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Mehr Auflösung für Flachbildfernseher: Das bringt 4K in der Praxis

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Viermal so viel Auflösung wie Full HD, noch schärfere Bilder, noch näher an der Wirklichkeit – so preisen Hersteller die 4K-Auflösung. Die internationale Telekommunikationsunion ITU hat sogar schon den Nachfolger von 4K spezifiziert.

Auf der IFA in Berlin konnte man sie bestaunen, die neuen hochauflösenden Fernseher: 4K-Displays stritten mit den OLEDs um die Aufmerksamkeit der Besucher. Kein Wunder: Nach Full HD und 3D müssen die Hersteller ihre Kundschaft mit neuen Argumenten zum Fernseherkauf bewegen. Und weil die organischen Displays nicht aus den Puschen kommen [1], setzen alle großen TV-Anbieter erst mal auf höhere Auflösung.

Die sogenannte Ultra High Definition (UHD) wurde von der internationalen Telekommunikationsunion ITU kurz vor der Berliner Leistungsschau zum Standard erhoben. Leider konnte sich die in Genf ansässige UN-Sonderorganisation nicht auf eine Pixelanzahl einigen – stattdessen tragen gleich zwei Auflösungen den Titel UHD: die gemeinhin als 4K bezeichnete Auflösung mit 3840 × 2160 Bildpunkten und „8K“ mit 7680 × 4320 Pixeln. Letztere löst 16-mal so fein auf wie Full HD, bei 4K sind es immerhin viermal so viele Pixel wie die gegenwärtig genutzte TV-Auflösung.

Über die unglückliche Wahl einer einzigen Bezeichnung (UHD) für zwei verschiedene Auflösungen (4K und 8K, übrigens jeweils nur in der Progressiv-Variante definiert, also ohne Interlaced-Zeilensprung) kann man sich ärgern – relevant ist sie derzeit aber kaum. Denn bis hierzulande und auch sonst in der Welt Fernsehsignale mit 8K-Auflösung ausgestrahlt werden, vergehen noch sehr viele Jahre. Die Frage, wann die Zuschauer in Europa mit 4K-Fernsehsignalen beglückt werden, scheint da angemessener – zumal die öffentlich-rechtlichen Sendeanstalten in Deutschland es bis heute nicht geschafft haben, Full HD zu übermitteln.

Selbst wenn die 4K-Übertragung gelöst wäre, bliebe die Frage nach dem Sinn von 4K im Wohnzimmer. Hier hilft ein Blick auf die Bildeigenschaften der Displays. Alle großen Hersteller haben auf der IFA 4K-Schirme in unterschiedlichsten Diagonalen gezeigt: LG, Sony und Toshiba setzen auf immens große LCDs mit 84 Zoll, also 2,13 Meter Bilddiagonale. Samsung begnügt sich erst mal mit 1,78 Meter (70 Zoll), Sharp mit 1,52 Meter (60 Zoll). Toshiba hat bereits seit einiger Zeit einen 55"-Fernseher (1,40 Meter Diagonale) mit 4K-Auflösung im Handel, der 55ZL2 benötigt die höhere Auflösung aber vor allem für die brillenlose 3D-Wiedergabe. Möglicherweise wird Toshiba demnächst auch eine 4K-Variante gleicher Größe ohne den 3D-Filter anbieten. Ein 4K-Display mit noch kleinerer Diagonale zeigte Panasonic: Beim 20-zölligen Schirm mit 51 Zentimetern Diagonale handelt es sich eher um einen Monitor als um ein TV.

Geringe Pixeldichte

4K klingt unabhängig von der Diagonalen nach beeindruckend viel Auflösung. Schaut man allerdings auf die Anzahl der Pixel pro Zoll (ppi), „verblasst“ die Auflösung der Riesenschirme etwas: Ein 84"-4K-LCD hat beispielsweise lediglich 52 ppi – keine besonders feinen Pixel, vor allem, wenn man an hochauflösende Monitore oder gar Mobildisplays denkt. Bei Desktop-Monitoren liegt die übliche Grenze bisher bei 100 ppi. Teilweise erreichen Monitore bereits 109 ppi und durch 4K-LCDs wie das von Panasonic rücken sie in 200er-ppi-Bereiche vor. Aktuelle Smartphones haben allerdings über 300 ppi, Sharp präsentierte auf der IFA sogar ein 6"-Mobildisplay mit 600 ppi.

Doch wer braucht diese hohe Auflösung im Fernsehgerät beziehungsweise wann sieht man davon überhaupt etwas?

Hält man beispielsweise ein iPhone 4S mit seinen 326 ppi neben den Vorgänger iPhone 3 (163 ppi), sieht der normalsichtige Nutzer die geringere Pixeligkeit des 4S gegenüber dem alten Modell erst aus weniger als 52 Zentimetern Abstand. An Apples MacBook Pro mit und ohne Retina muss man näher als 77 Zentimeter heranrücken, um das unterschiedliche Pixelraster zu erkennen. Ähnlich verhält es sich beim neuen iPad. Trotzdem wecken die hochauflösenden Mobildisplays bei fast jedem Betrachter Begehrlichkeiten – weil die Darstellung schärfer wirkt und die Bilder noch natürlicher, wie durch ein Fenster gesehen.

Übertragen auf TV-Geräte bedeutet das: Obwohl man einem 55"-Fernseher mindestens 2,10 Meter nahe treten muss, damit man das unterschiedliche Pixelraster zwischen der Full-HD-Variante und dem 4K-Display überhaupt bemerkt, wirkt die Darstellung am 4K-Fernseher auch aus größerer Distanz besser.

