Zuspielung der BUROSCH-Testbilder via HDMI: Hintergründe

Populär und sehr bequem ist der Download der BUROSCH-Testbilder und das Abspeichern auf einem USB-Stick bzw. einer SD-Karte. Für die korrekte Anwendung unserer Testbilder ist es von Vorteil, wenn Sie den USB-Stick oder die SD-Karte nicht direkt in Ihren TV, sondern vielmehr in ein Gerät stecken, das via HDMI mit Ihrem Fernseher verbunden ist. Warum?


Das Stichwort heißt: Videorange bzw. Farbraum. Grundsätzlich ist der USB-Eingang Ihres TV-GErätes ebenfalls für die Zuspielung unserer Testbilder geeignet. Jedoch sollten Sie generell einige Dinge beachten. Grundsätzlich gilt: Über Ihren USB-Eingang ist der Fotomodus aktiv imit einem Full (extended) Videorange von RGB 0 bis 255. Bei der Zuspielung über HDMI ist der normale Videorange aktiv mit den RGB-Werten 16 bis 235.

Jeder TV-Eingang ist individuell zu optimieren. dabei ist der normale Farbrraum im Videobereich RGB 16 bis 235 für den HDMI-Eingang vorgeschrieben und 0 bis 255 für den USB-Eingang im Fotomodus. Logisch, dass die Bildeinstellung über den USB-Eingang im Fotomodus (RGB 0 bis 255) nur über den Download optimal ist - genauso nur die Bildeinstellung für HDMI-Eingang nur über die Zuspielung der Testbilder über eine Blu-ray. Wenn also die Bildeinstellung für den USB-Eingang korrekt ist, dann gelten diese Einstellwerte nur grob für den HDMI-Eingang. Egal welche Werte Sie ermitteln - das Ziel ist die optimale Bildqualität siehe die folgenden Bildbeispiele.

Ein optimaler Kompromiss für die schnelle und korrekte Bildeinstellung ist der bequeme Download und das Abspeichern der Testbilder auf USB-Stick, welchen Sie dann nicht direkt in den TV-Eingang, sondern in den USB-Eingang Ihres Blu-ray-Players stecken.

Leider schränken die TV Hersteller verschiedene Funktionen der Bildeinstellung über beim USB-Eingang ein - diese Einschränkungen sind sehr unterschiedlich direkt im Regelumfang oder in der Anzahl der Funktionen.

Die Videorange sorgt immer wieder für Verwirrung, was nicht nur an den verschiedenen Bezeichnungen liegt. Die Bezeichnungen sind u.a. HDMI-Standard/Erweitert, HDMI-Dynamikbereich Normal/Begrenzt, RGB voller Bereich/Begrenzt, BTB (Blacker than Black) & WTW (Whiter than White).  Videosignale werden in der Regel mit 8 Bit digitalisiert. Dadurch sind 256 Werte (z.B. 256 Graustufen) im Bild darstellbar. Der Helligkeitswert wird oftmals mit Y = Luminanz bezeichnet. Der Wertebereich beträgt Y=0 (Schwarz) bis Y=255 (Weiß). Dieser volle Wertebereich wird von PCs, Digitalfotos und Games genutzt. TV, Video, DVD und Blu-ray nutzen nicht den vollen Wertebereich (0-255), sondern nur einen kleineren Teil davon. Dieser genutzte Wertebereich reicht von 16-235, wobei Y=16 für Schwarz und Y=235 für Weiß steht. Die Bereiche unterhalb von Y=16 und oberhalb von Y=235 liegen meist ungenutzt brach. Somit sind nur noch 220 Graustufen darstellbar.

Heutige Displays verfügen oftmals über eine HDMI-Automatikeinstellung. Wenn diese Einstellung im Display aktiviert ist, wird der HDMI-Wertebereich automatisch an das Quellmaterial angepasst.

Burosch BCC Good

Burosch BCC Beauty Good

Hier das originale Testbild mit korrektem Videopegel. Alle 26 Abstufungen im Weißbalken sind zu erkennen, ebenso sind die 26 Abstufungen im Schwarzbalken wahrnehmbar. Die Hauttöne der Frau sehen natürlich aus.

Sollte der HDMI-Wertebereich nicht richtig wiedergegeben werden, führt das zu deutlich sichtbaren Fehlern im Bild.

 

Ein Beispiel:
Der Player spielt einen Film von DVD ab. Der Videopegel des Films beträgt Y=16 (Schwarz) bis Y=235 (Weiß). Wird nun der TV auf HDMI-Erweitert eingestellt, nutzt er den vollen Wertebereich von Y=0 bis Y=255. In diesem Fall stellt der TV das dunkelste Schwarz mit Y=0 (Schwarz) dar und das Spitzenweiß mit Y=255. Der Player gibt aber nur Quellsignale von Y=16 (Schwarz) bis Y=235 (Weiß) wieder. Die Folge ist ein zu helles Schwarz im Film, weil das Quellsignal keine Pegel unterhalb von Y=16 besitzt.  Gleichzeitig erreicht der Film am oberen Ende seine Maximalhelligkeit nicht. Der maximale Weißpegel beträgt im Film Y=235, während der TV seinen Maximalpegel bei Y=255 darstellt. Der Kontrastumfang (Verhältnis von Schwarz zu Weiß) ist somit deutlich sichtbar reduziert.

