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Flachbildfernseher für PAL-Sendungen
 
   
 
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Allgemeines

Flachbildfernseher oder besser gesagt flache Fernsehgeräte (sprich mit geringer Tiefe) sind aus keinem Elektronikmarkt mehr wegzudenken, egal ob es sich um Plasma-TVs oder LCD-/TFT-TVs handelt. Wenn man einen konventionellen Röhrenfernseher kaufen will, bekommt man inzwischen regelrecht Probleme, weil das Angebot bereits stark zurückgegangen ist. Flachbildfernseher gelten als modern und schick, haben aber eklatante Nachteile, die Sie kennen sollten, bevor Sie sich für ein solches Gerät entscheiden. Nachfolgend wird deshalb dargestellt, wie Plasmafernseher und LCD-Fernseher funktionieren, welche gravierenden Nachteile sie haben und warum sie Röhrengeräte trotzdem nahezu überrollt haben.

Einige Nachteile der Flachbildfernsehgeräte sind in der Technik begründet, wie Fernsehsendungen aufgezeichnet und übertragen werden, nämlich im PAL-Verfahren. Sie müssen sich also mit Altlasten abplagen, die durch Röhrenkameras und Röhrenfernseher vor vielen Jahren geprägt wurden. Für das Verständnis ist es daher hilfreich zu wissen, wie konventionelles Fernsehen funktioniert. Weitere Nachteile sind jedoch im Verfahren begründet, wie flache Farbfernsehgeräte funktionieren. Welche das sind, erfahren sie nachfolgend.


Röhrenfernseher

Beginnen wollen wir mit der Funktionsweise eines Röhrenfernsehgeräts. Die Bildröhre besteht aus dem Frontglas mit Leuchtschicht, einer Maske, einer Elektronenkanone, einer Ablenkvorrichtung und dem umhüllenden Glas, siehe Bild 1. Ohne ins letzte Detail gehen zu wollen, funktioniert ein Röhrenfernseher folgendermaßen: Die Elektronenkanonen senden für jede darzustellende Farbe (rot, grün und blau, kurz RGB) jeweils einen dünnen, gerichteten Elektronenstrahl in Richtung Leuchtschicht aus, dessen Intensität jeweils davon abhängt, wie hell die betreffende Farbe wiedegegeben werden soll. Diese 3 Elektronenstrahlen werden einerseits von der horizontalen, andererseits durch die vertikale Ablenkung aus seiner Mittellage magnetisch abgelenkt. Die horizontale Ablenkung bewegt den Strahl aus Betrachtersicht von links nach rechts über den Bildschirm, die vertikale Ablenkung hingegen langsam von oben nach unten. Aus Gründen der Übersicht sind die beiden Ablenkungsspulen nicht eingezeichnet, aber den Effekt sieht man an der Flugbahn der Elektronen, die aufgrund der Ablenkung gekrümmt ist. Die Bildmaske sorgt dafür, daß der "rote" Elektronenstrahl nur die rote Leuchtschicht, der "grüne" Elektronenstrahl nur die grüne Leuchtschicht und der "blaue" Elektronenstrahl nur die blaue Leuchtschicht trifft. Dies ist erforderlich, weil die einzelnen Pixel direkt nebeneinander angeordnet sind, der Elektronenstrahl durch die analoge Ablenkung aber kontinuierlich über den Bildschirm wandert. Entweder verwendet man als Bildmaske korizontal und vertikal gespannte dünne Drähte (z.B. Sony Trinitron) oder aber ein dünnes Blech mit Löchern für jeden einzelnen Bildpunkt. Die Leuchtschicht besteht aus vielen nebeneinanderliegenden Farbtripeln, wobei jedes Farbtripel aus einer kleinen Leuchtschicht besteht, die beim Auftreffen von Elektronen jeweils rotes, grünes und blaues Licht aussenden.

