Door Sim Kranenburg

Hdr-televisie

Welke standaard zal bovendrijven?

05-10-2016 • 13:00

158

Singlepage-opmaak

Dolby Vision

De meeste mensen kennen Dolby van de audiosystemen bij films, waarvan het objectgebaseerde Atmos de recentste versie is. Het Amerikaanse bedrijf is al jaren bezig om naast een goed geluid ook een beter beeld naar de bioscoop en de huiskamer te brengen. Hiermee is het een van de voorvechters van hdr. In de afgelopen jaren werden diverse prototypes van hdr-schermen onder de naam Dolby Vision op beurzen getoond. Dolby Vision is inmiddels naar de bioscoop gebracht, en is tegenwoordig ook verkrijgbaar op televisies van LG en Vizio. Hoewel Vizio een zeer populair merk is in Amerika, is het bij ons niet te koop en dus heeft LG hier voorlopig het alleenrecht op Dolby Vision-televisies.

Dolby Vision

Volgens Dolby moet de helderheid van televisies flink omhoog en kan een hdr-tv idealiter een helderheid tussen de 0 en 10.000cd/m² weergeven. Een dergelijke hoge helderheid is nu nog toekomstmuziek, maar de Dolby Vision-standaard is er nu al voor geschikt. Als hdr-video op dezelfde manier, door middel van gammacorrectie, wordt gecodeerd als sdr-video, zou hiervoor een kleurdiepte van 14bit per kanaal nodig zijn. Bij een kleinere kleurdiepte worden de afzonderlijke niveaus zichtbaar in beeld en krijg je color banding. Dolby heeft een methode ontwikkeld om een helderheid te coderen die rekening houdt met de eigenschappen van het menselijk oog. Die helderheid wordt Perceptual Quantizer genoemd en hierdoor zijn er nog maar 12bit per kanaal nodig.

Het menselijk oog is veel gevoeliger voor kleine niveauverschillen bij een lage helderheid dan bij een hoge. Dolby's PQ maakt dankbaar gebruik van deze eigenschap. Dat deed het oude gamma in zekere mate ook al, maar bij een zeer hoge helderheid springt de oude manier van coderen niet efficiënt om met bandbreedte. De functie die gebruikt wordt om de videosignalen om te zetten in de lineaire helderheidssignalen, waarmee het scherm wordt aangestuurd, heet een electro-optical transfer function. Bij de opnamen word een opto-electronic transfer function ingezet, die de lineaire helderheidssignalen van de camera converteert naar het videosignaal.

In elk televisiesysteem is de relatie tussen de hoeveelheid licht die de camera registreert en de hoeveelheid die uiteindelijk door het scherm wordt weergegeven non-lineair. Dit is nodig omdat het dynamisch bereik van het weergavescherm anders is dan dat van de camera, maar ook omdat de omstandigheden waarin het beeld wordt bekeken bijna altijd verschillen van de opnameomstandigheden. Daarom is er een derde functie, de opto-optical transfer function genaamd, die ervoor zorgt dat de helderheid van het beeld wordt aangepast aan het scherm waarop wordt gekeken en de omstandigheden waarin wordt gekeken.

Het aansturen van de ootf gebeurt bij Dolby Vision aan de hand van dynamische metadata, die als afzonderlijke stream naast de videostream bestaat. Zo kunnen er voor iedere verschillende scène aanpassingen worden gemaakt en, indien nodig, kunnen er zelfs voor afzonderlijke frames aanpassingen worden gedaan. Het aanpassen van de ootf gebeurt door de 'Dolby Vision display manager': een stuk hard- en software dat in de televisie aanwezig is. De displaymanager is volgens Dolby ook in staat om 12bit-kleurinformatie uit een 10bit-distributiestream te halen, maar hoe dat precies in z'n werk gaat, vertelt het bedrijf niet.