Ultra High Definition: Scharf allein ist nicht genug

Ifa 2014

Spätestens seit der Ifa 2013 pusht die Geräteindustrie das Thema UHD-TV - also das extrascharfe Ultra High Definition TV. Doch was bringt die viermal höhere Pixelanzahl? Und wann gibt's entsprechend knackige Ultra-HDTV-Sender?

Artikel von Jan Fleischmann veröffentlicht am 5. September 2014, 12:01 Uhr

Präsentation eines 4K-Fernsehers (Bild: David Becker/Getty Images)

Mit der Marktsättigung von HDTV-Flachbildschirmen sucht die Branche nach einem neuen Verkaufsschlager. 3D brachte nicht den gewünschten Erfolg und wegen der hohen Ausschussquote in der Produktion ist OLED noch nicht rentabel. Eine höhere Auflösung soll die Käufer locken - so das Kalkül. Bereits auf der CES-Show Anfang 2012 in Las Vegas zeigten die TV-Hersteller erste 4K-fähige Geräte.

Irritierend: In der digitalen Kinofilmproduktion ist 4K schon länger ein Begriff. Dort bezeichnet er jedoch eine horizontale Auflösung von 4.096 Bildpunkten, die Zahl der Bildzeilen kann etwas variieren. Denn das K steht, wie in der Informationstechnologie üblich, für 2 hoch 10 und damit für 1.024. Die Unterhaltungselektronik versteht unter 4K dagegen eine Auflösung von 3.840 x 2.160 Bildpunkten, also die vierfache Pixelanzahl des sogenannten Full-HD mit 1.920 x 1.080 Pixeln. Wegen dieser Unstimmigkeiten, und vermutlich auch wegen des eher sperrigen Begriffs 4K, änderten die Hersteller die Bezeichnung in UHD für Ultra High Definition. UHD und UHD-TV sind auch die Namensgebungen von Broadcast-Verbänden und Zusammenschlüssen wie SMPTE und EBU.

Mehr Pixel, mehr Schärfe - geht diese Rechnung stets auf? UHD kann seine Vorteile vor allem bei großen Bildschirmen ausspielen, oder aus kurzer Distanz: Denn mit höherer Auflösung verringert sich der Betrachtungsabstand, ab dem der Zuschauer das Pixelraster nicht mehr erkennen kann. Muss der Betrachter bei einem Full-HD-Fernseher dafür einen Abstand von der dreifachen Bildschirmhöhe zum TV-Gerät einhalten, kann er bei einem UHD-Fernseher bis auf die 1,5fache Bildschirmhöhe heranrücken. Das bedeutet bei einem 55-Zoll-Full-HD-TV (140 cm Diagonale) einen Abstand von zwei Metern, bei einem 55-Zoll-UHD-Bildschirm von einem Meter.

Tatsächlich dürfte der TV-Zuschauer kaum sein Sofa verrücken, sondern sich einen größeren Flachbildschirm besorgen. Bei einem Sitzabstand von zwei Metern könnte der Kinofan getrost zu einem 100-Zoll-UHD-Fernseher greifen (254 cm Bildschirmdiagonale!). Doch egal, ob geringerer Abstand oder größerer Bildschirm - in beiden Fällen erweitert sich das Sichtfeld von 30 auf 60 Grad. Ein klarer Vorteil, denn das versetzt den Zuschauer tiefer ins virtuelle Geschehen.

Nicht nur mehr Pixel machen's

Neben einer höheren Auflösung werden noch einige weitere Bildverbesserungen diskutiert. Die Norm ITU-R BT.2020 umreißt die Parameter für die UHD-Produktion. Sie sieht einen erweiterten Kontrastumfang (High Dynamic Range) sowie einen größeren Farbraum vor (Wider Color Space). Beides soll durch eine feinere Abstufung der Farb- und Helligkeitswerte erreicht werden. Werden die Helligkeits- und Farbsignale mit 10 oder sogar 12 Bit statt wie bislang 8 Bit gespeichert, ließe sich fast das gesamte sichtbare Spektrum darstellen. Aber: "Aktuelle Display-Technologien können nicht die Vielzahl an Farbtönen abbilden", sagt Dietrich Westerkamp, Direktor Standard-Koordination bei der Firma Technicolor. Allenfalls OLED könnte dazu in der Lage sein. Doch nicht allein eine höhere Wortbreite von 10 und 12 Bit, auch eine höhere Abtastung (Subsampling) der Farbsignale bis 4:4:4 ist Teil der BT.2020. Das bezieht sich zunächst auf die Produktion, doch das 4:2:2-Subsampling könnte auch einmal das heute bei der Übertragung übliche 4:2:0 ablösen.

Überdies sieht die Norm BT.2020 eine höhere Bildwiederholrate vor. Bedingt durch die feineren Pixel des Kamerasensors kann bei UHD leicht Bewegungsunschärfe entstehen, etwa bei Kameraschwenks. Abhilfe leisten höhere Bildfrequenzen. Doch zumindest für einen UHD-Start sind diese nicht vorgesehen: "Wir reden zunächst über UHD-TV in einer Phase 1", sagt Westerkamp. Dies beinhalte ausschließlich eine höhere räumliche Auflösung. Gemeint ist, dass lediglich mehr Pixel und nicht mehr Bilder pro Sekunde gesendet werden. "Die Framerate soll 50 Vollbilder pro Sekunde betragen", stellt Westerkamp klar. Dennoch ein Fortschritt gegenüber den heute meist üblichen 50 Halbbildern pro Sekunde. Lediglich die öffentlich-rechtlichen Sender setzten von Beginn an auf 720p50, wurden dafür aber häufig kritisiert. Zudem verwenden selbst ARD und ZDF auf Produktionsseite oft 1080i-Technik, auch um den internationalen Programmaustausch zu vereinfachen. Erst für die Ausstrahlung wird auf 720p deinterlaced. Bei UHD werden nur noch Vollbilder übertragen. Interlace, das gute alte Zeilensprungverfahren, ist endgültig passé. Kammartefakte bei der Umrechnung auf die progressive Bilddarstellung eines Flachbildschirms gehören somit der Vergangenheit an.