Bildroehre
Bild 1: Aufbau einer Bildröhre

Ein Röhrenfernseher funktioniert genau invers zu einer Röhrenkamera, wo das Bild zunächst in 3 RGB-Einzelbilder aufgetrennt wird, die wiederum von 3 Kameraröhren abgetastet werden: Die Abtastung passiert dabei zeilenweise von links nach rechts sowie von oben nach unten. Das von der Kamera ausgegebene Signal ist dabei ein Analogsignal und daher nicht in einzelne Pixel unterteilt. Für die Wiedergabe eines farbigen Bildes positioniert das Fernsehgerät mit Hilfe der horizontalen und vertikalen Ablenkeinheit die drei Elektronenstrahlen in die linke obere Ecke und bewegt sie dann von links nach rechts. Durch Veränderung der Intensität der 3 Elektronenstrahlen wird dabei die Helligkeit jeder Farbe entsprechend dem Signal der Kamera moduliert. Die in einem regelmäßigen Abstand angeordneten Leuchtstoffe sorgen dabei für eine Rasterung des von Natur aus analogen Videosignals. Nach Erreichen des Zeilenendes wird die Intensität der Elektronenstrahlen auf Null reduziert, worauf die Horizontalablenkung die Elektronenstrahlen an den linken Bildschirmrand ablenkt (da dies nicht unendlich schnell passieren kann, ist diese Dunkeltastung notwendig, denn sonst würden beim Rücklauf die Bildpixel unkontrolliert aufleuchten). Inzwischen hat die Vertikalablenkung den Elektronenstrahl eine Zeile tiefer positioniert, sodaß die nächste Zeile geschrieben werden kann. Dies passiert solange, bis der untere Bildschirmrand erreicht ist. Sodann wird die Intensität der Elektronenstrahlen auf Null reduziert, damit keine Pixel ungewollt aufleuchten, und die Elektronenstrahlen wieder oben links positioniert, sodaß ein neues Bild geschrieben werden kann. Diese Vorgehensweise entspricht einer Vollbildübertragung (auf Neudeusch "progressive scan"), wie es im Rundfunk allerdings nie verwendet wurde.

Der Nachteil ist nämlich, daß bei einer Bildwechselfrequenz von üblicherweise 25 (Europa etc.) oder 30 Hz (Amerika) das Bild stark flimmert. Durch eine Verlängerung der sogenannten Nachleuchtzeit der Leuchtschichten hätte zwar das Flimmern verringert werden können, aber dies hätte gleichzeitig eine verschmierte Darstellung schnell bewegter Objekte bedeutet. Eine Verdopplung der Bildwechselfrequenz auf augenfreundlichere Werte war bei Vollbildübertragung nicht möglich bzw. nicht erwünscht, weil sich hierbei der Bedarf an Übertragungsbandbreite verdoppelt hätte, wodurch man bei vorgegebenen Frequenzbereichen nur die Hälfte der Sender hätte übertragen können. Der Ausweg lag darin, die Bildwiederholfrequenz zwar wie gewünscht zu verdoppeln, aber nur Halbbilder zu übertragen. Das erste Halbbild besteht dabei nur aus ungeraden Zeilen, das zweite aus geraden Zeilen, das nächste wieder nur aus ungeraden Zeilen usw., siehe Bild 2. Die schwarz ausmaskierten Zeilen werden natürlich nicht gesendet. Man nennt diese Übermittlung von Halbbildern Zeilensprungverfahren. Die oft verwendete englische Bezeichung dafür lautet interlacing.

Originalbild

Originalbild 1/50 s später
Bild 2a: Originalbild im Vollformat (oben) sowie dto. 1/50 s später (unten)

