SDR-Luminanz am Referenzweiß (Performance Level Bild)

Diese Kategorie prüft eine einzige Frage: Wie hell wird eine weiße Fläche auf Deinem Bild, wenn ganz normales Filmmaterial läuft? Was Leuchtdichte physikalisch ist und warum sie in Candela pro Quadratmeter gemessen wird, klärt der Glossareintrag. Hier steht, welcher Wert das Ziel ist und ab welcher Abweichung eine Stufe verloren geht.

Im Register trägt sie das Kürzel BIL-SDR. SDR steht für Standard Dynamic Range, den herkömmlichen Kontrastumfang von Blu-ray, Fernsehen und Streaming ohne HDR-Kennung. Die Spitzen, die HDR-Material kurzzeitig verlangt, werden hier nicht bewertet; dafür gibt es die eigene Kategorie HDR-Luminanz.

Warum zwei Leitern statt einer

Die Kategorie führt getrennte Werte für Projektion und Display. Der Grund liegt im Weg des Lichts. Ein Projektor wirft Licht auf eine Fläche, die es zurückwirft — was beim Auge ankommt, hängt damit von Lampenleistung, Bildgröße, Leinwand-Gain und vom Raum ab, und es lässt sich nur mit erheblichem Aufwand steigern. Ein Display erzeugt sein Licht selbst und ist beim Erreichen hoher Werte kaum begrenzt.

Deshalb liegen die Zielwerte weit auseinander, ohne dass die eine Technik damit besser wäre als die andere. Beide werden gegen den Zielwert bewertet, der für sie gilt.

Was gemessen wird

Gemessen wird die Leuchtdichte einer weißen Vollfläche am Referenzweiß, also bei dem Signalwert, den das Material als Weiß kennzeichnet. Die Messung findet an der Bildfläche statt und im fertigen Raum — bei der Projektion also auf der Leinwand und nicht am Objektiv.

Die 48 cd/m² für die Projektion folgen der Linie des digitalen Kinos: SMPTE ST 431-1 legt für die Referenzumgebung eines Vorführsaals diesen Wert fest, und AVITECT übernimmt ihn für den privaten Projektionsraum. Die Norm schreibt dafür auch die Messung vor: ein Spotphotometer oder Spotmeter mit höchstens 2 Grad Akzeptanzwinkel, aus der Mitte der Sitzreihe und in rund 1,1 Metern Höhe — dieselbe Position gilt für alle Leinwandmessungen dieser Kategorie. Die 100 cd/m² für Displays stammen aus ITU-R BT.2035, der Empfehlung für die Prüfumgebung im Rundfunk.

Drei Bedingungen entscheiden darüber, ob der Wert reproduzierbar ist. Das Gerät muss warmgelaufen sein — bei einem Display mindestens eine halbe Stunde, bei einem Projektor nach Herstellerangabe, mindestens aber eine Viertelstunde. Jede dynamische Kontrast- oder Helligkeitsautomatik bleibt aus, weil sie den Weißwert vom Bildinhalt abhängig macht und damit genau die Größe verstellt, die gemessen werden soll. Und gewertet wird das Mittel aus mindestens drei Messungen, nicht ein Einzelwert.

Gemessen und gewertet wird der Filmbetrieb im abgedunkelten Raum, also das Profil mit niedrigem mittleren Bildhelligkeitsanteil. Für ihn gilt auch der Restlicht-Deckel aus der Licht-Domäne, der auf die ganze Bild-Domäne wirkt. Ein zweites Profil für helle Inhalte — Sport, Spiele, Tageslichtszenen — wird nach den ersten Projekten geprüft.

SMPTE ST 431-1 liegt inzwischen im Original vor und stützt den Projektionswert; ITU-R BT.2035 stützt weiterhin den Displaywert.

Warum der Kennwert so schwer wiegt

Die Kategorie ist mit Gewicht 12 eine der kritischen der Bild-Domäne. Kritisch heißt hier: Wer den Korridor verfehlt, kann das an keiner anderen Stelle wieder einholen. Ein besserer Farbabgleich, eine sorgfältigere EOTF-Kalibrierung oder eine hochwertigere Leinwand ändern nichts daran, dass das ganze Bild auf dem falschen Niveau sitzt.

Der Weißwert steht außerdem an zwei Stellen zugleich. Er ist die Bezugsgröße für alles, was in Prozent oder als Verhältnis angegeben wird — und er ist die obere Hälfte des On/Off-Kontrasts, dessen untere Hälfte im Schwarzwert steht. Ein zu dunkles Bild verliert deshalb doppelt: einmal in dieser Kategorie und einmal im nutzbaren Kontrastumfang.

