HDR einfach erklärt: HLG, HDR10, HDR10+ und Dolby Vision in der Übersicht

Solltet ihr einen aktuellen 4K-TV besitzen, dann wird dieser höchstwahrscheinlich auch HDR unterstützen. Und tatsächlich ist jene Technologie dann auch die größere Stärke als die schiere Auflösung. Denn während ihr die Vorteile der erhöhten Auflösung nur bei sehr niedrigen Sitzabständen überhaupt wahrnehmen werdet, spielt HDR unabhängig davon seine Stärken aus. Doch was genau steckt eigentlich dahinter und wie unterscheiden sich die einzelnen Formate? Das erkläre ich euch in diesem Ratgeber möglichst einfach.

HDR steht für "High Dynamic Range". Und das sagt es auch schon: Im Vergleich mit SDR (Standard Dynamic Range) erweitert HDR den Kontrast- und Farbumfang des Bildes. Das führt zu einer realistischeren Darstellung, die näher an der natürlichen, menschlichen Wahrnehmung liegt. Der Clou ist, dass ihr sowohl sehr dunkle als auch sehr helle Bildinhalte gleichzeitig sehen könnt. Klassische Beispiele wären z. B. eine Kerze im Dunkeln, der Blick ins Tageslicht aus einem dunklen Raum oder ein Sternenhimmel.

Allerdings unterscheidet sich die Qualität der HDR-Darstellung stark je nach Gerät. Denn ihr ahnt es: Günstigere Smart-TVs und Beamer unterstützen zwar formal HDR, hellen aber in der Praxis mangels effizienter Dämmung meistens einfach nur das Gesamtbild auf. Aktuell beherrschen die präziseste Darstellung im Markt für Privatkunden OLED-TVs. Weil sie jeden Pixel einzeln dimmen können, brillieren sie besonders in anspruchsvollen Szenarien wie dem angesprochenen Sternenhimmel, bei dem kleine helle und dunkle Flächen direkt nebeneinander liegen. Ja, auch Micro LED schafft dies, doch diese Technik erwähne ich nur am Rande, weil sie für die meisten Endkunden unerschwinglich bleibt.

Die zweitbeste Wahl sind LCD-TVs mit Mini LED bzw. RGB Mini LED. Hier gilt: Je mehr Dimming-Zonen vorhanden sind, desto besser ist in der Regel auch die HDR-Darstellung. Allerdings spielen auch andere Faktoren wie die Bildverarbeitung oder weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Farbdarstellung, etwa durch Quantum Dots eine Rolle.

Merken könnt ihr euch: HDR sorgt für ein dynamischeres, lebendigeres Bild mit erweitertem Farb- und Kontrastumfang. Zumindest gilt das, wenn die Inhalte gut gemastert worden sind, denn auch dieser Faktor ist nicht zu vernachlässigen. Doch bevor ich vom Hundertsten ins Tausendste komme: In diesem Artikel soll es entscheidend um die unterschiedlichen HDR-Formate gehen. Denn als Laie kann man sich schnell fragen: Was unterscheidet eigentlich HDR10 und HDR10+? Brauche ich wirklich Dolby Vision IQ statt Dolby Vision? Oder lohnt es sich, auf Dolby Vision 2 zu warten? Die Antworten folgen.

HLG - Das Format des Fernsehens

HLG (Hybrid Log Gamma) ist ein HDR-Format, das euch in expliziter Erwähnung selten begegnen wird, im Alltag aber oft im Hintergrund im Einsatz ist. HLG wurde von verschiedenen TV-Anstalten, unter anderem der BBC, entwickelt, um HDR für das lineare Fernsehen nutzbar zu machen. Deswegen ist die Funktionsweise auch etwas anders. Denn anders als bei den anderen Formaten wie Dolby Vision kommen keine statischen oder dynamischen Metadaten zum Einsatz.

Stattdessen operiert HLG mit einem zweigeteilten Signal - daher kommt auch das "Hybrid" im Namen. Ein Teil des Signals beinhaltet die herkömmliche SDR-Gammakurve, damit auch ältere Fernsehgeräte das Signal weiterverarbeiten können. Der zweite Teil schließt die Log-Kurve ein und liefert kompatiblen Anspielgeräten logarithmisch codiert Zusatzinformationen zu den besonders hellen Bildbereichen. Diese Vorgehensweise ohne Metadaten ermöglicht es Fernsehsendern, nur ein Signal für alle Abspielgeräte zu nutzen. So spart man Bandbreite und damit auch Kosten.

Wichtig ist HLG deswegen auch für Live-Veranstaltungen, die in Echtzeit geschnitten werden. Genau da wäre die Arbeit mit Metadaten sehr riskant und fehleranfällig. Wenn euch also etwa Fußballübertragungen und Co. in HDR angeboten werden, dann könnt ihr davon ausgehen, dass technisch gesehen HLG als Standard dahintersteckt.