Originalbild

Originalbild
Bild 2b: Daraus resultierendes 1. (oben) und 2. (unten) Halbbild

In Deutschland wird seit der öffentlichen Einführung des Farbfernsehens im Jahr 1967 das PAL-System verwendet, das 25 Hz Bildwechselfrequenz (entsprechend 50 Hz Halbbildwechselfrequenz) verwendet und eine Vertikalauflösung von 625 Zeilen umfaßt, von denen allerdings nur 576 (d.h. 288 Zeilen pro Halbbild) angezeigt werden; die restliche Zeit, die zur Übertragung der Zeilen zur Verfügung steht, wird dunkelgetastet und für den Bildrücklauf verwendet. Die horizontale Auflösung des von der Kamera gelieferten Signals ist zunächst einmal theoretisch unendlich hoch, da es sich wie gesagt um ein Analogsignal handelt. In der Praxis wird dieses Signal jedoch unter Verwendung des PAL-Verfahrens ausgestrahlt, wobei die Videobandbreite auf 5 MHz begrenzt ist. Dies ist ausreichend, um 520 Bildpunkte mit vollem Kontrast aufzulösen; aufgrund seiner analogen Natur sind es mit kleinerem Kontrast noch deutlich mehr. Der Bildschirm hat, sofern die RGB-Pixel quadratische Abmessungen besitzen, horizontal 768 farbige Bildpunkte. Daß es anders als bei digitalen Signalen zu keinen störenden Interferenzeffekten kommt, wenn Auflösung und Anzahl der physikalischen Bildpunkte nicht exakt übereinstimmen, ist der analogen Natur des Videosignals zu verdanken.

Da sich ein 50-Hz-Röhrenfernseher 100% komplementär zu einer Röhrenkamera verhält (digitale Fernsehkameras liefern aus Kompatibilitätsgründen übrigens das gleiche Signal, auch wenn es anders erzeugt wurde), ist die Bildqualität im Fernsehbetrieb sehr hoch. Manche Leute empfinden jedoch das sogenannte Zeilenflimmern als störend, das dadurch bedingt ist, daß die beiden Halbbilder im Zeilensprungverfahren nacheinander geschrieben werden. Da benachbarte Zeilen abwechseln geschrieben werden, erscheinen speziell nahezu horizontale Kanten etwas unruhig, weil sie durch die abwechselnde Darstellung zwischen 2 Zeilen hin- und herzuspringen scheinen.

Aufgrund dieses Zeilenflimmerns wurden schon früh sogenannte 100-Hz-Fernsehgeräte entwickelt, die durch eine verdoppelte Bildfrequenz diesen Effekt vermeiden sollten. Das Zeilenflimmern konnte man so zwar tatsächlich beseitigen, aber man handelte sich dabei ein Problem ein: Die Sendeanstalt sendet nach wie vor in PAL, und nach dieser Fernsehnorm wird nur alle 1/50 Sekunde jeweils ein Halbbild übertragen, d.h. es fehlt Information. Auf gut Deutsch: Man muß Halbbilder hinzuerfinden. Bei Standbildern ist das kein Problem, da hier der Zeitversatz von 1/50 Sekunde zwischen den beiden Halbbildern keine Rolle spielt. Bei schnell bewegten Objekten (z.B. fahrendes Auto oder rennender Fußballspieler) hat sich das Objekt beim 2. Halbbild auf dem Bildschirm aber schon ein bißchen von seiner Position entfernt, die es bei Aufzeichnung des 1. Halbbilds hatte. Kombiniert man nun das 1. und 2. Halbbild zu einem Vollbild, passen die beiden Bilder nicht mehr 100% zusammen. Es kommt dann zu einem sehr unschönen Effekt, der in Bild 3 dargestellt ist: Die Kanten fransen regelrecht aus, und zwar umso mehr, je schneller das Objekt sich bewegt.
Originalbild

Originalbild
Bild 3a: Die beiden Halbbilder
(Man beachte die geringfügige Verschiebung)


Originalbild
Bild 3b: Aus diesen Halbbildern zusammengesetztes Vollbild

Dieses vermurkste Vollbild wird gleich zweimal hintereinander gezeigt. Noch schlimmer sieht es aus, wenn die Kamera geschwenkt wird, d.h. die beiden Halbbilder in der ganzen Fläche nicht mehr zueinander passen statt nur einzelne Objekte im Bild. Da dies nicht tragbar ist, ist jedes 100-Hz-Fernsehgerät mit einem sogenannten Deinterlacer ausgestattet. Mit teilweise sehr aufwendigen Bildverarbeitungsprozessoren und komplizierten Algorithmen versuchte man, diesen Effekt zu reduzieren, aber dies gelang verständlicherweise nie vollständig. 100-Hz-Fernsehgeräte setzten sich nie durch, da nur wenige Leute bereit waren, für eine schlechtere Bildqualität erheblich mehr Geld auszugeben, nur um das Zeilenflimmern loszuwerden, das die Masse der Zuschauer ohnehin nie wirklich gestört hatte.


