Alles rund um Bildschirme und Fernseher: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Jonas Notizen Webseite
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Zeile 295: Zeile 295:
 
Im Gegensatz zum IPS-Glow ist es nicht von der Entfernung zum Monitor oder dem Winkel, in dem Ihr auf das Display schaut, abhängig.  
 
Im Gegensatz zum IPS-Glow ist es nicht von der Entfernung zum Monitor oder dem Winkel, in dem Ihr auf das Display schaut, abhängig.  
 
Auch erkennt Ihr den Effekt nicht bei hellen, sondern vornehmlich bei dunklen Flächen auf dem Screen.
 
Auch erkennt Ihr den Effekt nicht bei hellen, sondern vornehmlich bei dunklen Flächen auf dem Screen.
 
=== Wie man herausfindet, ob ein Fernseher von Clouding betroffen ist ===
 
Wer auf Nummer sicher gehen möchte, ob sein Fernseher von dem Clouding betroffen ist, kann dies leicht testen, indem er das Gerät auf Betriebstemperatur bringt und dann im Einstellungsmenü ein dunkles Testbild auswählt. Sollten sich nach einer halben Stunden noch keine hellen Flecken abzeichnen, ist Ihr Bildschirm nicht davon betroffen. [https://fernseher-kaufberatung.com/was-ist-clouding]
 
  
 
== LED ==
 
== LED ==

Version vom 12. Oktober 2019, 17:53 Uhr

Inhaltsverzeichnis

Zusammenfassung

(Gekürzte Erklärungs-Ausschnitte von den hier besprochenen Themen, zusammengefasst in einer Tabelle. Die Hyperlinks in der "Begriff"-Spalte zeigt auf den Abschnitt in dieser Wiki.

Zusammenfassung / Überblick der Begriffe
Begriff Kurz-Erklärung
Pixel Ein physikalischer Punkt in einem Rasterbild oder das kleinste adressierbare Element.
Subpixel Ein Subpixel beschreibt die innere Struktur eines Pixels. Ein Bildschirm-Pixel kann beispielsweise aus 3 kleineren Pixeln bestehen - zB. jeweils einen für Rot, Grün und Blau.
Pixelfehler Ein Pixelfehler äußert sich z.B. durch ein ständig leuchtendes Pixel oder ein ständig schwarzes Pixel.
Pixel Reaktionszeit Die Reaktionszeit gibt an, wie lange ein Pixel braucht, um von einem Zustand auf einen anderen zu schalten (in Millisekunden).
Seitenverhältniss Meistens wird damit das Verhältnis der Breite eines Rechtecks zu seiner Höhe angegeben. Ein Quadrat hat das Seitenverhältnis 1:1.
Originalseitenverhältnis Mit dem Originalseitenverhältnis beabsichtigt der Regisseur, den Zuschauer seinen Film im originalen Seitenverhältnis sehen zu lassen. Bei der Darstellung auf Bildschirmen mit einem anderen Seitenverähtlniss wird das Bild nicht gestreckt, sondern die leeren Bereiche einfach mit schwarzen Balken gefüllt.
Bildwiederholungsfrequenz Gibt an, wie oft in einer Sekunde eine Anzeige-Hardware ihren Puffer aktualisiert. Dies unterscheidet sich von der Messung der Bildrate (FPS), die das Aktualisieren mit neuen Daten bedeutet.
LCD Eine Flüssigkristallanzeige (englisch Liquid Crystal Display) ist eine Anzeige oder ein Bildschirm, dessen Funktion darauf beruht, dass Flüssigkristalle die Polarisationsrichtung von Licht beeinflussen, wenn ein bestimmtes Maß an elektrischer Spannung angelegt wird.

Heutzutage gibt es 3 wesentliche Bauformen: TN, VA und IPS. IPS ist der Allrounder, VA hat besseren Kontrast als IPS aber dafür weniger Blickwinkel-Stabilität, und TN ist wirklich nur wegen der geringen Reaktionszeit von 1ms+ und dem billigen Preis gut (ausgewaschen Farben/Blickwinkel/nur 6-Bit Farbtiefe/...).

LED-Bildschirm Hierbei handelt es sich oft um Flüssigkristallbildschirme (LCDs) zur Bilddarstellung, bei denen zur Hintergrundbeleuchtung LEDs eingesetzt werden (LED-Backlight).
Backlight Bleeding Ungleichmäßiger Druck im Inneren des Displays sorgt dafür, dass die Anordnung der Flüssigkristalle im Inneren des Monitors durcheinandergerät und die Kristalle Licht durchlassen, wo keines sein sollte! Dabei handelt es sich im Grunde genommen um das gleiche Phänomen, das dann auftritt, wenn Ihr mit einem Finger leichten Druck auf einen Monitor ausübt.
IPS-Glow Wenn helle Bildinhalte bei der seitlichen Betrachtung einen leichten Schimmer im RBG-Farbraum erkennen lassen, bezeichnet man dieses Syndrom als IPS-Glow. Generell macht es sich nur dann bemerkbar, wenn man besonders nah an den Monitor heranrückt.
Clouding & Edge-Lit Bei vielen günstigen und flachen Fernsehgeräten wird die Edge-LED-Technik genutzt. Diese treffen dann auf eine Kunststoffschicht, die das Licht auf den gesamten Bildschirm verteilen soll. Das bedeutet, dass die LEDs in den Bildschirmrand eingebaut wurden. Da sich die LEDs jedoch nur am Bildschirmrand und damit in einer Ecke ("Edge") befinden, kann damit nicht der gesamte Bildschirm gleichmäßig ausgeleuchtet werden.
Direct-Lit (Array LED) Kommt die Hintergrundbeleuchtung nicht von den Rändern sondern wirklich von hinten durch einzelne LED-Spots, nennt man den Typ der Beleuchtung "Direct-Lit/Array LED". Hierdurch können einzelne Teile des Bildschirms unterschiedlich hell beleuchtet werden.
QLED Samsungs Bildschirme sind vor allem wegen der QLED-Technik bekannt und hält viele Patente. Bestimmte Quantum-Dot-Materialien haben die Eigenschaft, Lichtfrequenzen umzuwandeln. Sie strahlen reinstes Rot oder Grün ab, wenn sie blau durchleuchtet werden.
OLED Bildschirme mit organischen Leuchtdioden als Anzeigeelemente anstelle von LCDs sind für großflächige Fernsehgeräte seit Mitte der 2010er Jahre erhältlich.

Vorteile kurz-gefasst:

  • Sehr Hoher Kontrast: Jeder Pixel bestimmt sein eigenes Licht, Schwarze Pixel sind komplett schwarz und aus.
  • Dadurch benötigen Sie weniger Energie und werden dementsprechend weniger Warm. (Zmdst. bei der Darstellung von dunkleren Inhalten, siehe zB. Dark-Mode)
  • Aufgrund der nicht benötigten Hintergrundbeleuchtung ist es möglich, OLEDs sehr dünn zu gestalten - gut für kleine und tragbare Geräte.
  • Extremst niedrige Reaktionszeit
  • OLEDs können großflächig auch auf drucktechnischem Wege hergestellt werden -> Kosten-Ersparnis bei Massenproduktion
  • Geringere Winkelabhängigkeit beim Betrachten
  • OLEDs können in verschiedenen Farben Licht abgeben, während bei LCDs dafür zusätzliche Farbfilter notwendig sind.