HDR10

HDR10 ist das Standardformat. So dient HDR10 auch als Fallback, wenn ein Stream oder eine UHD Blu-ray an kompatiblen Geräten HDR10+ oder Dolby Vision kredenzt. Ist euer TV oder Beamer nicht kompatibel, könnt ihr in aller Regel zumindest HDR10 als Basisformat nutzen. HDR10 lässt sich ohne Lizenzgebühren nutzen. Allerdings hat es gegenüber den dynamischen Formaten HDR10+ und Dolby Vision den entscheidenden Nachteil, dass statische Metadaten verwendet werden.

Das heißt, dass Kreative bzw. Techniker beim Mastern des Materials sozusagen feste Kontrast- und Helligkeitswerte für das gesamte Video festlegen müssen. Dazu gehören MaxCLL (Maximum Content Light Level – der hellste einzelne Subpixel im gesamten Video) und MaxFALL (Maximum Frame-Average Light Level – der höchste Durchschnitts-Helligkeitswert eines Einzelbildes). Euer Fernseher oder Beamer liest diese Metadaten aus und passt sie dann an seine eigenen Darstellungsmöglichkeiten an, um euch das bestmögliche Bild zu liefern, zu dem er imstande ist.

Theoretisch sind mit HDR10 Helligkeitsbereiche von 0 bis 10.000 Nits möglich. In der Praxis gibt es aber sehr viele Titel, die HDR eher zaghaft einsetzen und nur bis z. B. 300 Nits gehen. HDR10 arbeitet mit einer Farbtiefe von 10-bit und deckt somit deutlich mehr Farben ab als SDR mit 8-bit. Wie auch bei HDR10+ und Dolby Vision dient dabei der Farbraum Rec.2020 als Basis. Zumindest gilt das formal, denn das Mastering erfolgt in vielen Studios immer noch im Farbraum DCI-P3.

HDR10+

HDR10+ hat mit HDR10 gemeinsam, dass für die Nutzung keine Lizenzgebühren seitens der Hersteller anfallen. Vor allem Samsung forciert diesen Standard als Rivalen zu Dolby Vision. Andere Hersteller und Marken, wie z. B. Hisense, Panasonic und Philips, nutzen HDR10+ üblicherweise zusätzlich zu HDR10 und Dolby Vision. Der größte Game-Changer gegenüber HDR10 ist die Einbindung von dynamischen Metadaten.

Das heißt: Im Gegensatz zu HDR10 können bei HDR10+ die Bildparameter je nach Szene oder sogar Frame dynamisch gewählt werden. Helligkeits- und Kontrastwerte sind also nicht für die gesamte Laufzeit fix. Das Tonemapping wird dadurch viel flexibler. Szenen mit extremen Helligkeitsspitzen oder sehr dunklen Umgebungen können sich also abwechseln und jeweils filigraner dargestellt werden. Es gibt weniger Kompromisse.

Nun könnte mancher Leser einwenden: "Mein Smart-Fernseher kann dynamisches Tonemapping auch bei HDR10 zuschalten. Wozu brauche ich HDR10+?" Das ist der feine Unterschied: Schaltet ihr bei eurem Smart-TV dynamisches Tonemapping eigenmächtig für statische HDR10-Inhalte zu, schätzt euer Gerät einfach, wie eine angepasste Gammakurve aussehen könnte. Das Ergebnis hat aber oft wenig damit zu tun, wie sich die Kreativen das Bild vorgestellt haben. HDR10+ hingegen liefert euch nicht nur ein originalgetreues Erlebnis, sondern die filigrane Darstellung.

HDR10+ Adaptive

HDR10+ Adaptive baut auf HDR10+ auf und erweitert das dynamische HDR-Format um eine wesentliche Funktion: die Anpassung des Bildes an das Umgebungslicht speziell in eurem Zimmer. Damit das funktioniert, muss der jeweilige Smart-TV folgerichtig einen Sensor zur Erkennung des Umgebungslichts enthalten. Sinnig ist dieses Feature, weil HDR-Inhalte beim Mastering als Standard für Idealbedingungen, also völlig abgedunkelte Räume, optimiert werden. Konsumiert ihr dann das entsprechende Video in einem helleren Zimmer, könnt ihr oft in dunklen Bereichen keine Details mehr erkennen. Das soll HDR10+ Adaptive verhindern.

