extreme Hell-/Dunkelunterschiede bei HDR-Produktionen weitaus weniger Probleme. In Kombination mit dem erweiterten Farbraum sehen HDR-Bilder zudem in der Regel eindrucksvoller aus.

Das zeigte sich auch in diversen Tests und Pilotversuchen: Die klare Mehrzahl der Zuschauer bewertet HDR-Bilder im Vergleich zu SDR-Bildern als qualitativ besser. Die Verbesserung durch HDR wird meist als größer und deutlicher empfunden als der reine Auflösungsprung zwischen HD und UHD. Kein Wunder also, dass sich der Fußball für HDR interessiert und erste Tests realisiert hat.

HDR-Standards und Testziel

Wie genau die Umsetzung von HDR auf technischer Seite erfolgen soll, darüber gibt es von der ITU eine Empfehlung namens BT.2100-0. Darin sind zwei Möglichkeiten aufgezeigt, wie man aus Sicht der ITU HDR-Bilder produzieren soll: mit einem Verfahren namens Perceptual Quantization (PQ) oder mit Hybrid Log-Gamma (HLG).

HLG bietet gerade in den dunkleren Bildbereichen mehr Headroom, kämpft aber mit Nachteilen in helleren Bildbereichen. PQ wiederum bietet im Vergleich zu HLG einen besseren Dynamikumfang, eignet sich aber nur bedingt als Verfahren für alle Stufen der Produktion und Distribution. Es gibt also bei beiden Verfahren Vor- und Nachteile.

»Wir wollten bei dem Spiel in Augsburg testen, inwieweit ein PQ-Workflow bei einem Bundesligaspiel funktioniert und was es bei der Produktion zu berücksichtigen gilt«, berichtet Wolfgang Reeh, Geschäftsführer des TV-Dienstleisters TV Skyline. Das Unternehmen gehört zu den wenigen Anwendern, die schon beide HDR-Verfahren, also HLG und PQ, in der Praxis ausprobiert haben.

In HDR zu produzieren ist generell recht anspruchsvoll, findet Wolfgang Reeh. »Bei HDR ist alles erheblich komplexer, weil man nicht nur Pixel mathematisch verändert, sondern auch unterschiedliche Dynamikbereiche im Bild berücksichtigen und umrechnen, also mappen muss. Zudem muss man auch den Farbraum stets anpassen, von BT2020 zu Rec.709 und umgekehrt, was eine weitere Produktionsherausforderung ist.« Die Wandlungen sind notwendig, weil eben derzeit nicht jedes Gerät, das man bei einer Produktion benötigt, auch HDR und jeden Farbraum beherrscht.

Produktions-Workflows

Bei den ersten HDR-Testproduktionen wurde meist mit einem parallelen SDR/HDR-Workflow gearbeitet: Man nutzte zum Teil bei jeder Kamera zwei Control Panels, um einmal für HDR und einmal für SDR zu matchen. Das hatte den Vorteil, dass beide Signale unabhängig voneinander und somit auch optimal für den jeweiligen Verbreitungsweg aufgezeichnet werden konnten.
Allerdings erfordert diese Produktionsweise auch annähernd doppelt so viele Ressourcen bei Mitarbeitern und Hardware. Deshalb wird mittlerweile üblicherweise ein effizienterer Workflow angestrebt, bei dem möglichst durchgängig in HDR produziert und daraus dann ein SDR-Signal generiert wird.

»Wir haben schon frühzeitig ein Konzept für HDR-Produktionen entwickelt und sind überzeugt davon, dass es bei so einer Produktion wichtig ist, möglichst viel natives HDR-Material zu haben«, erklärt Wolfgang Reeh. Dabei sei es weniger entscheidend, ob das Material in UHD oder HD vorliege. Wichtiger sei es vielmehr, dass alle eingesetzten Kameras ein HDR-Signal im erweiterten BT-2020-Farbraum lieferten.

Beim Test in Augsburg arbeitete TV SKYLINE deshalb mit HDR/BT-2020-Kameras, konkret mit Grass Valley LDX 86n. Auch die Miniaturkameras und die Polecam hinterm Tor lieferten bei der Testproduktion in Augsburg ein HDR-PQ-Signal in UHD.

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