Nachteile kurz-gefasst:

  • Vergleichsweise geringe Lebensdauer (temperaturabhängig). 2011 wurden für weiße Lichtquellen 5000 Stunden (bei 1000 cd/m²) und 12.000 Stunden (bei 100 cd/m²) angegeben.
  • Geringere Lichtausbeute (Erreichbare Lumen pro Watt)
  • OLEDs reagieren auf bestimmte äußere Stoffe empfindlich. Daher ist es wichtig, das Display hermetisch zu kapseln und vor äußeren Einflüssen zu schützen. Jedoch: Kommerzielle OLEDs auf flexiblem Substrat befinden sich mit Stand 2017 in der Einführungsphase.
AMOLED Kurz gesagt: "AMOLED" ist die OLED-Technologie von Samsung.
Bildauflösungen Die Bildauflösung ist ein umgangssprachliches Maß für die Bildgröße einer Rastergrafik. Sie wird
  • durch die Gesamtzahl der Bildpunkte (üblicherweiße in Megapixel, kurz MP)
  • oder durch die Anzahl der Spalten (Breite) und Zeilen (Höhe)

einer Rastergrafik angegeben.

Farbtiefe Die Farbtiefe gibt die Feinheit der Abstufungen an, mit der die Farbe einzelner Bildelemente einer Rastergrafik wiedergegeben werden kann.
Native Auflösung Eine Auflösung, die exakt der physikalischen digitalen Auflösung (Pixelzahl) eines Anzeigegerätes entspricht, wird als native Auflösung bezeichnet.
HDR Video High Dynamic Range Video (HDR Video) bietet einen größeren Dynamik- und Farbumfang als Standard-Dynamic-Range-Video (SDR). Herkömmliches SDR nutzt eine Farbtiefe von 8 Bit, was einem Dynamikumfang von etwa 6 Blendenstufen entspricht (64:1). HDR-Video nutzt eine Farbtiefe von 10 Bit.
HDR Bild Ein High Dynamic Range Image (HDRI, HDR-Bild, „Bild mit hohem Dynamikumfang“) oder Hochkontrastbild ist eine Rastergrafik, die große Helligkeitsunterschiede detailreich wiedergibt.
Adobe RGB und HP/Microsofts' sRGB Der Adobe-RGB-Farbraum ist ein RGB-Farbraum, der von Adobe Inc. im Jahr 1998 definiert wurde. Es wurde entwickelt, um die meisten Farben zu erfassen, die mit CMYK-Farbdruckern erzielt werden können, jedoch mit RGB-Primärfarben auf einem Gerät wie einem Computerbildschirm.
  • sRGB (Standard Red Green Blue) ist ein RGB-Farbraum, den HP und Microsoft 1996 gemeinsam für Monitore, Drucker und das Internet erstellt haben. Dies ist häufig der "Standard"-Farbraum für Bilder, die keine Farbraum-Informationen enthalten, insbesondere wenn die Pixel der Bilder in 8-Bit-Ganzzahlen pro Farbkanal gespeichert sind.
  • Die Farbskala von sRGB umfasst nur 35% der von CIE festgelegten sichtbaren Farben, wohingegen Adobe RGB (1998) etwas mehr als 50% aller sichtbaren Farben umfasst.
Smart-TV Ein Smart TV ist ein traditioneller Fernseher mit integriertem Internet und interaktiven "Web 2.0"-Funktionen, mit dem Benutzer Musik und Videos streamen, im Internet surfen und Fotos ansehen können.
Stick-PC Ein "Stick-PC" oder "PC auf einem Stick" ist ein Single-Board-Computer in einem kleinen, länglichen Gehäuse, das einem Stick ähnelt, der normalerweise direkt (ohne HDMI-Kabel) an einen HDMI-Videoanschluss angeschlossen werden kann. Ein Stick-PC ist ein Gerät, das unabhängige (sprich integrierte) CPUs oder Verarbeitungschips hat und nicht auf einen anderen Computer angewiesen ist.

Pixel

Datei:LCD Subpixelfehler.jpg
Zu sehen sind die Subpixel und ein Subpixelfehler
Quelle: Wikimedia

In der digitalen Bildgebung ist ein Pixel ein physikalischer Punkt in einem Rasterbild oder das kleinste adressierbare Element in einer alle Punkte adressierbaren Anzeigevorrichtung; Es ist also das kleinste steuerbare Element eines auf dem Bildschirm dargestellten Bildes.

Subpixel

Ein Subpixel (etwa „Teilbildpunkt“ oder „Unterpixel“) beschreibt die innere Struktur eines Pixels. Ein Bildschirm-Pixel kann beispielsweise aus 3 kleineren Pixeln bestehen - zB. jeweils einen für Rot, Grün und Blau - aus deren individueller Farbe die Farbe des "großen" Bildschirmpixels erzeugt wird.

(Sub-)Pixelfehler

Pixelfehler entstehen bei LCDs in der Regel durch Fertigungsfehler. Ein Pixelfehler äußert sich z.B. durch ein ständig leuchtendes Pixel oder ein ständig schwarzes Pixel. Bei LCDs können auch einzelne Subpixel von einem Fehler betroffen sein.

Mithilfe der Web-Applikation "Dead Pixel Buddy" lassen sich fehlerhafte Pixel leicht auf einem Blick ausfindig machen. Einfach eine Farbe auswählen, F11 (Vollbild) drücken und nach Pixeln suchen die nicht die ausgewählte Farbe anzeigen.






Pixel Reaktionszeiten

Die Reaktionszeit gibt im Grunde genommen an, wie lange ein Pixel braucht, um von einem Zustand auf einen anderen zu schalten/wechseln - angegeben in Millisekunden (Tausendstel einer Sekunde). Eine geringe Reaktionszeit ist gut, wohingegen eine hohe Reaktionszeit schlecht ist.

Seitenverhältnisse

Unter Seitenverhältnis im weiteren Sinne versteht man das Verhältnis von mindestens zwei unterschiedlich langen Seiten eines Polygons. Meistens wird damit das Verhältnis der Breite eines Rechtecks zu seiner Höhe angegeben. Ein Quadrat hat das Seitenverhältnis 1:1. Im Videobereich spricht man auch englisch vom Aspect Ratio.

Die Angabe des Seitenverhältnisses erfolgt bei Bildschirmen häufig als Bruch N:M (zB. 16:9), oft wird dieser Bruch auch auf 1 normiert und ggf. gerundet (z. B. 1,78:1).

Gängige Bildseitenverhältnisse in TVs und Computern[3]
1.25:1 (5:4)
Frühes Fernsehen und großformatige Computermonitore
1.3:1 (4:3)
Traditioneller Fernseh- und Computermonitorstandard
1.56:1 (14:9)
Wird verwendet, um auf 4:3- und gleichzeitig 16:9-Fernsehern ein akzeptables Bild zu erstellen
1.6:1 (16:10)
Ein gängiges Computer-Bildschirmverhältnis
1.6:1 (5:3)
Ein verbreiteter europäischer Breitbildstandard;
1.7:1 (16:9)
HD-Videostandard; Digitalfernsehstandard für USA und Großbritannien

Anzeigeseitenverhältnis

Das Anzeigeseitenverhältnis (englisch Display Aspect Ratio, DAR) gibt zunächst nur das Verhältnis der Breite zur Höhe (in Längeneinheiten, etwa cm) des Bildes auf dem Ausgabemedium an.

Oft wird damit aber auch für ein anzuzeigendes Bild das Verhältnis der Breite zur Höhe des Teils des Ausgabemediums, auf dem es (unverzerrt) dargestellt werden soll, bezeichnet.

Pixelseitenverhältnis

Das Pixelseitenverhältnis (englisch Pixel Aspect Ratio, PAR) gibt das Verhältnis von Breite zu Höhe eines einzelnen Bildpunktes (Pixel) des Ausgabemediums an.

Auf Computerbildschirmen sind Pixel standardmäßig quadratisch (PAR 1:1), beim (analogen) TV-Bildschirm sind sie – historisch bedingt – rechteckig, und zwar bei PAL 4:3 genau 128/117 = ca. 1,094, also etwas breiter als hoch.