HDR10+ Adaptive kombiniert also im Grunde die Informationen aus den dynamischen Metadaten mit den gesammelten Echtzeitdaten des integrierten Lichtsensors eures Smart-TVs. Falls ihr nun denkt: Naja, da könnte ich ja auch einfach selbst die Helligkeit anheben und es läuft auf das Gleiche hinaus. Tatsächlich arbeitet HDR10+ Adaptive schon etwas komplexer. Denn es wird gezielt die Gamma- beziehungsweise PQ-Kurve angepasst.

Das heißt, HDR10+ Adaptive hebt nicht stumpf die Gesamthelligkeit an, sondern hellt gezielt dunkle Bildbereiche auf, während z. B. Highlights dennoch erhalten und nicht überzogen werden.

HDR10+ Advanced

HDR10+ Advanced ist ebenfalls eine Weiterentwicklung von HDR10+, geht aber weit über HDR10+ Adaptive hinaus. Hier passt der Vergleich mit Dolby Vision 2, denn es handelt sich im Grunde um die nächste Generation. So ist HDR10+ Advanced ebenfalls darauf ausgelegt, Displays, die hohe Helligkeiten bieten, dank einer überarbeiteten Bild-Engine besser auszunutzen. Wie bei Dolby Vision 2 ist zudem ein filigraneres Tonemapping möglich.

HDR10+ Advanced geht über Kontraste, Farben und Helligkeit hinaus, denn man bezieht auch die Zwischenbildberechnung ein. So kann jene, auf Wunsch, von den Kreativen in den Darstellungsparametern Berücksichtigung finden. Es können auch unterschiedliche Content-Arten wie Sport, Gaming oder eben Filme berücksichtigt werden.

HDR10+ Advanced bleibt frei von Lizenzgebühren. Der Standard ist zudem abwärtskompatibel. Inhalte, die also mit HDR10+ Advanced gemastert worden sind, können auf Smart-TVs mit der älteren Generation dann einfach als HDR10+ wiedergegeben werden.

Dolby Vision

Dolby Vision arbeitet, genau wie HDR10+, mit dynamischen statt statischen Metadaten. Es ist also eine Frame-by-Frame-Anpassung der Darstellung möglich. Ich hatte euch ja schon in einem separaten Artikel die beiden Varianten MEL und FEL vorgestellt - da geht es hier entlang. Dazu gehe ich hier nicht mehr ins Detail, da es um einen schnellen Überblick geht. Wissen solltet ihr: Dolby Vision ist wie HDR10+ ein dynamisches HDR-Format. Das heißt, während beim statischen Format HDR10 einmalig feste Helligkeitswerte für die gesamte Spieldauer eines Videos festgelegt werden müssen, können sie bei Dolby Vision von Szene zu Szene bzw. sogar Frame zu Frame angepasst werden.

Das gibt den Filmemachern natürlich viel mehr Spielraum für eine vielseitige HDR-Darstellung. Gegenüber HDR10+ hat Dolby Vision den Vorteil, dass sich eine echte Dual-Layer-Struktur nutzen lässt - bei FEL - siehe dafür meinen oben verlinkten Artikel. Allerdings greift dies aktuell im Grunde nur auf UHD Blu-rays, nicht im Streaming.

Zudem ist Dolby Vision beim Mastering auf 12-bit ausgelegt, während HDR10+ bei 10-bit stehenbleibt. Zwar gibt es aktuell keine Fernsehgeräte oder Beamer für Privatkunden mit 12-bit-Panels, dennoch kann das höherwertige Mastering für die Farbwiedergabe Vorzüge haben und z. B. Banding (unsaubere Farbverläufe) reduzieren. Zudem gibt es bei Dolby Vision engere Rahmen für das Tonemapping an den Fernsehgeräten, was zu einer gleichmäßigeren Qualität führen kann.

De facto ist Dolby Vision zudem aktuell sowohl auf Discs als auch im Streaming immer noch verbreiteter als HDR10+. Allerdings: Samsung bildet da die Ausnahme und verweigert sich der Unterstützung gänzlich. Zudem kostet Dolby Vision die Hersteller im Gegensatz zu HDR10+ Lizenzgebühren. Das kann euch als Zuschauern zwar relativ egal sein, sollte aber Erwähnung finden.

Dolby Vision IQ

Dolby Vision IQ ist relativ schnell erklärt. Denn dahinter steckt kein eigener HDR-Standard. Es gibt deswegen keine Inhalte mit Dolby Vision IQ. Vielmehr handelt es sich streng genommen um eine Hard- und Software-Funktion, die einige Smart-TVs bieten. Oft wird das aber heute gar nicht mehr explizit beworben, weil es z. B. in der Oberklasse Standard geworden ist.