Plasmafernseher

Plasmafernseher sind vereinfacht gesprochen eine Weiterentwicklung von Fernsehgeräten mit konventioneller Bildröhre. Bei ihnen sind nicht nur drei Elektronenkanonen vorhanden (für jede der Grundfarben rot, grün und blau eine) sondern jeder einzelne rote, grüne oder blaue Bildpixel besteht aus einer eigenen kleinen Gasentladungslampe, in der ein Edelgasgemisch (meistens Neon/Xenon) durch Anlegen einer Spannung von einigen hundert Volt zur Aussendung von UV-Licht animiert wird. Durch den Stromfluß wird das Edelgas ionisiert, was man auch als Plasma bezeichnet; daher rührt auch die Bezeichnung Plasmafernsehgerät. Das erzeugte UV-Licht trifft wie in einer  Leuchtstofflampe, auf Leuchtstoffe, die das für den Betrachter unsichtbare UV-Licht adsorbieren und je nach Leuchtstoff rotes, grünes oder blaues Licht emittieren. Die Intensität des abgestrahlten farbigen Lichts wird durch mehr oder minder langes Einschalten des jeweiligen Pixels realisiert.

Der Vorteil von Plasmageräten ist, daß man keine Elektronenstrahlen ablenken muß, um zeilenweise das Bild zu beschreiben. Man könnte theoretisch alle Pixel zur gleichen Zeit ansteuern, aber in der Praxis wäre der Ansteuerungsaufwand immens hoch. Deshalb steuert man die Pixel per Multiplex an, d.h. es sind nur wenige Pixel gleichzeitig aktiv. Die Multiplexfrequenz ist dabei so hoch, daß das Auge des Betrachters kein Flimmern erkennen kann, obwohl ein einzelnes Pixel immer nur kurze Lichtblitze aussendet. Ein weiterer Vorteil gegenüber Röhrenfernsehgeräten sind das wirklich völlig flache Bild (bei den meisten Röhrenfernsehgeräten mit flacher Frontscheibe ist die Innenseite nicht flach, sondern am Rand ist das Glas dicker als in der Mitte), die nicht vorhandenen geometrischen Verzerrungen sowie das völlige Fehlen von Konvergenzproblemen. Speziell letzteres resultiert in einer hohen Bildschärfe.

Ein großer Nachteil ist hingegen, daß es keine Plasmafernsehgeräte für die gängige PAL-Auflösung gibt. Die PAL-Norm setzt ein Anzeigegerät voraus, das 768x576 Bildpunkte im Zeilensprungverfahren (interlaced) wiedergeben kann, wofür das Plasmaverfahren grundsätzlich geeignet wäre. Gängige physikalische Auflösungen bei Plasmafernsehgeräten sind jedoch 1366x768 (HD) oder 1920x1080 Bildpunkte (Full HD), weil diese Formate für hochauflösendes Fernsehen (HD = high definition) festgelegt wurde. Es handelt sich also nicht unbedingt um ein Versäumnis der Hersteller von Plasmafernsehgeräten sondern um ein grundlegendes Problem der Formatinkompatibilität, weil die HD-Formate nicht als Vielfaches der PAL-Auflösung definiert wurden. Aber nur wenn jedes anzuzeigende Pixel auf einem physikalischen Pixel abgebildet wird, ist das Bild scharf. Weicht die physikalische Rasterung des Bildschirms davon ab, braucht man einen Bildprozessor, der das Bild auf die physikalische Auflösung umrechnet. Noch einigermaßen brauchbar funktioniert dies, wenn die Auflösung des Bildschirms ein ganzzahliges Vielfaches des Bildsignals ist, weil man hier lediglich Zwischenwerte hinzuerfinden muß. Im vorliegenden Fall ist das aber nicht der Fall, weshalb nahezu kein Pixel aus dem Bildsignal unverändert auf dem Bildschirm ausgegeben werden kann; nahezu alle angezeigten Pixel sind daher erstunken und erlogen.

