HDR unter Berücksichtigung der menschlichen Wahrnehmung und Präferenz

Vortrag 54: Lucien Lenzen - Hochschule Rhein Main

HDR verlässt langsam die Kinderschuhe. Viele technische Herausforderungen wurden in den letzten Jahren überwunden und erste HDR-Ausstrahlungen sind heute möglich. Um allerdings einen flächendeckenderen Broadcast inklusive SDR-Kompatibilität zu ermöglichen, sollte man die Limitationen der menschlichen Wahrnehmung sowie die Präferenzen des Zuschauers noch deutlich genauer untersuchen.

Dazu hat die Hochschule RheinMain zahlreiche subjektive Probandentests durchgeführt, dessen Ergebnisse auszugsweise im Vortrag vorgestellt werden sollen. Zum einen stellt sich die Frage, welchen Kontrastumfang der Mensch überhaupt simultan auf einer begrenzten Fläche wahrnehmen kann. Auf einem Fernseher oder gar Smartphone ist der Betrachtungswinkel sehr klein. In einer natürlichen Szene kann das Auge hingegen wandern, sich dabei adaptieren und so den wahrnehmbaren simultanen Kontrastumfang signifikant steigern. Deshalb haben wir den Versuch gestartet den Kontrastumfang in Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel (in Grad) zu ermitteln. Zum anderen stellen der erweiterte Farbraum und das vergrößerte Helligkeitsspektrum gesteigerte Anforderungen an eine Dekoration von Farb- und Helligkeitskomponente. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass es bei YCbCr unten diesen Umständen zu erheblichen Farbton und Sättigungsverschiebungen kommen kann. Für ICtCp kann eine bessere Treue des Farbtons nachgewiesen werden. Ob die Sättigung allerdings bei sehr starken Verschiebungen in der Helligkeit, wie sie beispielsweise beim Tonemapping vorkommen, konstant ist, bleibt offen. Dies liegt auch daran, dass nicht abschließend geklärt ist, was ein Zuschauer als konstante Sättigung empfindet.

Darüber hinaus soll aufgezeigt werden, wie diese Erkenntnisse beim Erstellen von HDR-Material und vor allem bei der Konvertierung in SDR behilflich seien können. Es soll ein Einblick in den aktuellsten Stand der an der Hochschule RheinMain entwickelten Technik zur adaptiven und automatischen Überführung von HDR- in SDR-Signale geben. Im Vergleich zu anderen Systemen wird keine statische Kurve verwendet, welche Informationen außerhalb der SDR-Range abschneidet, sondern es wird versucht diese dynamisch in diesen limitierten Bereich zu mappen.


Über Lucien Lenzen

Lucien Lenzen schloss sein Studium in Media- and Communications Technology im November 2014 mit dem Master ab. Seitdem ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Hochschule RheinMain in Wiesbaden. Sein Forschungsthema ist UHDTV mit einem besonderen Fokus auf HDR. Hierbei beschäftigt er sich mit der Frage, wie es gelingen kann auch auf klassischen SDR-Displays von HDR zu profitieren.

Darüber hinaus ist er Doktorand bei Prof. Brandenburg an der TU Ilmenau. Er ist Träger des FKTG Absolventenpreises und erhielt 2016 den „Best Young Professional Award“ der IBC und IET. Ab Juni 2018 wird er Vorstandsmitglied der FKTG.