Originalseitenverhältnis

Mit dem Originalseitenverhältnis (englisch Original Aspect Ratio, OAR) beabsichtigt der Regisseur, den Zuschauer seinen Film im originalen Seitenverhältnis sehen zu lassen. Beim Bildtransfer vom Kinofilm zum DVD-Film oder Fernsehfilm wird dabei das Seitenverhältnis nicht verändert, sondern bleibt (2,35:1, 1,85:1 oder 1,66:1) unangetastet. Da das Seitenverhältnis für die Fernsehausstrahlung in PAL und NTSC bei 1,33:1 (4:3) festgeschrieben ist, wird bei einer Ausstrahlung eines Kinofilmes mit OAR in PAL/NTSC dabei der „leere“ Bereich schwarz gefüllt, so dass über und unter dem Bild schwarze Balken entstehen – die sogenannte Letterbox, von manchen auch spöttisch „Trauerbalken“ genannt. Bei einer anamorphen Ausstrahlung wird das Bild nachträglich in das richtige Seitenverhältnis gestaucht, wobei ebenfalls schwarze Balken entstehen. Im Gegensatz dazu steht das Pan-and-Scan-Verfahren, bei dem an den Seiten Bildteile abgeschnitten werden, um die gesamte Fernsehschirmhöhe mit Bild zu füllen.



Bildwiederholungsfrequenz

Datei:Wellenform Video Vergleich.gif
Diese Gif-Animation zeigt einen rudimentären Vergleich, wie sich die Bewegung mit 4Hz, 12Hz und 24Hz Aktualisierungsraten ändert.
Quelle: Wikimedia

Die Auffrischungsrate gibt an, wie oft in einer Sekunde eine Anzeige-Hardware ihren Puffer aktualisiert.

Dies unterscheidet sich von der Messung der Bildrate (FPS), die das Aktualisieren mit neuen Daten bedeutet.

  • Die Bildwiederholfrequenz umfasst das wiederholte Zeichnen identischer Bilder, während die Bildwiederholfrequenz misst, wie oft eine Videoquelle ein ganzes Bild neuer Daten in eine Anzeige einspeisen kann.

...

Neuere "120 Hz" -LCDs wurden hergestellt, um je nach Ausgangsmaterial eine gleichmäßigere, flüssigere Bewegung zu erzielen und das Signal anschließend zu verarbeiten. Bei Videoaufnahmen sind Verbesserungen der Glätte aufgrund einer höheren Bildwiederholfrequenz möglicherweise kaum zu bemerken.





Anzeigen

LCD

Funktioneller Aufbau einer LCD Zelle.
Quelle: CMB-Systeme.de

Eine Flüssigkristallanzeige (englisch Liquid Crystal Display) ist eine Anzeige oder ein Bildschirm, dessen Funktion darauf beruht, dass Flüssigkristalle die Polarisationsrichtung von Licht beeinflussen, wenn ein bestimmtes Maß an elektrischer Spannung angelegt wird. [4]

Der Aufbau einer LCD-Zelle (Siehe rechtes Bild):

  • Zwei Glasplatten schließen den Flüssigkristall ein,
  • innen sind sie mit einer Elektrodenschicht überzogen, die dafür benutzt wird die Kristalle zu beeinflußen,
  • außen sind Polarisationsfilter angebracht, die das Licht in einer bestimmten Weise beeinflußen.
  • Hinter der Zelle befindet sich meist eine Lichtquelle die das Licht hindurch schicken soll.

Auf der Innenseite der Glasplatte befinden sich Farbfilter, um eine von drei Grundfarben zu erzeugen. Wenn der Fernseher jetzt in Betrieb genommen wird, ändern die Elektroden durch ein Magnetfeld die Anordnung der Flüssigkristallmoleküle.
Die Lichtquelle schickt Licht los, dieses passiert den ersten Polarisationsfilter in dem es dazu gebracht wird einheitlich zu schwingen (sog. Polarisierung / Vereinheitlichung).

Durch die Polarisierung und die Anordnung der Kristalle ist es in der Lage einen bestimmten Weg durch die Zelle zu finden, man kann die Kristalle mit einer "richtungsänderbaren" Autobahn vergleichen.

  • Dann kommt es an den Farbfiltern an, die das Licht eine bestimmte Farbe annehmen lassen.
  • Nach dem passieren des 2. Polarisationsfilters wird das Licht wieder normal, jedoch ist es abgeschwächt.

LCD Anzeigetypen/Bauformen

Vor- und Nachteile der verschiedenen LCD-Anzeigetypen/Bauformen (Durschnitt). Quellen: [5][6][7]
Bauform Blickwinkel Farben Tiefenfarbe / Bit-Tiefe (Am Häufigsten) Kontrastverhältnis (x : 1) Reaktionszeit Unterstützt HDR? Weiteres (Positives) Weiteres (Negatives)
TN mackrig (170/160°, jedoch werden die Farben sehr schnell sehr lasch ausser man schaut direkt drauf) ausgewaschene 6-Bit (Siehe Frame Rate Control) geht (Kontrast-Radio von ~826 bis ~928) extremst gut (1ms+) nein billig
VA gut (178 x 178°, Kontrast-Abweichungen bei nicht direkten Blickwinkel) vibrant 8-Bit besser als bei IPS (Kontrast-Radio von ~1730 bis ~4908) geht (5ms+) ja Häufige Probleme durch "Ghosting" und "Backlight-Bleeding"
IPS am besten (178 x 178°, gut von jeder Sicht) vibrant 8-Bit (Normal) bis 10-Bit (Extremes High-End!) gut (Kontrast-Radio von ~900 bis ~1143) geht (4ms+) ja "IPS Glow" (meißt bei Flachbild-Bildschirmen, siehe Unten)

VA

TODO

TN

TODO

IPS

TODO



Häufig auftretende Fehler von LCDs

Backlight Bleeding

Backlight-Bleeding ist ein typisches Phänomen, das bei der Produktion von Monitoren mit modernen IPS-Panels entstehen kann.

Die verbauten Panele bestehen aus verschiedenen Schichten, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Zur Reduzierung von Reflexionen wird beispielsweise in nahezu allen IPS-Monitoren eine entsprechende Schicht kurz vor dem Monitorglas untergebracht. Die optimale Anordnung dieser unterschiedlichen Schichten bestimmt vereinfacht ausgedrückt, wie gut oder eben schlecht das Bild des Monitors am Ende ausfällt.

Und genau hier liegt die Herausforderung beim Bau von IPS-Monitoren: Sind die Schichten nicht zu einhundert Prozent korrekt ausgerichtet, kommt es zu einem ungleichmäßigen Druck im Inneren des Displays. Dieser sorgt dafür, dass die Anordnung der Flüssigkristalle im Inneren des Monitors durcheinandergerät und die Kristalle Licht durchlassen, wo keines sein sollte – hallo, Backlight-Bleeding!

  • Dabei handelt es sich im Grunde genommen um das gleiche Phänomen, das dann auftritt, wenn Ihr mit einem Finger leichten Druck auf einen Monitor ausübt: Die Kristallstruktur gerät durcheinander und es gibt Farbfehler.


IPS-Glow

IPS-Glow ist ein Effekt, unter dem IPS-Panels bauartbedingt in unterschiedlich starker Ausprägung leiden. Er macht sich in einer mehr oder wenigen starken Aufhellung von bestimmten Bildbereichen bemerkbar.

Das Besondere dabei: IPS-Glow fällt – wenn überhaupt – nur bei hellen, genauer gesagt weißen, Bildinhalten auf. Auch ist es blickwinkelabhängig. Wenn eben jene hellen Bildinhalte bei der seitlichen Betrachtung einen leichten Schimmer im RBG-Farbraum erkennen lassen, bezeichnet man dieses Syndrom als IPS-Glow. Es wirkt ein wenig so, als ob der Monitor mit einer dünnen Fettschicht beschmiert ist.