In der Praxis merkst Du beide Richtungen an verschiedenen Symptomen. Ein zu dunkles Bild wirkt leblos, dunkle Szenen versinken, und der erste Reflex ist, am Kontrastregler zu drehen. Ein zu helles Bild ermüdet die Augen im abgedunkelten Raum und zieht die Schatten flach.

Die Leiter L1 bis L5

Die unteren Stufen sind als Bänder beschrieben, die oberen als Toleranz um den Zielwert. Jede Reihe hat ihre eigene Tabelle.

Reihe P — Projektion und reflektierende Fläche, Zielwert 48 cd/m²

◦ Wert wird derzeit geprüft.

Reihe D — selbstleuchtendes Display, Zielwert 100 cd/m²

◦ Wert wird derzeit geprüft.

Die Bedingung auf L5 der Projektion sichert, dass der Wert nicht schon nach wenigen hundert Betriebsstunden abwandert — bei der Projektion ist genau das der Regelfall, weil jede Lichtquelle altert und der Weißwert mit ihr sinkt. Wie viel Vorrat dafür nötig ist, beziffert das Branchenbulletin CEB23-B der amerikanischen Verbände CTA und CEDIA: Es stellt einen Projektor nach dem Lampenwechsel auf 28 ± 3 Fußlambert ein, das sind rund 96 cd/m² ±10 cd/m², und verlangt über die Lebensdauer der Lichtquelle mindestens 14 Fußlambert — 48,0 cd/m² und damit genau den Zielwert dieser Reihe. Der Neuwert liegt also beim Doppelten des Endwerts. Für alterungsfreie Lichtquellen gilt dieselbe Untergrenze nach demselben Verfahren. Gemessen wird am 100-IRE-Raster vom Hauptsitzplatz aus, nach 30 bis 60 Minuten Einlauf, und das Ergebnis kommt ins Protokoll.

Damit hat die oberste Stufe eine Zahl statt einer Absichtserklärung. Eine Anlage, die im Abnahmetermin trifft und nach einem Jahr fünfzehn Prozent darunter liegt, erfüllt sie erkennbar nicht. Der Einstellwert von rund 96 cd/m² gilt dabei dem Zustand direkt nach dem Lampenwechsel; bewertet wird weiterhin der Betriebszustand im Korridor um 48 cd/m².

Wie sicher die Zahlen sind

Bei der Projektion stehen zwei belegte Normklassen aus SMPTE ST 431-1. L3 entspricht der Theater-Klasse mit einer Toleranz von ±10,2 cd/m² um den Referenzwert 48 cd/m², L5 der strengeren Review-Room-Klasse mit ±3,5 cd/m². Beide sind am Originaltext gelesen. L2 liegt unterhalb der Theater-Klasse und L4 zwischen den beiden Normklassen; beide Werte hängen an keiner Norm und werden derzeit geprüft.

Die Display-Reihe ist der am besten belegte Teil der Bild-Domäne. Ihr Zielwert von 100 cd/m² steht in ITU-R BT.2035, und L4 hängt zusätzlich an ITU-R BT.1886 als Anker für die Übertragungsfunktion. L5 stützt sich auf SMPTE ST 2080-1: Die Norm nennt für das Display-Referenzweiß exakt dieselbe Toleranz, ±5 cd/m² um 100 cd/m². L2 deckt das untere Ende ab, an dem eine ordentlich eingestellte Anlage unterhalb der Studioreferenz landet; dieser Wert wird derzeit geprüft.

L4 und L5 liegen in beiden Reihen mit ±10 und ±5 % enger beieinander, als eine Feldmessung sicher auflöst — deren Streuung liegt bei rund fünf bis acht Prozent. Die oberste Stufe der Projektion hängt deshalb zusätzlich am Nachweis über die Zeit; die engere Zahl allein reicht dafür nicht. Auf der Display-Reihe leistet das die Wiederholungsmessung als Alterungsnachweis.

Was daraus für die Planung folgt

Bei der Projektion entsteht der Weißwert aus drei Größen, die alle früh feststehen müssen: Lichtleistung des Geräts, Bildfläche und Rückstrahlverhalten der Leinwand. Wächst die Bildbreite, sinkt die Leuchtdichte auf derselben Fläche — die Bildgröße ist damit die Entscheidung, die den erreichbaren Wert am stärksten festlegt, und sie fällt vor der Gerätewahl. Eine Leinwand mit höherem Gain hebt den Wert, verengt aber den Winkel, in dem er gilt.