Wie bei HDR10+ Adaptive, so kommen hier nämlich integrierte Sensoren zum Einsatz, welche das Umgebungslicht erkennen. Anschließend wird das Bild an die Lichtverhältnisse in eurem Raum angepasst. Dies soll das Problem lösen, dass ihr z. B. bei Nutzung von Dolby Vision, das im Grunde auf Referenzumgebungen abgestimmt ist, in hellen Zimmern manchmal kaum noch etwas erkennen könnt. Das Bild wirkt dann zu dunkel.

Dolby Vision IQ verhindert dies, weil auch hier die Gammakurve je nach Umgebungslicht angepasst wird. Dabei geht die Technik aber nicht mit dem Holzhammer vor und hellt das komplette Bild auf, sondern knöpft sich vor allem mittlere und tiefe Farbtöne vor, damit etwa in den Schatten nicht alle Details absaufen.

Dolby Vision mit Precision Detail

Ihr erkennt schon, bei Dolby Vision gibt es viele Unterbegriffe. Deswegen erkläre ich kurz auch noch Dolby Vision mit Precision Detail oder manchmal auch "Präzisionsdetail", wenn man es denn eindeutschen möchte. Auch dies wird mittlerweile aber von den TV-Herstellern, ähnlich Dolby Vision IQ, kaum noch aktiv beworben.

Hinter Dolby Vision mit Precision Detail verbirgt sich eine Funktion, bei der die Smart-TVs bei der Bildverarbeitung die Schärfe und Kontraste und besonders hellen oder dunklen Bereichen dynamisch erhöhen können. Daher kommt eben auch der Name: Ihr sollt durch diese im Hintergrund laufende Funktion bei Inhalten mit Dolby Vision feine Bilddetails besser erkennen können.

Dolby Vision 2 und Dolby Vision 2 Max

Dolby Vision 2 und dessen optionale Stufe Dolby Vision 2 Max sind noch sehr neu. Es gibt nur wenige Smart-TVs, welche das abwärtskompatible Format unterstützen. Inhalte fehlen ebenfalls noch auf weiter Flur. Dolby wirbt damit, dass der neue Standard aufgrund einer verbesserten Bild-Engine auch bei der Wiedergabe von Dolby-Vision-Content der 1. Generation Vorteile bieten soll. Grundlegend setzt auch Dolby Vision 2 auf dynamische Metadaten und bietet alle Vorzüge der Vorgängerversion.

Neu ist bei Dolby Vision 2 etwa das bidirektionale Tonemapping. Damit sind zusätzliche Metadaten gemeint, die sich an Displays richten, welche deutlich unterhalb oder oberhalb der Referenzanforderungen liegen. Auf diese Weise sollen am Ende besonders helle oder dunkle Inhalte natürlicher dargestellt werden. Zudem greift Dolby Vision 2 Max auch auf die Zwischenbildberechnung von Smart-TVs zu. Das hat mit klassischem HDR zwar nichts mehr zu tun, soll aber eine verbesserte Bewegungsdarstellung ermöglichen (Authentic Motion).

Zudem soll Dolby Vision 2 dank Precision Black dunkle Bildbereiche mit weniger Artefakten erlauben. Noch muss sich jedoch zeigen, ob Dolby Vision 2 in der Praxis hält, was der Anbieter verspricht. Der neue HDR-Standard kommt nicht via Update auf ältere Fernseher. Wer also profitieren will, muss zwangsweise ein neues TV-Gerät kaufen.

Und was ist mit VESA DisplayHDR?

Am Rande möchte ich noch VESA DisplayHDR erwähnen. Auf das sind sicherlich viele Leser gestoßen, die sich nach einem neuen Monitor umsehen. Denn aktuell zertifiziert die VESA nur Monitore nach diesem Programm. Genau das ist wichtig: DisplayHDR ist kein HDR-Standard wie HDR10 oder Dolby Vision, sondern vielmehr ein Hardware-Zertifizierungsstandard der Video Electronics Standards Association (VESA).

Hersteller können also, natürlich gegen einen Obolus, ihre Monitore oder Notebooks zertifizieren lassen und dann mit verschiedenen Qualitätsstufen wie VESA Display HDR 400, 600, 1.000 und 1.400 werben. Dabei gibt es für OLED-Bildschirme die spezielle Abwandlung DisplayHDR True Black. Hier gibt es abweichende Abstufungen. Das handhabt die VESA so, weil OLED-Monitore typischerweise zwar nicht so hell werden wie z. B. LCDs mit Mini-LED-Hintergrundbeleuchtungen, dafür aber tieferes Schwarz zeigen.

Ihr könnt euch merken: DisplayHDR ist kein spezifischer HDR-Standard, sondern ein Zertifizierungsprogramm, das euch als Kunden auf "den schnellen Blick" grob vermitteln soll, welche HDR-Qualität ihr von einem Monitor oder Notebook erwarten könnt.

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