AMD Radeon RX 400: HDR-Gaming über HDMI nur mit 8 statt 10 Bit

Auf c't-Nachfrage erklärte ein Manager des GPU-Herstellers AMD, dass die aktuellen Radeon-Grafikkarten der Serie RX 400 (Polaris-GPUs) in PC-Spielen HDR-Bilder nur mit einer Farbtiefe von 8 Bit statt 10 Bit pro Farbkanal erzeugen, wenn sie über HDMI 2.0 an einem HDR-kompatiblen 4K-Fernseher ausgegeben werden. AMD setzt ein spezielles Dithering-Verfahren im Bezug auf die Gamma-Kurve ein (Perceptual Curve), um die Farbverläufe dennoch möglichst abstufungsfrei darzustellen. HDR-Fernseher erkennen trotzdem ein HDR-Signal und schalten in den entsprechenden Modus.

HDMI 2.0a bietet im Unterschied zu DisplayPort 1.4 nicht genügend Bandbreite, um 4K-HDR-Bilder mit 10 Bit, 60 Hz und voller YCrBr-4:4:4-Farbabtastung auszugeben. Zwar könnte AMD die HDR-Farbtiefe durchaus auf 10 Bit setzen, müsste dann aber die Abtastung auf 4:2:2 oder 4:2:0 reduzieren (Farbunterabtastung/Chroma Subsampling). Das kann an filigranen Details oder Schriftkanten Farbschlieren verursachen – was Spieler etwa bei der Lebensanzeige im Head-Up-Display stören könnte. Noch vor ein paar Monaten erklärte AMD gegenüber Journalisten, dass man mit Polaris-Grafikkarten via HDMI 2.0 10-Bit-HDR-Displays mit Farbunterabtastung 4:2:2 ansteuere. Möglicherweise gilt das zumindest weiterhin beim Abspielen von UHD-HDR-Filmen.

Pseudo-HDR auch bei Nvidia und PS4 Pro?

Im Test mit dem HDR-fähigen Spiel Shadow Warrior 2 zeigte AMDs Radeon RX 480 (GPU: Polaris) zumeist ein ähnlich gutes HDR-Bild wie Nvidias GeForce GTX 1080. Nvidia äußerte sich auf die c't-Anfrage bisher nicht, ob GeForce-Grafikkarten via HDMI 2.0a ebenfalls auf 8 statt 10 Bit setzen, um Hochkontrastbilder in Spielen zu erzeugen. Allerdings stellten wir fest, dass das Zuschalten von HDR auf Nvidia-Grafikkarten etwas Performance kostete, während die Bildrate auf der Radeon RX 480 konstant blieb.

Da in Sonys neuer Playstation 4 Pro ebenfalls eine Polaris-GPU von AMD steckt, steht nun die Frage im Raum, ob die Konsole bei Spielen ebenfalls nur auf 8 statt 10 Bit HDR-Farbtiefe oder stattdessen auf eine Unterabtastung setzt oder die technische HDR-Umsetzung gar vom jeweiligen Spiel abhängt.

Ausreichend Bandbreite für richtiges HDR für PC-Gamer bietet erst DisplayPort 1.4 – das unterstützen die aktuellen Grafikkarten von AMD und Nvidia (Radeon RX 400, GeForce GTX 1000). Geeignete 4K-HDR-Computermonitore dürften allerdings frühestens im kommenden Jahr erscheinen.

Update, Donnerstag 16:50 Uhr: Wie weitere Nachforschungen ergeben haben, rendert die PS4 Pro im Unterschied zu den Desktop-GPUs von AMD HDR-Spiele mit 10 Bit Farbtiefe und gibt sie im Farbformat YUV 4:2:2 aus. Allerdings unterstützt bislang nur eine Handvoll von Spielen HDR10 auf der PS4 Pro, unter anderem "Uncharted 4". Die meisten auf das Pro-Modell gepatchten PS4-Spiele werden weiterhin in SDR (Standard Dynamic Range) gerendert. Einen umfassenden Überlick über HDR auf PCs und Konsolen sowie einen Test aktueller HDR-Fernseher veröffentlicht das Computermagazin c't in seiner kommenden Ausgabe 25/16. (mfi)