HD Technik

4K ist nicht gleich 4K!

Weder CMOS- noch CCD-Sensoren können Farben erkennen.
Bei CCD Kameras wird das Bild durch einen Strahlteilungsprisma in getrennte digitale Bildsignale in Rot, Grün und Blau geteilt und von 3 HD Sensoren aufgenommen. Daraus wird ein echtes FullHD Bild mit der Abtastung 4:2:2 errechnet.
Bei CMOS Kameras wird ein Farbmosaik-Filter verwendet, welches als Bayer-Pattern bezeichnet wird. Somit liegen immer zwei grüne Pixel und jeweils ein roter und blauer Pixel nebeneinander. Daraus wird ein Farbbild interpoliert, wodurch sich aber Auflösungsverluste ergeben. Man spricht hier von gut 30%.
Eine 3-CCD-Chip-Kamera kann bei gleicher Pixelanzahl mehr auflösen als eine 1-CMOS-Kamera!
Zum Beispiel die RED-ONE ist somit keine echte 4K Kamera! Die effektiven 4520x2540 Pixel abzüglich Auflösungverluste ergeben weniger als 4K.

HD Richtlinien:

Mit der Winterolympiade 2010 hat am 12. Februar um 5.30 Uhr der Übergang von der SD auf die HD Programmausstrahlung bei den öffentlich-rechtlichen Fernsehanstalten begonnen. Im letzten halben Jahr haben fast alle Sender über die technischen Voraussetzungen der HD Produktion nachgedacht und entsprechende technische Richtlinien für die Zulieferer formuliert. ARD, ZDF und ORF unterscheiden in ihrem vom IRT publizierten Papier grundsätzlich drei Produktionsplattformen:

Die Mainstream-Plattform bezeichnet dabei den Programmanteil der das Tagesgeschäft der Sendeanstalt ausmacht. Unter High Quality fallen szenische Produktionen wie der Tatort und Repertoire-Programm wie das Neujahrskonzert. Zuletzt gibt es noch die News und den Videojournalismus.Die gemeinsame Kommission der drei Anstalten hat sich in den vorläufigen Technischen-Produktions-Richtlinien-Fernsehen (TPRF) vom 2. Oktober 2009 auf folgende Eckdaten festgelegt:

Zulässige Formate

Für die Mainstream Plattform wird ein Subsampling von 4:2:2 festgelegt, ein weiteres Subsampling ist nichtzulässig. Damit sind vor allem zwei Formate für diese Plattform geeignet:

XDCAM-HD422 mit MPEG-2, 4:2:2, long GOP, 50 Mbit/s

P2 mit AVC-I 100, 4:2:2, I-Frame, 112 Mbit/s (SMPTE RP 2027).

Das Subsampling (beispielsweise 3:1:1) führt über mehrere Generationen hin zunehmend zu Bildverschlechterungen insbesondere durch Rauschen. Aus diesem Grund sind HDCAM und DVCPRO-HD in der Einführungsphase zwar noch möglich aber auf lange Sicht hin nicht mehr erwünscht.Im High Quality Bereich muss das HDCAM-SR Format durchgängig verwendet werden. HD Low-Cost und Consumer Formate sind reine Akquisitionsformate und werden nur für Sonderanwendungen, z.B. Videojournalismus, Berichterstattung aus Krisengebieten, etc., eingesetzt.

Anlieferung

Als HD Anlieferformate werden nach den Richtlinien im Mainstreambereich die XDCAM-HD Professional Disk und die P2 Speicherkarte akzeptiert, im High Quality Bereich ist es die HDCAM-SR Kassette. In der Einführungs- und Übergangsphase kann es auch eine HDCAM oder DVCPRO-HD Kassette sein.