Generell macht sich das nervige IPS-Glow in aller Regel ohnehin nur dann bemerkbar, wenn Ihr besonders nah an den Monitor heranrückt – im normalen Gaming- und Office-Alltag dürfte Euch das Problem hingegen praktisch gar nicht auffallen.


Clouding

Bei vielen günstigen und flachen Fernsehgeräten wird die Edge-LED-Technik genutzt. Das bedeutet, dass die LEDs in den Bildschirmrand eingebaut wurden.
Diese treffen dann auf eine Kunststoffschicht, die das Licht auf den gesamten Bildschirm verteilen soll.

  • Da sich die LEDs jedoch nur am Bildschirmrand und damit in einer Ecke ("Edge") befinden, kann damit nicht der gesamte Bildschirm gleichmäßig ausgeleuchtet werden.

So kann es dann zu den Bildfehlern, dem Clouding, kommen. Gerade bei dunkeln Szenen kann es besonders auffallen und störend wirken. Verwendet wird die Edge-LED-Technik aufgrund von Platz- und Kostenersparnis. So kann der Bildschirm sehr flach gearbeitet werden, was vielen Menschen beim Kauf eine neuen Fernsehgeräts wichtig ist. Denn neben der dünnen Breite, sind die Geräte auch sehr leicht.

Das Clouding tritt meist erst ab einer gewissen Betriebstemperatur am Bildschirm auf.
Durch die verringerung der Hintergrundbeleuchtung kann der Clouding-Effekt minimiert werden. Hat man einen guten Fernseher, so beherrscht er Local Dimming gut und kann entsprechend selbst reagieren.


Backlight-Bleeding oder IPS-Glow

Beim Backlight-Bleeding handelt es sich um ein produktionsbedingtes Problem, das dauerhaft auftritt. Im Gegensatz zum IPS-Glow ist es nicht von der Entfernung zum Monitor oder dem Winkel, in dem Ihr auf das Display schaut, abhängig. Auch erkennt Ihr den Effekt nicht bei hellen, sondern vornehmlich bei dunklen Flächen auf dem Screen.

LED

Vergleich des grundlegenden Aufbaus eines Edge-Lit und Direct-Lit LCD Bildschirms.
Quelle: ExtremeTech.com
LED-Streifen in einem 40-Zoll-TV mit Direct-Lit Beleuchtung (Hier zu sehen: 43 einzelne RGB-LED-Zonen für die direkte Beleuchtung von Hinten) (Produktionsstand 2016).
Quelle: Wikimedia

In der Werbung wird seit etwa 2009 häufig von LED-Fernsehern gesprochen. Dabei handelt es sich oft um Flüssigkristallbildschirme (LCDs) zur Bilddarstellung, bei denen zur Hintergrundbeleuchtung LEDs eingesetzt werden (LED-Backlight).

Vorteile gegenüber Kaltkathodenröhren (<2008)

Bis etwa 2008 wurden bei LCD-Fernsehern praktisch ausschließlich Kaltkathodenröhren als Hintergrundbeleuchtung verwendet. Die Verwendung von LEDs anstelle von Leuchtröhren wird in der Produktwerbung hervorgehoben, weil folgende Vorteile gegenüber der früheren Technik bestehen:

  • kompaktere Bauweise mit geringerer Tiefe des Gerätes
  • geringerer Stromverbrauch bei niedrigeren elektrischen Spannungen
  • kürzere Schaltzeiten (siehe dynamische Leuchtdiodenansteuerung)
  • geringere Abnahme der Lichtintensität und Veränderung des Farbspektrums im Laufe der Nutzung
  • höhere Zuverlässigkeit und Lebensdauer.

Einsatz von RGB-Kombinationen

Zusätzlich Vorteile ergeben sich bei speziellen Ausführungen der Leuchtdioden: Hier werden mehrere zusammengefügte Rot-Grün-Blau-Leuchtdiodenkombinationen hinter der Anzeigefläche verteilt angebracht (additive Farbmischung, full-array LED). Diese Art von Beleuchtung, abgestimmt auf die Farbfilter der Flüssigkristallanzeige, ergibt ein besseres Farbspektrum des Fernsehers, ist jedoch teurer als die Verwendung von Leuchtdioden entlang der Bildschirmperipherie (edge-lit).

Edge-Lit vs Direct-Lit (Array LED)

Kommt die Hintergrundbeleuchtung nicht von den Rändern (Siehe Häufig auftretende Fehler von LCDs: Clouding), sondern wirklich von hinten durch einzelne LED-Spots (Siehe rechtes Bild), nennt man den Typ der Beleuchtung "Direct-Lit/Array LED" oder auch teilweise (umgangssprachlich) "Zone-based LED-Backlightning" (deutsch Zonen-basierte LED-Hintergrundbeleuchtung).

Hierdurch können einzelne Teile des Bildschirms unterschiedlich hell beleuchtet werden. Wenn in einer "Zone" gerade kein Pixel aktiv ist, kann dessen dazugehörige Leuchtdiode einfach abschalten und es ensteht ein ziemlich gute schwarze Farbe (Kein vollkommenes Schwarz! Das LED-Backlight leuchtet immer ein bisschen, nur halten es die oberen Schichten auf passive Art ein bisschen wie ein Filter davon ab komplett durchzuscheinen). Aber: Auch wenn nur ein winziger Bildpunkt in dieser Zone eine andere Farbe besitzt, muss die Leuchtdiode angeschaltet werden und beleuchtet die ganze Zone - d.H. dieser Bereich ist nicht-mehr komplett schwarz (abgeschalten) sondern hat ein leichtes/stärkeres Licht (Je nachdem wie viel sich die Software gedacht hat man für die Beleuchtung der Anzahl an Pixel braucht + Nutzereinstellungen).

QLED

Ein Blick auf das "Sandwich" von Schichten in einem LCD-Fernseher, bei dem eine LED-Hintergrundbeleuchtung unter anderem durch eine Quantenpunktschicht auf das LCD-Panel selbst scheint.
Quelle: CNET.com [1][2]

Samsungs Bildschirme sind vor allem wegen der QLED-Technik bekannt. QLED ist eine Variante eines LED-LCD, die dem LCD-Sandwich einen "Quantenpunktfilm" hinzufügt.[8]

Eigentlich sind so gut wie alle Farbfernseher der letzten Jahre technisch auf derart hohem Niveau, dass alle Farben und Kontraste von HDTV-Sendungen dargestellt werden können. HDTV reißt aber qualitativ wirklich niemanden mehr vom Hocker. Also wurde HDR mit erweitertem Farbraum eingeführt, und bei diesen Formaten kann es nun nicht mehr hell oder bunt genug sein.

Das Problem ohne QLED

Um dieses fantastische Erlebnis zu transportieren, braucht es neue Bildtechnologien, und QLED ist eine davon. Dabei wird nicht einmal das eigentliche LC-Display verändert, sondern die Hintergrundbeleuchtung, die in jedem LCD-TV das Licht spendet. Hier werden schon in älteren Geräten LEDs eingesetzt, die in der Regel intern blau leuchten und durch einen gelben Farbklecks weiß werden.

Im Spektrogramm sieht man, dass dann Rot und Grün nicht sonderlich gut getrennt sind, diese Grundfarben also kaum in perfekter Reinheit dargestellt werden können.

  • Bestimmte Quantum-Dot-Materialien haben die Eigenschaft, Lichtfrequenzen umzuwandeln. Sie strahlen reinstes Rot oder Grün ab, wenn sie blau durchleuchtet werden.

Die Lösung: QLED

Quantum Dot Nanokristalle haben die Eigenschaft, besonders reine Farbfrequenzen abzusondern. Samsung nutzt das in den TV-Geräten der QLED-Serien aus, um die Lichterzeugung aufzufrischen und hält viele Patente. Dadurch wirken diese Fernseher heller und bunter als alle anderen.