Burosch BCC Bad

Die Aufhellungen im schwarzen Balken sind gut erkennbar, weil der maximale Schwarzwert nicht mehr erreicht wird. Die zwei Frauen büßen sichtbar an Brillanz ein, da gleichzeitig der maximale Weißpegel deutlich reduziert ist.
Hier muss nun manuell korrigiert werden. Entweder werden Helligkeit und Kontrast mit Testbildern auf HDMI-Erweitert angepasst oder das Display wird auf HDMI-Normal geschaltet.

 

Noch ein Beispiel:
Vom PC werden Fotos abgespielt. Die Helligkeitspegel der Fotos betragen in diesem Fall Y=0 (Schwarz) bis Y=255 (Weiß). Wird nun der Projektor auf HDMI-Normal eingestellt (Y=16 bis Y=235), werden die dunkelgrauen Bildinhalte des Fotos (Y=16) vom Projektor Schwarz dargestellt. Der gesamte Wertebereich unter Y=16 wird abgeschnitten. Das führt zu massiven Detailverlusten in dunklen Bildbereichen.
Am anderen Ende entsteht das gleiche Problem. Die Fotos nutzen den vollen Helligkeitspegel (Y=255), aber der Projektor kappt alles oberhalb von Y=235. Auch das führt zu Detailverlusten in hellen Bildbereichen, weil vorhandene Bildinformationen auf dem Quellmaterial gekappt werden.

Burosch BCC Bad

Burosch BCC Winterlandschaft Bad

Auf diesem Testbild sind die „abgeschnittenen“ Details gut erkennbar. In den Schwarz/Weißbalken gehen einige Felder verloren. Die Grautreppe besitzt keine Helligkeitsabstufungen mehr an den Rändern.
Hier muss nun auch händisch korrigiert werden. Das Display muss zwingend auf HDMI-Erweitert eingestellt werden, damit die Helligkeitspegel wieder passen. Nur so nutzen Projektor und PC gemeinsam den vollen Dynamikbereich von Y=0 bis Y=255. Alternativ kann der Zuspieler auf HDMI-Normal gestellt werden, wenn der Player das Quellsignal (0-255) auf Y=16 bis Y=235 umrechnet – das tun aber leider nicht alle erhältlichen Player!

Burosch JVC Beamer

 

Der JVC DLA-X30 besitzt beispielsweise keine Einstellung für HDMI-Automatik. Der Projektor hat neben den HDMI Dynamikbereichen „Standard“ (16-255) und „Erweitert“ (0-255) noch den Modus „Super White“ (16-255). „Super White“ spielt heute in der Praxis keine Rolle, weil die Normen kein Quellmaterial (Film, Foto, Games) mit diesem Pegelbereich vorsehen. Der Projektor muss manuell auf den zugespielten Videopegel (PC/Foto/Games oder DVD/TV/Blu-ray) eingestellt werden.

 

Burosch BCC

Zum Einstellen eignet sich optimal das BCC Testbild von Burosch. So soll das Testbild auf dem Display aussehen, wenn Player und Display den HDMI-Pegel 0-255 richtig darstellen – z.B. PC-Signale, PC-Games, Digitalfotos.  „RGB 000“ ist Schwarz und „RGB 16“ ist Dunkelgrau.

Burosch BCC

So sieht das Testbild auf dem Display aus, wenn Player und Display den HDMI-Pegel 16-235 richtig darstellen – z.B. von DVD-, Blu-ray- oder TV-Signalen. „RGB 000“ und „RGB 16“ werden Schwarz dargestellt.

 

Der HDMI-Standard geht aktuell noch einen Schritt weiter. In den Standards wurde ACE (Automatic Content Enhancement) definiert. Damit signalisiert das Abspielgerät über das sog. Handshake-Protokoll (z.B. ein Blu-ray-Player) dem Display, um welche Art von Inhalt das Quellsignal verfügt. Das Display passt nun Helligkeit, Kontrast und Farben automatisch an den Inhalt an. Dadurch wird der korrekte Farbraum dem jeweiligen Quellmaterial zugeschaltet. Beispielsweise werden Fotos im Farbraum Adobe RGB wiedergegeben, während einer Blu-ray der Farbraum REC 709 zugeordnet wird. Außerdem wird der jeweilige HDMI-Dynamikbereich (0-255 oder 16-235) automatisch für das Quellmaterial (z.B. PC oder DVD) eingestellt. ACE ist bereits für 3D und 4K-Kontent vorbereitet.

 

Fazit:
Als Ideal hat sich in der Praxis bewährt, wenn der Player auf HDMI-Erweitert (RGB-Voll, Superweiß: ein) geschaltet wird und der Projektor auf HDMI-Automatik. Nun analysiert das Display das eingehende Signal und stellt die Pegel entsprechend der Quelle richtig ein. Sollte diese Einstellung nicht möglich sein, weil das Display nur die Einstellungen HDMI-Normal/Erweitert anbietet, empfiehlt es sich, den HDMI-Wertebereich von Display und Player auf das jeweils genutzte Quellmaterial einzustellen. Also HDMI-Erweitert für PC, Games, Digitalfotos. HDMI-Normal für TV, SAT, DVD, Blu-ray.