Ultra HD Tech-Talk

Hintergrundinformationen zu Standards und Technik: Farbraum

Erweiterter Farbraum – Wider Color Gamut

Ein erweiterter Farbraum kann für eine erheblich bessere Farbdarstellung sorgen: Der im Jahr 1990 mit dem Start von HDTV eingeführte Farbraum BT.709 ist bei TV-Übertragungen, Filmen und Serien heute immer noch Standard – auch bei HDTV. Mit BT.709 werden jedoch nur rund 36 Prozent des sichtbaren Farbspektrums abgedeckt. Durch die angestrebte Nutzung des erweiterten Farbraums [Wider Color Gamut (WCG)] BT.2020 erweitert sich das dargestellte Farbspektrum auf 76 Prozent des sichtbaren Farbspektrums, also auf mehr als doppelt so viele Farben wie bisher.

Das sorgt für eine erheblich bessere Farbdarstellung und gibt der Industrie genügend Spielraum für die Zukunft. Im Jahr 2014 wurde die Phase 1 von UHD-1 definiert. Damals konnten Flachbildschirme den Farbraum BT.2020 nicht ansatzweise darstellen. Deswegen wurde der Farbraum BT.709 beibehalten und BT.2020 nur als Option spezifiziert. Als Zwischenschritt auf dem Weg zu BT.2020 peilte man zunächst den Standard mit der Bezeichnung DCI-P3 an.

DCI-P3 – der Zwischenschritt

DCI-P3 wurde von der Digital Cinema Initiatives herausgegeben und findet bei der digitalen Kinoproduktion Verwendung. Der Standard deckt 45,5 Prozent des sichtbaren Farbspektrums ab und somit rund 26 Prozent mehr als der Farbraum BT.709. Der Zwischenschritt DCI-P3 ergibt auch insoweit Sinn, weil Kinofilme mit ihrem originalen Farbenumfang direkt für die Wiedergabe im Ultra HD-Format übernommen werden können. Der erste Zwischenschritt und eine deutlich sichtbare Verbesserung der Bildqualität ist somit so gut wie erreicht und ebnet der Industrie den Weg zu BT.2020. 

 

Der Zwischenschritt DCI-P3 (3) deckt rund 26% mehr vom sichtbaren Farbspektrum (1) ab als BT.709 (4), BT.2020 rund 76% (2).

 

HDR und Farbvolumen

Obwohl HDR und der (erweiterte) Farbraum technisch gesehen zwei verschiedene Aspekte der Bildwiedergabe darstellen, werden diese beiden Elemente inzwischen begrifflich im Standard „HDR“ vereint. Die daraus resultierende Palette an verfügbaren Farben mit all ihren Intensitäten nennt man Farbvolumen. Wichtig ist hierbei noch die Farbtiefe. Damit ist die Zahl der Abstufungen eines Farbkanals gemeint. Viel hilft hier wirklich viel. Monitore mit einer Farbtiefe von 8 Bit können die Farben Rot, Grün und Blau mit je 256 Helligkeitsabstufungen darstellen. 10 Bit Monitore schaffen 1024 Stufen je Farbkanal und stellen Farben somit deutlich gleichmäßiger dar.

Die drei wichtigen Eckpfeiler für das Farbvolumen sind also:

  • HDR: Erweiterter Kontrastbereich von 0,0005 cd/m2 bis zu 10.000 cd/m2
  • Farbtiefe: min. 10 bit (1,07 Mrd. Farbabstufungen, statt 16,8 Mio. bei 8 bit)
  • Farbraum: BT.2020