Das macht sich die QLED-Technik zunutze und bringt die sauber voneinander getrennten Grundfarben der unteren Messung zutage. Damit gelingt es Samsung, die TV-Geräte mit dem derzeit größten Farbraum (Neben organischen LEDs[9]) auf den Markt zu bringen. Und weil Quantum Dots das Licht umwandeln, statt es zuabsorbieren, können diese QLED-Fernseher bei gleicher Abwärme sogar noch viel heller strahlen – perfekt für HDR und den Stromverbrauch.

Vorteile gegenüber OLED bei Fernsehern

Die erhältlichen Größen

Derzeit sind nur vier OLED-TV-Größen auf dem Markt: 55-, 65-, 77- und 88-Zoll. Da die beiden letzteren 6.500 USD bzw. (Hust) 30.000 USD kosten, gibt es nur zwei Größen, die sich die meisten TV-Käufer leisten können.

  • Und das ist der Punkt andem QLED ein-springt, bei welche Samsung schon Größen ab 43 bis 98 Zoll im Sortiment anbietet. (Natürlich können QLEDs und vorallem OLEDs massiv kleiner werden, siehe zB. den Trend von OLED bei Smartphones, aber aus Kostengründen gibt es halt gerade nur extremst-klein (Smartphone) oder sehr groß (Highend-Fernseher für's Wohnzimmer))

Der Preis

Das 77-Zoll-OLED von LG kostet 6.500 US-Dollar. In der Zwischenzeit kostet das 75-Zoll-Q70-QLED von Samsung 2.200 US-Dollar, und das 75-Zoll-Quantum der P-Serie von Vizio ist noch günstiger. Sicher, keiner von beiden kann eine OLED schlagen, aber sie sind immer noch exzellente Performer für ein Drittel des Preises.

OLED

Bildschirme mit organischen Leuchtdioden (OLEDs) als Anzeigeelemente anstelle von LCDs sind für großflächige Fernsehgeräte seit Mitte der 2010er Jahre erhältlich.

Vorteile gegenüber LCD/LED

Sehr gut zu sehen sind der Nachteil der Zonen-Beleuchtung von herkömmlichen LED-Bildschirmen gegenüber den OLED-Bildschirmen, bei welchen jeder einzelne Bildpunkt für sich selbst entscheiden kann ob er an/aus/hell/dunkel/farbig sein will.
Quelle: YouTube

Ein Vorteil von OLED-Bildschirmen gegenüber den herkömmlichen Flüssigkristallbildschirmen (LCDs) ist der sehr hohe Kontrast, da sie ohne Hintergrundbeleuchtung auskommen: Schwarze Pixel emittieren kein Licht. Während LCDs nur als farbige Filter wirken und im Dunkelzustand trotzdem etwas Licht durchscheint, emittieren OLEDs farbiges Licht nur bei Ansteuerung, was auch sehr gute Farbdarstellung verspricht.

Dieses Verfahren ist deutlich effizienter, wodurch OLEDs, speziell bei der Darstellung dunkler Bilder, weniger Energie benötigen. Aus diesem Grund werden OLED-Geräte weniger warm als entsprechende Geräte mit LC-Bildschirmen.

  • Durch den geringen Energiebedarf können OLEDs gut in kleinen, tragbaren Geräten eingesetzt werden, beispielsweise Notebooks, Handys und MP3-Playern. Aufgrund der nicht benötigten Hintergrundbeleuchtung ist es möglich, OLEDs sehr dünn zu gestalten. Ein auf der „Display 2008“ vorgestelltes Modell von Sony hat eine Tiefe von lediglich 0,3 Millimetern.
  • Jedoch: Während eine OLED etwa 40% der Leistung eines LCD-Bildschirms verbraucht, der ein hauptsächlich schwarzes Bild anzeigt (Siehe auch Dark Mode), kann sie mehr als das Dreifache der Leistung für die Anzeige eines Bildes mit weißem Hintergrund, z.B. eines Dokuments oder einer Website, verbrauchen. [10]

Die Reaktionszeit von OLED-Bildschirmen liegt bei einigen Geräten unter 1 Mikrosekunde und ist damit rund 1000mal schneller als das aktuell schnellste LCD mit einer Millisekunde.

Ein weiterer Vorteil beruht auf der Möglichkeit, OLEDs großflächig auch auf drucktechnischem Wege herzustellen, was keine teuren Vakuum- und Reinraum-Bedingungen benötigt. (= Günstiger) Der Kostenvorteil ergibt sich daraus, dass die elektrisch leitenden farbgebenden Schichten in einem modifizierten Tintenstrahldruckverfahren oder neuerdings auch im Offsetdruck aufgebracht und ebenfalls ohne Vakuum-Aufdampfen anschließend beschichtet werden können.

Weitere Vorteile: [11]

  • geringere Winkelabhängigkeit beim Betrachten
  • OLEDs können in verschiedenen Farben Licht abgeben, während bei LCDs dafür zusätzliche Farbfilter notwendig sind.

Nachteile

Das größte technische Problem stellt die vergleichsweise geringe Lebensdauer mancher aus organischen Materialien bestehenden Bauelemente dar.

  • Bei (O)LEDs bezeichnet man als Lebensdauer die mittlere Betriebszeit, nach der die Leuchtdichte auf die Hälfte abgesunken ist.
  • 2011 wurden für weiße Lichtquellen 5000 Stunden (bei 1000 cd/m²) und 12.000 Stunden (bei 100 cd/m²) angegeben. Im Vergleich dazu weisen handelsübliche weiße LEDs für die Hintergrundbeleuchtung bei LCD-Monitoren eine mittlere Betriebszeit in der Größenordnung von 30.000 Stunden auf.
  • Die Lebensdauer von OLEDs ist temperaturabhängig: Eine gut gekühlte OLED (gleich welcher Farbe) mit geringer Anfangsleuchtstärke hat immer eine höhere Lebensdauer als eine OLED, die ohne Kühlung von Anfang an mit der maximalen Leuchtstärke betrieben wird.

Ein weiterer Nachteil der OLED ist die im Vergleich zu Leuchtdioden geringere Lichtausbeute (Erreichbare Lumen pro Watt) im Bereich von 40 lm/W bis 60 lm/W bei handelsüblichen OLEDs.

  • Herkömmliche Leuchtdioden für Beleuchtungszwecke erzielen Werte von 200 lm/W, bei speziell optimierten LEDs bis knapp über 300 lm/W.

Neben geringerer Lebensdauer und Lichtausbeute reagieren OLEDs auch auf bestimmte äußere Stoffe empfindlich. So kann neben Wasser, durch Luftfeuchtigkeit allgegenwärtig, auch eindringender Sauerstoff das organische Material zerstören. Daher ist es wichtig, das Display hermetisch zu kapseln und vor äußeren Einflüssen zu schützen. Jedoch: Kommerzielle OLEDs auf flexiblem Substrat befinden sich mit Stand 2017 in der Einführungsphase.

  • Die nötige starre Kapselung beeinträchtigt die Flexibilität.
  • Typische Versagenserscheinungen sind kreisrunde, wachsende nichtleuchtende Bereiche, sogenannte „Dark Spots“.

AMOLED

Kurz gesagt: "AMOLED" ist die OLED-Technologie von Samsung.

Vorteile gegenüber OLED

  • Schnellere Bildschirmaktualisierungsraten.
  • Vielfalt in Displaygrößen.











Einbrennen (Burn-in)

Was bedeuted Einbrennen?

Screen Burn-In, Image Burn-In oder Ghost Image, umgangssprachlich bekannt als Screen Burn oder Ghosting, ist eine Verfärbung von Bereichen auf einer elektronischen Anzeige, die durch kumulative ungleichmäßige Verwendung der Pixel verursacht wird. Bei neueren Displays wie LCD-Monitoren kann es stattdessen zu einem Phänomen kommen, das als Bildpersistenz bezeichnet wird und nicht dauerhaft ist.