Bei den Kompressionsformaten hat man sich auf vier geeinigt, die in Zukunft für die HD Produktion zugelassen werden:
— Typ-D-16-Codierverfahren, IEC 62141 (HDCAM-SR Implementierung von MPEG-4)
— MPEG-2, 4:2:2, long GOP, 50 Mbit/s (XDCAM-HD422 Implementierung)
— AVC-I, 4:2:2, I-Frame, 112 Mbit/s (SMPTE RP 2027)
— DNxHD, 4:2:2, I-Frame, 175/185 Mbit/s mit 10/8 Bit, sowie 115/120 Mbit/s mit 8 Bit (SMPTE 2019-1)

Aquisition

Auch auf die HD Akquisition – den Bereich der die Kameraleute am meisten betrifft - gehen die Richtlinien ausführlich ein:
Optiken müssen den Anforderungen genügen, die von der adhoc-AG „HD-Objektive" erarbeitet wurden und derzeit mit den relevanten Herstellern abgestimmt werden.

Das aktuelle Dokument „14.08.09 adhoc-AG HD-Objektive: Erforderliche Parameter" beschreibt Grenzwerte der Parameter für HDTV und erläutert die Begrifflichkeiten und Zusammenhänge.

Hinweis: Wird im Abtastformat 720p/50 produziert dann ist zu beachten, dass intern eine durchgängige progressive Weiterverarbeitung vom Kamerakopf bis zum Ausgang oder zur Speicherung von Bedeutung ist. Hinweis:Wenn aus dringenden Gründen die Akquisition des Programmes nur mit Frameraten anders als 25 oder 50 möglich ist, z.B. in 60 Hz Ländern, dann wird empfohlen den 24p (oder 23,98) Modus zu verwenden. Die Wiedergabe kann dann mit 25 Frames erfolgen und die aufgrund der um 4% höheren Geschwindigkeit veränderte Tonhöhe mit dem Audio Pitch Control kompensiert werden. Um Bewegungsartefakte zu vermeiden wird keine Framerate Konversion akzeptiert.

Low-Cost und Consumer Formate

In den letzten Jahren haben kleinformatige Videokameras die Produktionswelt erobert und erst vor kurzer Zeit lösten filmende digitale Spiegelreflexkameras einen richtigen Hype unter den Filmemachern aus. Nach den Richtlinien von ARD und ZDF ist jetzt Schluss mit den kleinen Kameras und Formaten:
HD Low-Cost und Consumer Formate sind reine Akquisitionsformate und werden nur für Sonderanwendungen, z.B. Videojournalismus, Berichterstattung aus Krisengebieten, etc., eingesetzt. Es ist daher eine weitergehende Bearbeitung in diesen Formaten zu vermeiden. z.B. sind XDCAM EX, HDV und AVCHD keine professionellen HDTV Formate.

In jedem Fall gelten für den Einsatz dieser Aufzeichnungsformate folgende Bedingungen:
— Die Verwendung von HD Camcordern aus diesen Bereichen ist auf jene Fälle zu beschränken, wo Überlegungen bezüglich Unauffälligkeit und Sensibilität oder Größe, Gewicht und Wiederbeschaffungskosten ausschlaggebend gegenüber der Bild- und Tonqualität sind.
— Wenn jedoch solches Material notwendigerweise einer intensiven Nachbearbeitung unterworfen werden muss, sollte es auf eine professionelle Plattform, z.B. HD-Mainstream mit einem Abtastraster von 4:2:2, transferiert werden.
— Die Verkettung/Kaskadierung dieser Formate sollte in der professionellen Akquisition unbedingt vermieden werden, da dies sowohl zu erhöhtem Rauschen, als auch zu einem Verlust an Auflösung führt.

Wer nun glaubt, dass er mit LowCost produzieren kann und dann eben nach dem Schnitt eine HDCAM-SR Kassette abgibt um seine Schandtat zu verstecken, für den haben die Autoren der Richtlinien einen gezielten Hinweis: Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Verwendung von nicht zulässigen Kompressionsformaten während der Produktion von HD-Programmen in keinem Fall akzeptiert wird. Dies darf auch nicht durch die Anlieferung einer HDCAM-SR Kassette kaschiert werden!