Medientechnik: Verbesserte Bilddarstellung bei der Projektion
Projektion: Farbe macht den Unterschied
von Helga Rouyer-Lüdecke, Artikel aus dem Archiv vom
Wie kann die Bilddarstellung bei Großbildprojektion weiter verbessert werden? Einen möglichen Weg dazu skizziert Jan Walter, Regional Sales Manager DACH bei Christie.
(Bild: Shutterstock)
Bei Großbildprojektion in Kinos, Erlebnisparks, Planetarien oder an Fassaden sowie überall dort, wo immersives Erleben und Aufmerksamkeit erzeugt werden sollen, spielt auch Farbdarstellung eine große Rolle. Jan Walter, Regional Sales Manager DACH bei Christie, erläutert, warum Farben und Farbräume hierbei eine besondere Rolle spielen.
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Warum spielt Licht bei der Farbwiedergabe eine besondere Bedeutung?
Wenn es um Farbdarstellung geht, dann sprechen wir bei Christie gerne vom sogenannten „Farbvolumen“. Das ist ein 3D-Farbraum, der besser geeignet ist, um Farbdarstellung zu beschreiben.
Wichtig ist zudem das synergetische Zusammenspiel von HDR (High Dynamic Range) und WCG (Wide Color Gamut), wodurch bessere und detailreichere Bilder erstellt werden können. Hinzu kommt der Lichteinfall, der ebenfalls berücksichtigt werden muss.
So werden Pixel in digitalen Bildern verschiedenen Lichtarten zugeordnet. Man unterscheidet dabei zwischen direktem Licht, das aus tatsächlichen Lichtquellen stammt, wie Fenster oder Lampen, diffusem Licht das entsteht, wenn beispielsweise Pflastersteine das Umgebungslicht in viele verschiedene Richtungen reflektieren, wodurch eine gewisse Weichheit verliehen wird, und hochglänzenden Oberflächen, wie beispielsweise verchromte Kotflügel oder die Karosserie eines Autos, die das Licht in eine bestimmte Richtung reflektieren, wodurch ein hartes, metallisches Aussehen entsteht.
In der realen Welt treten diffuse und hochglänzende Eigenschaften meist zusammen auf. Wenn eine hochglänzende Oberfläche Licht direkt auf den Betrachter reflektiert, dann erhalten wir ein „Glanzlicht“.
Ein Beispiel ist das weiße Glanzlicht in den Augen auf guten Portraits – ohne das die Augen stumpf und langweilig aussehen.
Warum hat HDR besonderen Einfluss auf Farben?
Wenn diese Glanzlichter auf einem Display mit Standard-Kontrast eine geringe Helligkeit aufweisen, wird das Bild vom Betrachter zumeist als etwas „matt“ wahrgenommen.
Bild mit fehlenden Glanzlichtern. (Bild: Christie)
Doch auf einem HDR-Bildschirm wird die höhere Helligkeit nicht dafür genutzt, den Großteil des Bildes heller zu machen, sondern hauptsächlich dazu, die Bereiche der Glanzlichter zum Leuchten zu bringen.
Abgerundete Gegenstände wie ein schwarzes Auto erscheinen kurvenförmiger, und kleine Details wie leuchtende Scheinwerfer und Radnaben wirken dank HDR naturgetreuer, obwohl der Großteil des Bildes nicht heller wird.
Tone Mapping simuliert Glanzlichter. (Bild: Christie)
Wenn man eine 3D-Grafik der auf den Lüfterflügeln gemessenen Luminanz erstellt, sieht man, dass das kontrastärmere Bild ohne Glanzlichter ein nahezu flaches Profil hat, während bei dem HDR-Bild die feinen Schattierungen der Lüfterflügel hervortreten. Dank der Möglichkeit, solche natürlichen Beleuchtungsprofile nachzubilden, sind HDR-Bilder so viel realistischer als Projektoren mit einem standardmäßigen Dynamikbereich.
HDR-Bilder haben komplexe Beleuchtungsprofile. (Bild: Christie)
Wie wirken HDR und RGB Laserlichtquellen aufeinander?
In Kombination mit dem breiteren Farbumfang eines Projektors mit RGB-Pure-Laserlichtquelle ist HDR noch leistungsstärker. Dies hängt damit zusammen, dass der Bereich des Farbumfangs multipliziert mit dem Spitzenwert der Helligkeit das gesamte Volumen an Farben ergibt, welches das Gerät wiedergeben kann.
Man geht davon aus, dass Inhalte im Farbraum Rec. 709 von einem kalibrierten Display mit bis zu 100 cd/m² verarbeitet werden, doch die meisten modernen HDTV-Geräte für Zuhause verfügen über deutlich mehr, eher 300 cd/m², und HDR10-Displays unterstützen Helligkeitsspitzenwerte von 1.000 cd/m² oder mehr.
Vergleich des 2D-Farbumfangs zwischen Rec. 709 und HDR10 (Bild: Christie)
In dem hier gezeigten 2D-xy-Farbraum von CIE 1931 sieht das nicht sehr beeindruckend aus, da das äußere Dreieck (HDR 10) nicht viel größer ist als das Rec. 709 Abbild.
Wenn man allerdings die dritte Dimension der Luminanz hinzufügt und die Grafik umdreht, dann sieht man, dass das gesamte abgebildete Farbvolumen viel größer ist als Rec. 709.
Wenn man dem Farbumfang CIE1931 Luminanz hinzufügt, wird das viel größere Farbvolumen von HDR10 deutlich. (Bild: Christie)
Farbe ist also in Wirklichkeit ein dreidimensionales Phänomen, da der Bereich des Farbumfangs, multipliziert mit dem Helligkeitsspitzenwert, das gesamte Volumen an Farben ergibt, welches das Display anzeigen kann.
Im IPT-Farbraum ist das Volumen von HDR10 ungefähr siebenmal größer als das Volumen vom Farbraum Rec. 709, den wir heute bei DIGSS 2.0 verwenden.
Im IPT-Farbraum ist das Volumen von HDR10 siebenmal so hoch wie das von Rec. 709. (Bild: Christie)
Die einzige Möglichkeit, die Wirklichkeit präzise nachzuahmen, besteht in HDR-Geräten, die sowohl einen höheren Helligkeitsspitzenwert als auch einen breiteren Farbumfang darstellen können. Projektoren, die Christies TruLife Elektronik verwenden, sind HDR-fähig, darunter auch beispielsweise der Christie D4K40-RGB. Flaggschiff an der Spitze ist dabei der Christie Eclipse.
Das RGB-Pure Laserprojektionssystem bietet 4K-HDR-Technologie und ein bislang unerreichtes Kontrastverhältnis von bis zu 20.000.000:1. Durch seinen enorm großen Farbumfang erreicht es annähernd den vollen Farbraum Rec.2020 und Rec.2100.