Der Name "Einbrennen" ist etwas irreführend, da es sich nicht um Verbrennung oder Hitze handelt. Stattdessen wird dieser Begriff verwendet, um ein Display zu beschreiben, das in einem beliebigen Bereich des Panels dauerhaft verfärbt ist. Dies kann in Form eines Text- oder Bildumrisses, Ausbleichen der Farben oder anderer auffälliger Flecken oder Muster auf der Anzeige erfolgen. Die Anzeige funktioniert weiterhin wie gewohnt, es ist jedoch ein Geisterbild oder eine Verfärbung erkennbar, die bei eingeschaltetem Bildschirm bestehen bleibt. Um als Einbrennen des Bildschirms zu gelten,

  • müssen diese Artefakte dauerhaft sein und
  • sind ein auf der Seite der Bildschirmhardware verursachter Defekt (sprich keine Grafikstörung, die möglicherweise durch Software oder ein Problem mit der Bildschirmtreiberschaltung verursacht wird)

Was sind die Ursachen für das Einbrennen?

Die Ursache für das Einbrennen aller Bildschirme ist der unterschiedliche Lebenszyklus der lichterzeugenden Komponenten eines Displays. Wenn diese Teile altern, ändert sich ihre Helligkeit, und daher ändert sich die Farbwiedergabe der Panels allmählich mit der Zeit. Bei allen Displays kommt es mit zunehmendem Alter zu Farbverschiebungen, die jedoch mit cleverer Software etwas gemildert werden können. Aber mit dem Einbrennen altern einige Teile des Bildschirms schneller als andere. Dadurch können die wahrnehmbaren Farben des Bildschirms in einem Bereich mehr als in einem anderen Bereich allmählich verschoben werden, sodass ein Geisterbild zurückbleibt.

Betroffene Stellen erscheinen vergleichsweise dunkler. Diese Veränderungen sind permanent und können nicht rückgängig gemacht werden.

Sonderfall: LCD

Flüssigkristallbildschirme (LC-Displays) zeigen ein ähnliches Verhalten, obwohl die Details des Vorgangs unterschiedlich sind. Bei LCDs verlieren die Flüssigkristall-Moleküle, die die weiße Hintergrundbeleuchtung beim Durchgang durch die Membran "einfärben", ihre Rotationselastizität und können deshalb nicht vollständig in ihren Ausgangszustand (auch "Ruhezustand" genannt) zurückkehren. Wie bei Plasmabildschirmen ist das üblicherweise vorübergehend und behebt sich von selbst, wenn der Bildschirm längere Zeit ausgeschaltet bleibt oder dynamischen Inhalt anzeigt.

  • In schweren Fällen kann die Veränderung allerdings dauerhaft bestehen bleiben.

Wie man sich selbst dagegen vorbeugt

Einstellungen

Wenn Sie über das Problem besorgt sind, können Sie eine Reihe von vorbeugenden Maßnahmen ergreifen, um die Lebensdauer der Anzeige zu verlängern und den gefürchteten Ghosting-Effekt zu verhindern:

  • Halten Sie die Bildschirmhelligkeit niedrig. Eine erhöhte Helligkeit erfordert mehr Strom und verkürzt daher die Lebensdauer der LEDs.
  • Kürzen Sie Ihren Screen-Off-Timer. Wenn Sie den Bildschirm ausschalten, wenn Sie ihn nicht verwenden, werden keine statischen Bilder angezeigt.
  • Verwenden Sie den "Immersive"-Modus, sofern verfügbar. Dadurch wird die Benachrichtigungsleiste ausgeblendet, sodass keine statischen Symbole angezeigt werden. Wählen Sie alternativ einen Launcher mit einer ähnlichen Funktion sowie transparenten Optionen für die Navigationsleiste und die "App-Schublade" (App-Drawer).
  • Wählen Sie einen Hintergrund mit dunkleren Farben und ändern Sie diese von Zeit zu Zeit.
  • Verwenden Sie Tastaturen mit dunkleren Designs, um Farbverschlechterungen in der unteren Hälfte der Anzeige zu vermeiden.
  • Wenn Sie eine Navigations-App regelmäßig für lange Reisen verwenden, wählen Sie eine App aus, die nicht viele helle statische Elemente der Benutzeroberfläche enthält.

Generell gesagt: Wenn du einen OLED-Bildschirm hast, nutze den "Dark-Mode" (Huawei's EMUI: "Oberflächenfarben dunkler einstellen") bei allen Apps/Oberflächen die eine Option dafür haben.

Apps (=Keine Hilfe!)

Es gibt Apps im Play Store, die behaupten, das Problem umzukehren. Aber diese "brennen" den Rest des Bildschirms nur so ein, dass sie den anderen Farben entsprechen - was nicht wirklich ideal ist.


Wie die Software sich dagegen vorbeugt

Beispiel: Android's "Burn Protection"

Hersteller von Android Wear-Produkten können die Option "Brennschutz (engl. Burn Protection)" des Betriebssystems aktivieren. In diesem Modus wird der Bildschirminhalt in regelmäßigen Abständen um einige Pixel verschoben, sodass ein Pixel nicht immer die exakt gleiche Farbe hintereinander anzeigen muss. Demonstrations-Video

Auch andere Bereiche verwenden genau diese Taktik, wie z.B. Samsung's Navigationsleiste.

Beispiel: "Always on Display"

Always-On Display (AOD) ist eine Smartphone-Funktion, die begrenzte Informationen anzeigt, während das Telefon "schläft". Diese zeigt zB. die Uhrzeit und die Symbole der aktiven Notifikation an.

Hier verwenden die Hersteller nun eine ähnliche Taktik wie oben: Der Platz, an welchem diese Informationen angezeigt werden, ändert sich nach jedem "einschlafen" oder in gewissen Zyklen.

  • Hier kann diese Positions-Änderung (welche in diesem Fall meißt nur die Horizontale-Achse betrifft) auch einmal radikaler sein, als wie es im Laufenden Betrieb möglich wäre, ohne den Nutzer zu stören. (Sprich: Einmal ist die Anzeige oben, beim nächsten mal komplett unten).

Vorallem bei OLED-Bildschirmen ist die AOD-Technologie/Funktion von gutem Nutzen, solange der Programmierer sich an Google's Guidelines zum Thema "Always On Display" hält (Zusammengefasst: Der Hintergrund sollte pitsch-Schwarz sein und die eigentlichen Elemente dünner, minimalistischer und in Weiß gehalten werden.).


Wie die Firmen sich dagegen vorbeugen

"Pentile Subpixel Anordnung"

Datei:Pentile Subpixel Anordnung.jpg
Vergrößertes Bild des AMOLED-Bildschirms auf dem Google "Nexus One"-Smartphone mit dem RGBG-System der PenTile-Matrix Anordnung.
Quelle: Wikipedia

Indem man das blaue Subpixel größer (als die anderen 2) macht braucht es weniger Strom für die Ansteuerung, um das erforderliche Licht bereitzustellen. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer des blauen Subpixels, sodass es länger dauert, bis eine merkliche Farbverschiebung auftritt.

  • Hiermit wird das Problem der unterschiedlichen Alterung des Bildschirms nicht direkt mit unterschiedlichen Raten behoben. Es bedeutet jedoch, dass das Erkennen erheblich länger dauert als bei älteren oder billigeren OLED-Panels.

FAZIT

Allerdings ist das Einbrennen von Bildschirmen für viele Benutzer kein Problem, wenn sie ein neues OLED-Smartphone kaufen möchten. Moderne Panels haben eine viel längere Lebensdauer als frühe OLED-Smartphones, und selbst dann war ein Einbrennen selten. Lassen Sie einfach kein statisches Bild rund um die Uhr auf dem Bildschirm, wenn die maximale Helligkeit eingestellt ist!






