Timo Kunkel, seines Zeichens Leiter der Abteilung „Image Technology & Standards“ bei Dolby Laboratories, hat gemeinsam mit Florian Friedrich, dem Gründer der FF Pictures GmbH, eine wissenschaftliche Arbeit mit dem Titel „Utilizing advanced spatio-temporal backgrounds with dynamic test signals for high dynamic range display metrology“ veröffentlicht. Darin werden neue, deutlich genauere Messverfahren für moderne HDR-Displays aufgezeigt.
Um beispielsweise Aspekte wie die Spitzenhelligkeit, den Kontrastwert oder die Reaktionszeit eines HDR-Bildschirms zu messen, werden bis dato meist Spektralfotometer oder andere Messgerätschaften auf vergleichsweise starren grauen oder schwarzen Testbildern eingesetzt. Zudem sind die Messpunkte oftmals auf einen sehr kleinen Display-Bereich begrenzt.
Neue Messverfahren sollen reale Anwendungsfälle widerspiegeln
Diese Einschränkungen führen zu Messresultaten, die den Anwendungsalltag eines Nutzers natürlich nicht adäquat widerspiegeln. Ob bei Bildbearbeitung, Video-Editing, Spielfilmgenuss, Games oder im Browser: Dargestellte Inhalte sind bunt, vielfältig und abwechslungsreich. Diesem Fakt wollen Kunkel und Friedrich mit erweiterten Messmethoden nun Rechnung tragen. Mit die wichtigste Rolle spielen dabei dynamische Testhintergründe.
Wie in dem wissenschaftlichen Paper der beiden Autoren anschaulich dargelegt, kommen neben speziell angefertigten spatiotemporalen und bunten Bewegtbildern auch Video-Inhalte zum Einsatz, die realen Anwendungsfällen entsprechen. Zu letzteren zählt etwa ein Wasserfall mit hohem Dynamikumfang im Bild und ein Baum mit sich im Wind bewegenden Blättern. Diese Testszenarien werden mit den klassischen Verfahren, also grauen und schwarzen Testhintergründen, verglichen.
Mastering-Monitor und OLED-TV als Testgerätschaften
Als Probanden wählten die Autoren einen Mastering-Monitor mit 31 Zoll und Dual-Cell-LCD, einen 65-Zoll-TV mit RGBW-OLED, einen 65-Zoll-Fernseher mit LCD, Quantum-Dots und FALD („Full-Array Local Dimming“) sowie ein PC-Display mit 32 Zoll, LCD und FALD. Während die dynamischen Messverfahren auf dem Mastering-Gerät oftmals keine von den klassischen Methoden signifikant abweichenden Resultate ergaben, zeigte vor allem der 32 Zoll große PC-Bildschirm interessante Auffälligkeiten bei Aspekten wie Spitzenhelligkeit, Schwarzwert und Kontrast.
Am Beispiel der ermittelten Spitzenhelligkeit (siehe oben eingebetteten Screenshot) lässt sich etwa erkennen, dass je nach Testhintergrund massive Abweichungen gemessen werden konnten. Wurden beim Graubild mit diversen Messpunktgrößen nur rund 300 bis 500 cd/m² ermittelt, stieg die Leuchtdichte bei den realistischeren Anwendungsfällen auf bis zu 700+ cd/m².
Laut Auskunft von Florian Friedrich liegt das daran, dass einige Bildschirme ihre Helligkeit im Testpatch auch abhängig davon verändern, welche Inhalte zuvor auf dem Schirm zu sehen waren. Oder anders formuliert: Die Helligkeit des Hintergrundlichts wird oft sehr langsam angepasst und erreicht in vielen Situationen (wie bei einem kleinen Messfenster vor grauem Hintergrund) nicht ihr Maximum.
Die dargelegten Fallbeispiele sollen den Autoren zufolge als fachliche Diskussionsbasis dienen. Florian Friedrich stellt derweil gegenüber PRAD bereits in Aussicht, dass sein Display-Messsystem InnoPQ künftig entsprechend komplexe Auswertungen samt Reaktionszeitmessungen beherrschen soll. Aus seinem Labor stammen übrigens auch diverse Messresultate in PRAD-Produkttests.
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