Bei Displays ist der Zielwert technisch fast immer erreichbar; die Arbeit besteht darin, das Gerät auf ihn einzustellen und dort zu halten, statt es im Auslieferungszustand zu betreiben.

So lässt sich das planen

Der erreichbare Weißwert steht schon am Reißbrett fest. Nötig sind drei Angaben, die alle im Datenblatt oder im Grundriss stehen: der Lichtstrom des Projektors in Lumen, die Bildfläche in Quadratmetern und der Leinwand-Gain. Nach dem Lichtbedarf gefragt, lautet die Rechnung

Lumen = π · Zielleuchtdichte in cd/m² · Bildfläche in m² ÷ Gain.

Für 48 cd/m² auf 2,5 m² Bildfläche mit Gain 1,0 sind das rund 380 Lumen, die an der Leinwand ankommen müssen. Vom Datenblattwert bleibt davon deutlich weniger übrig: Der beworbene Lichtstrom entsteht im hellsten Betriebsmodus, und der kalibrierte Filmmodus liegt regelmäßig bei der Hälfte bis zwei Dritteln davon. Wer die oberste Stufe anstrebt, rechnet zusätzlich den Vorrat über die Lebensdauer ein — nach CEB23-B den Faktor zwei.

Bei der Abnahme liefert ein Luminanzmessgerät an der Bildfläche den Wert. Eine Datenblattangabe in Lumen genügt dafür nicht, weil Bildgröße und Leinwand darin nicht vorkommen. Vorhersagen lässt sich die Stufe trotzdem: Aus Lichtstrom, Bildfläche und Leinwandgain entsteht schon in der Planung ein Wert, der als geplant ausgewiesen wird und den die Abnahme später bestätigt.

Eine vierte Angabe kommt dazu, sobald die oberste Stufe im Gespräch ist: die Lebensdauerkurve aus dem Datenblatt. Sie sagt, wie viel Lichtstrom nach den geplanten Betriebsstunden übrig bleibt — bei Lampen deutlich weniger als am ersten Tag, bei Laserlichtquellen die Angabe bis zur Halbierung. Der Zielwert von 48 cd/m² sind in der Schreibweise der Quelle 14 ft-L; wer ihn auch nach Jahren noch halten will, plant am Anfang den doppelten Vorrat ein. Diese Alterungsreserve gehört mit in die Rechnung und ist eine eigene Planungsgröße neben Lichtstrom, Fläche und Gain.

Die Kategorie zählt als mittel planbar. Das heißt: Die Rechnung steht, aber eine ihrer Größen ist geschätzt — der Anteil des Datenblatt-Lichtstroms, der im kalibrierten Filmmodus tatsächlich übrig bleibt. Solange dieser Anteil nicht je Gerät erhoben ist, reicht die Prognose höchstens bis L4; ergibt die Rechnung mehr, steht L4 im Profil und die höhere Stufe daneben als Aussicht. Fehlt das Leinwand-Datenblatt mit dem Gain oder die Angabe zum Lichtstrom ganz, gibt es überhaupt keine Prognose: Die Kategorie steht dann im Profil als „keine Prognose möglich", mit Nennung der fehlenden Angabe.

Der Nachweis dagegen ist billig. Ein Leuchtdichtemesser, drei Ablesungen in der Bildmitte, ein Wert — diese Abnahme kostet keinen Aufpreis und erscheint im Kurzprotokoll der Übergabe. Am Level steht deshalb im Regelfall das Wort „geplant"; die Messung kommt dazu, wenn sie beauftragt wird.

Verknüpfte Inhalte

Was in Candela pro Quadratmeter gemessen wird, erklärt der Eintrag zur Leuchtdichte; den Zielwert als Begriff führt die Zielleuchtdichte. Warum HDR-Material andere Regeln braucht und wie Geräte damit umgehen, klärt HDR im Heimkino und Tonwertabbildung.

Die drei Kategorien, mit denen diese hier zusammenhängt, sind HDR-Luminanz, Kontrast im realen Raum und Schwarzwert.

Warum diese Kategorie zur kritischen Trias der Bild-Domäne gehört und wie die 12 % darin stehen, begründet Performance Level: Bild & Licht. Was ein kritischer Kennwert im Rechenmodell bewirkt, steht bei Performance Level.

Quellen

Zielwerte, Toleranzen und Gewichtung stammen von AVITECT. Sie werden derzeit geprüft. Von den genannten externen Dokumenten sind ITU-R BT.2035, SMPTE ST 431-1, SMPTE ST 2080-1 und CTA/CEDIA-CEB23-B am Original gelesen.