Bildauflösungen

Die Bildauflösung ist ein umgangssprachliches Maß für die Bildgröße einer Rastergrafik. Sie wird

  • durch die Gesamtzahl der Bildpunkte
  • oder durch die Anzahl der Spalten (Breite) und Zeilen (Höhe)

einer Rastergrafik angegeben.

Darstellung der Größe

Die Grafikgröße kann in zwei Varianten dargestellt werden:

  • als Gesamtanzahl der Bildpunkte, was zum Beispiel in der Digitalfotografie mit der Einheit Megapixel („Millionen Bildpunkte“, kurz MP) üblich ist,
  • als Anzahl Bildpunkte je Zeile (horizontal) mal Anzahl Bildpunkte je Spalte (vertikal). Die Angabe erfolgt dann zB. als „1024 × 768“ und entspricht oft einem Grafikstandard. In der Fernsehtechnik wird gleichbedeutend von „Punkten pro Zeile“ gesprochen und mit „Punkten pro Zeile“ mal „Anzahl Zeilen“ gerechnet. Diese Angabe ist nur bei viereckigen Flächen sinnvoll.

In der zweiten, ausführlicheren Variante wird auch das Verhältnis zwischen Breite und Höhe ersichtlich, so dass man eine Vorstellung vom Seitenverhältnis bekommt.

Farbtiefe

Die Farbtiefe gibt die Feinheit der Abstufungen an, mit der die Farbe einzelner Bildelemente einer Rastergrafik wiedergegeben werden kann. Neben der Pixelanzahl ist sie eine der bestimmenden Größen einer Rastergrafik.

Native Auflösung

Eine Auflösung, die exakt der physikalischen digitalen Auflösung (Pixelzahl) eines Anzeigegerätes entspricht, wird als native Auflösung bezeichnet.

Standards

Grafische Veranschaulichung der verschiedenen Bildauflösungen (In der man davon ausgeht, dass alle Pixel die gleiche größe besitzen. Auch ein 70"-Fernseher kann theoretisch eine HD oder sogar SD-Auflösung besitzen, nur halt wären die einzelnen Pixel dann "riesig").
Quelle: Techcrub.com

Computer

Im IT-Bereich existieren diverse (de facto) standardisierte Grafikmodi. Diese wurden entweder durch die technischen Eigenheiten bestimmter Grafikstandards oder durch die Video Electronics Standards Association (VESA) definiert.

Grafischer Vergleich gebräuchliche Bildauflösungen In der Praxis gibt es bei Desk- und Laptopmonitoren nur die Seitenverhältnisse

  • 5:4 (1,25),
  • 4:3 (1,33),
  • 16:10 (1,6) und
  • 16:9 (1,78).

Wikipedia bietet einer Auflistung aller aufgezeichneten Computer-Standards, hier die meines-erachtens wichtigsten (Stand 2019):

Bildauflösungen in der computernahen Technik
Abkürzung Name x y x:y Anzeigeseitenverhältnis (DAR) Pixelseitenverhältnis (PAR) x·y
VGA Video Graphics Array 640 480 4:3 4:3 1:1 307.200
qHD, QHD Quarter HD 960 540 16:9 16:9 1:1 518.400
HD720, 720p High Definition, „HD ready“ 1280 720 16∶9 16∶9 1:1 921.600
HD1080, 1080p High Definition, "Full HD", "2k" 1920 1080 16:9 16:9 1:1 2.073.600
WQHD, 1440p Wide QHD (QHD) 2560 1440 16∶9 16∶9 1:1 3.686.400
QHD+ Quad High Definition Plus 3200 1800 16∶9 16∶9 1:1 5.760.000
QHD 1440p Quad High Definition 3440 1440 21∶9 21∶9 1:1 4.953.600
QHD+ 1600p UW4k Quad High Definition Plus (Ultra Wide 4K) 3840 1600 21∶9 21∶9 1∶1 6.144.000
UHD 4K, 2160p Ultra High Definition „4K“ 3840 2160 16∶9 16∶9 1∶1 8.294.400
UHD+ Ultra High Definition Plus, „5K“ 5120 2880 16∶9 16∶9 1∶1 14.745.600

Video

Wikipedia bietet einer Auflistung aller aufgezeichneten Video-Standards, hier die meines-erachtens wichtigsten (Stand 2019):

Format Technik Breite Höhe Seitenverh. Pixel
HDTV („720p“) digital 1280 720 16:9 921.600 (0,92 MP)
FullHD („1080p“) digital 1920 1080 16:9 2.073.600 (2,07 MP)
2K digital 2048 1536 4:3 3.145.728 (3,15 MP)
4K digital 4096 3072 4:3 12.582.912 (12,58 MP)







HDR Video

High Dynamic Range Video (HDR Video) bietet einen größeren Dynamik- und Farbumfang als Standard-Dynamic-Range-Video (SDR).

Herkömmliches SDR nutzt eine Farbtiefe von 8 Bit, was einem Dynamikumfang von etwa 6 Blendenstufen entspricht (64:1). HDR-Video nutzt eine Farbtiefe von 10 Bit und erreicht damit einen Dynamikumfang von bis zu 17,6 Blendenstufen (200.000:1, auf einem entsprechenden Ausgabegerät mit einer Leuchtdichte von 2.000 cd/m²).

Dynamisches HDR

Dynamisches HDR bedeutet, dass die Metadaten dynamisch verwendet werden, um Bildinformationen wie zum Beispiel die Helligkeit für bestimmte Filmszenen oder sogar Bild für Bild festzulegen.

Technologien

Derzeit (Stand 2016) konkurrieren zwei unterschiedliche Verfahren zur Übertragung von HDR-Videoinhalten gegeneinander, die beide auf dem 2015 eingeführten Format Ultra HD Blu-ray zertifiziert wurden. Zur Wiedergabe von HDR10 müssen Ultra-HD-Fernseher die Schnittstelle HDMI 2.0a oder DisplayPort 1.4 besitzen. Bei Dolby Vision reicht HDMI 1.4b.

HDR10

Beim HDR10 Media Profile, kurz HDR10, handelt es sich um eine Erweiterung der Videopegel-Dynamik bei 10 Bit Farbtiefe im Farbraum des Rec. 2020-Standards.

  • Die Interpretation der Bildinformationen wird wie bei bisherigen 8-Bit-Bildinformationen vom Ausgabegerät übernommen. Je nach Displayeinstellung und -möglichkeit kann das angezeigte Ergebnis mitunter stark von anderen Ausgabegeräten abweichen.

HDR10+

Bei HDR10+ handelt es sich um eine dynamische HDR-Technologie. HDR10+ ist ein offener Standard, der lizenzfrei ist und auch in Verbindung mit dem Standard High Efficiency Video Coding (HEVC) eingesetzt werden kann.

Dolby Vision

Dolby Vision unterstützt das von ihnen entwickelte und standardisierte Verfahren "SMPTE ST-2084 Perceptual Quantizer (PQ)" und bis zu 12 Bit Farbinformationen. Praktisch können damit Helligkeitsinformationen mit Leuchtdichten von 10.000 cd/m² dargestellt werden. Heutzutage übliche Masterdisplays erreichen maximal meist nur 4.000 cd/m².

  • Es ist in der Lage, dynamische Metadaten an das Ausgabegerät zu übertragen. Diese können beispielsweise Farbkalibrierungen in Abhängigkeit der Szene enthalten, was eine originaltreuere Wiedergabe zur Folge hat.
  • Die maximale Auflösung bei Dolby Vision beträgt 7680 × 4320 Pixel (8K),
  • die maximale Bildwiederholfrequenz 120 fps.
  • Im Gegensatz zu HDR10+ ist Dolby Vision für die Gerätehersteller nicht lizenzfrei.