Außerdem bringt die 4K-Auflösung auch für die 3D-Wiedergabe aus größerem Sichtabstand etwas: In aktuellen 3D-Displays mit Polfilter-Technik sinkt die horizontale Auflösung im 3D-Betrieb auf die Hälfte. Am 4K-LCD sieht jedes Auge dagegen trotz der Auflösungsreduktion durch die Polfilterbrille immer noch die volle HD-Auflösung – flimmerfrei und ohne lästige Batterien in der Brille. Und die zusätzlichen Pixelzeilen lassen sich gut für die saubere Trennung der Stereobilder nutzen, was Übersprechen beim Blick von oben minimiert.

Inhalte Mangelware

Der eigentliche Knackpunkt von 4K liegt woanders: Es gibt derzeit weder Inhalte noch passende Anschlüsse für 4K-Fernseher. Anders als am PC, wo man 4K-Signale – beispielsweise Spiele – über DisplayPort oder per Dual-Link-DVI zum Monitor schicken kann, werden weder Fernsehsignale in der höheren Auflösung übertragen, noch findet man 4K-Material auf Blu-ray-Discs oder anderen Medien.

Außerdem können derzeit weder die Fernsehgeräte an ihren HDMI-Eingängen 4K-Signale entgegennehmen, noch die Player 4K-Bilder an ihren HDMI-Ausgängen ausgeben. Einzig Sonys PS3 kann Fotos mit einem Trick in 4K ans Display übergeben: Zuerst wird erst die eine Hälfte des Bildes gesendet und im nächsten Frame die zweite. Das klappt aber nur bei Standbildern.

Zwar ist die 4K-Auflösung in HDMI 1.4 bereits definiert, sie ist hier aber nicht verbindlich. Die Hersteller konnten sie also in ihren Geräten umsetzen oder es lassen – mangels Inhalten und 4K-Displays haben sie es gelassen. Deshalb ist die Aussage, ein Gerät sei HDMI-1.4-konform, wenig hilfreich. Erst ab HDMI 1.5 wird die 4K-Ausgabe zudem mit 50 und 60 Hz möglich; bei 1.4 gehen – theoretisch – maximal 30 Bilder pro Sekunde über den Digitalanschluss. Dann entsteht das von vielen Zuschauern beklagte Ruckeln bei schnellen Bewegungen, dem die Filmemacher teilweise mit absichtlicher Unschärfe in den Bildern begegnen.

Für die Fernsehwiedergabe bedeutet das: Anders als beim Monitor, wo ein Mehr an Auflösung zugleich ein Mehr an Inhalt bedeutet, bekommt man am 4K-TV keinesfalls mehr Bildinhalt auf den Schirm, sondern denselben wie bei herkömmlichen Full-HD-Fernsehern. Mangels Inhalten müssen die TV-Hersteller die eingehenden HD-Signale auf die höhere Pixelanzahl umrechnen. Das machen die meisten nicht mit einer simplen Vervierfachung der einzelnen Bildpunkte, sondern mit mehr oder weniger komplexen Algorithmen. So hat beispielsweise Sony nach eigenen Angaben ein besonderes Verfahren entwickelt, mit dem sich Details aus Bildern wiedergewinnen lassen, die ursprünglich in 4K aufgenommen wurden und die bei der Reduktion auf Full HD verschwunden sind. Tatsächlich werden heute bereits etliche Kinofilme zumindest teilweise in 4K aufgezeichnet, auch ältere Filmaufnahmen könnten durch eine höhere Abtastung in 4K digitalisiert werden. Aus „nur“ mit 2K beziehungsweise Full HD aufgenommenen Videos konnten die Sony-Techniker allerdings keine zusätzlichen Informationen herausholen. Auch Sharp hat nach eigenen Angaben besondere Mühe in die Umrechnung gesteckt: Der japanische Displayspezialist versucht unter anderem, Reflexionen wiederzugewinnen, die bei der Datenreduktion verloren gingen. Beide Verfahren führen dem ersten Eindruck zufolge bei Testsequenzen tatsächlich zu mehr Tiefe und Details. Wie viel die Umrechnung bei schnell bewegten TV-Bildern bringt, wird die Praxis zeigen.

Trotzdem schön

Bei aller Skepsis gegenüber 4K-TVs bleibt festzuhalten, dass die hochauflösenden Fernsehdisplays nicht nur durch ihre schiere Größe, sondern auch durch die detailreiche Darstellung beeindrucken. Die aktuelle Preisgestaltung – 4K bedeutet im Augenblick außer viermal so viele Pixel auch viermal so teuer – dürfte sich schnell relativieren, wenn mehr 4K-Fernseher in den Handel kommen.

Die Fertigung ist zwar aufwendiger als bei Full-HD-Displays, und mit der höheren Pixelzahl steigt auch die Wahrscheinlichkeit von Pixeldefekten und damit von Ausschuss in der Produktion. Doch das dürften die Panelhersteller relativ schnell in den Griff bekommen. Eine gewagte Prognose: 2014 wandelt sich der 4K-Fernseher – für Hersteller wie Zuschauer – vom reinen Prestigeobjekt zu einem zwar teuren, aber nicht mehr unerschwinglichen High-End-Fernseher. (uk)

Literatur
  1. [1] Ulrike Kuhlmann, OLED-Fernseher noch nicht in Sicht, Serienproduktion von großen OLEDs stockt, c’t 18/12, S. 26

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