HDR Bilder

Datei:HDR Bild mithilfe mehrere BildQuellen-Beispiel.jpg
HDR-Bild (High Dynamic Range), das aus drei Bildern besteht. Eingelassener Cerro Tronador, Argentinien.
Quelle: Wikimedia

Ein High Dynamic Range Image (HDRI, HDR-Bild, „Bild mit hohem Dynamikumfang“) oder Hochkontrastbild ist eine Rastergrafik, die große Helligkeitsunterschiede detailreich wiedergibt. Digitale Bilder mit geringem Dynamikumfang werden als Low Dynamic Range Images oder LDR-Bilder bezeichnet.

HDR-Bilder können

Darstellung auf Bildschirmen

Auf herkömmlichen Bildschirmen und Medien können sie nicht direkt dargestellt werden, sondern müssen in LDR-Bilder umgewandelt werden, indem die Helligkeitskontraste des HDR-Bildes verringert werden. Dieser Vorgang wird Dynamikkompression (englisch tone mapping) genannt. Ungeachtet dieser Einschränkung können ausgehend von HDR-Bildern Über- und Unterbelichtungen vermieden, Bilddetails besser erhalten und weiterreichende Bildbearbeitungen vorgenommen werden.

Prinzip

Die meisten digitalen Bilder verwenden nur 256 Helligkeitsstufen (8 Bit) für jeden der Rot-, Grün- und Blau-Farbkanäle. Diese Farbtiefe reicht oftmals nicht aus, um die in natürlichen Szenen vorkommenden Helligkeitsunterschiede wiederzugeben. Höhere Farbtiefen werden üblicherweise kaum verwendet, da Bildschirme und Druckmedien zu deren Darstellung ohnehin nicht fähig sind.

Im Gegensatz zur visuellen Wahrnehmung leiden Fotografien, die mit herkömmlichen Digitalkameras erzeugt wurden, häufig an Über- und Unterbelichtungen. Beim High Dynamic Range Imaging werden Bilddateien mit einem Dynamikumfang erzeugt, der die in der Natur vorkommenden Helligkeiten in ihrer Gesamtheit besser erfassen kann. Die Pixelwerte stehen dabei in proportionalem Verhältnis zur tatsächlichen Leuchtdichte.

  • Erst bei der Darstellung eines HDR-Bildes wird dessen Helligkeitsumfang geeignet reduziert. Auch wenn nach wie vor fast alle Bildschirme einen geringen Helligkeitsumfang besitzen, bieten HDR-Bilder Vorteile; so etwa bleiben ausgehend von HDR-Bildern Details in sehr dunklen und hellen Bereichen erhalten.





Adobe RGB und sRGB

Datei:AdobeRGB vs sRGB.png
Ein Vergleich der Adobe RGB- und sRGB-Farbräume im CIE 1931 xy-Farbtafel.
Quelle: Wikipedia

Der Adobe-RGB-Farbraum ist ein RGB-Farbraum, der von Adobe Inc. im Jahr 1998 definiert wurde. Es wurde entwickelt, um die meisten Farben zu erfassen, die mit CMYK-Farbdruckern erzielt werden können, jedoch mit RGB-Primärfarben auf einem Gerät wie einem Computerbildschirm.

Durch diesen Farbraum sollte der CMYK-Farbraum eines Farbdruckers an den RGB-Arbeitsraum von Bildschirmen und anderen Ausgabemedien angepasst werden.
Der Adobe-RGB-Farbraum enthält etwa die Hälfte der im (umfassenden) Lab-Farbraum definierten Farben (Siehe rechts), wh. Gegenüber dem sRGB-Farbraum konnte somit die behandelbare und anwendbare Anzahl der Farben verbessert werden.

HP/Microsofts' sRGB vs Adobe RGB

sRGB (Standard Red Green Blue) ist ein RGB-Farbraum, den HP und Microsoft 1996 gemeinsam für Monitore, Drucker und das Internet erstellt haben. Es wurde anschließend von der IEC als "IEC 61966-2-1: 1999" standardisiert. Dies ist häufig der "Standard"-Farbraum für Bilder, die keine Farbraum-Informationen enthalten, insbesondere wenn die Pixel der Bilder in 8-Bit-Ganzzahlen pro Farbkanal gespeichert sind. [12]

Die Farbskala von sRGB umfasst nur 35% der von CIE festgelegten sichtbaren Farben, wohingegen Adobe RGB (1998) etwas mehr als 50% aller sichtbaren Farben umfasst. Adobe RGB (1998) dehnt sich in Cyan und Grünen Farben besser aus als sRGB - un das in allen Helligkeitsstufen.






Smart-TV

Ein Smart TV ist ein traditioneller Fernseher mit integriertem Internet und interaktiven "Web 2.0"-Funktionen, mit dem Benutzer Musik und Videos streamen, im Internet surfen und Fotos ansehen können.

Neben den traditionellen Funktionen von Fernsehern und Set-Top-Boxen, die über traditionelle Übertragungsmedien bereitgestellt werden, können diese Geräte auch Internet-TV, interaktive Online-Medien, Over-the-Top-Inhalte (OTT) sowie On-Demand-Streaming-Medien und Heimnetzwerk-Zugang anbieten.

Smart-TV vs Internet-TV vs IPTV vs Web-TV

Smart TV sollte nicht mit Internet-TV, IPTV oder Web-TV verwechselt werden.

  • Internet-TV bezieht sich auf den Empfang von Fernsehinhalten über das Internet anstelle von traditionellen Systemen (terrestrisch, Kabel und Satellit) (obwohl das Internet selbst auf diese Weise empfangen wird).
  • IPTV ist einer der technologischen Standards für das Internetfernsehen, die von Fernsehsendern verwendet werden.
  • Web-TV ist ein Begriff für Programme, die von einer Vielzahl von Unternehmen und Einzelpersonen für die Übertragung im Internet-TV erstellt werden.

Apps

Bei Smart TVs ist das Betriebssystem vorinstalliert oder über die Set-Top-Box verfügbar. Die Softwareanwendungen oder "Apps" können in das Gerät vorgeladen oder bei Bedarf über einen App Store oder Marktplatz aktualisiert oder installiert werden, ähnlich wie bei der Integration der Apps in moderne Smartphones.

Stick PC

Amazon Fire TV Stick 4k (2018)
Quelle: Wikimedia
Google Chromecast 2nd Gen (2015)
Quelle: Wikimedia

Ein "Stick-PC" oder "PC auf einem Stick" ist ein Single-Board-Computer in einem kleinen, länglichen Gehäuse, das einem Stick ähnelt, der normalerweise direkt (ohne HDMI-Kabel) an einen HDMI-Videoanschluss angeschlossen werden kann. Ein Stick-PC ist ein Gerät, das unabhängige (sprich integrierte) CPUs oder Verarbeitungschips hat und nicht auf einen anderen Computer angewiesen ist.

Liste aller bekannten Smart-TV Plattformen und Middleware Software

Auf Wikipedia wird eine Seite mit allen bekannten Smart-TV Plattformen und Middleware Software geführt.

  • Für mich persönlich ist nur Android-TV das wahre TV-Betriebssystem, welches eine speziell für den Fernseher angepasste Benutzeroberfläche des bekannten Android Betriebsystems ist. (Weit verbreitet und von einem der grösten Konzerne der Welt (= große Anzahl an Apps und Intergrationen in anderen Gadgets etc.), Ähnlichkeiten und 100% Interkompatiblität mit allen anderen Android Betriebssystemen wie das "normale Android (Smartphones)" - darunter auch der "Google Play Store" (Entwickler können Oberflächen/Steuerungen anfertigen die auf Anroid TVs abgestimmt wurden))