Welche Problematik dahinter steckt, sei anhand eines einfachen Beispiels erklärt: Angenommen, es soll eine schwarze Linie mit 1 Pixel Breite mit Faktor 1,5 skaliert werden. Dadurch, daß es nur ganze Pixel gibt, kann man keine 1,5 Pixel breite Linie darstellen. Ein Mensch würde sie vielleicht einfach auf 1 Pixel Breite belassen oder sie auf 2 Pixel verbreitern, aber ein dummer Bildbearbeitungsalgorithmus kann nicht entscheiden, was unter den gegebenen Rahmenbedingungen sinnvoll ist. "Halbe" Pixel werden daher normalerweise durch ein ganzes Pixel in einer etwas helleren Farbe realisiert, in diesem Fall also grau. Je nachdem, wo die Linie nach der Interpolation genau positioniert sein soll, gibt es 3 Lösungen, die in Bild 4 vergrößert dargestellt sind - links das Original mit 1 Pixel Breite und rechts daneben die 3 Möglichkeiten, wie 1,5 Pixel in der Praxis dargestellt werden.
Vergrößert

Original
Bild 4: Reskaling - oben vergrößert, unten Originalgröße


In jedem der 3 Fälle erzeugt der "Grauschleier" einen Effekt, der als Unschärfe wahrgenommen wird. Bei Strichzeichnungen ist der Effekt am offensichtlichsten, er tritt aber auch bei allen anderen Motiven auf. In Bild 5 ist oben eine Abbildung mit PAL-Seitenverhältnis abgebildet, das unten mit einem Bildbearbeitungsprogramm auf HD-Format hochgerechnet wurde. In beiden Fällen sind im Interesse einer gut sichtbaren Darstellung die Pixel doppelt so groß wie die originale Pixelgröße Ihres Bildschirms, wodurch je nach Bildschirm möglicherweise ein etwas pixeliger Eindruck entsteht. Damit die hochgerechnete Abbildung pixelgenau auf Ihrem Monitor wiedergegeben werden kann, ist sie größer als das Original im PAL-Format (ein Zurückskalieren auf das gleiche Format würde die Bildqualität noch weiter verschlechtern, was nicht fair wäre). Wie man sieht, ergeben sich vor allem an "harten" Übergängen sprich Kanten mit hohem Kontrast deutlich sichtbare Unschärfen. Diese könnte man durch nachfolgendes Schärfen mit dem Bildprozessor teilweise zwar wieder ausgleichen, aber auch dies ist keine Ideallösung, weil es bei anderen Motiven zu Überschärfungen kommt, die unnatürlich aussehen. Die breiten schwarzen Ränder links und rechts kommen dadurch zustande, daß PAL-Fernsehen ein Seitenverhältnis von 4:3 besitzt, HD-Fernsehen jedoch 16:9, wodurch die Ränder des Bildschirms ungenutzt und damit schwarz bleiben. Die oben beschriebene beschriebene Bildverschlechterung bei bewegten Objekten durch den unvollkommenen De-Interlacer ist in dieser Darstellung unberücksichtigt und kommt selbstverständlich noch hinzu.

PAL Originalbild

Reskaling auf HD-Format
Bild 5: Reskaling - oben PAL-Originalbild, unten HD-Format


Noch schlimmer wird's, wenn der Hersteller ein PAL-Bild nicht in jede Richtung gleich hochskaliert, sondern für Höhe und Breite unterschiedliche Skalierungsfaktoren verwendet, sodaß ein 4:3-Bild als 16:9-Bild ohne schwarze Ränder abgebildet wird. Das Dehnen in horizontaler Richtung sorgt für große geometrische Fehler, die sehr unnatürlich wirken können. In Bild 6 ist dieser Zerrspiegeleffekt anhand des obigen Beispiels dargestellt. Ein deutlich schlimmerer optischer Eindruck ergibt sich, wenn Personen abgebildet werden, die dann extrem aufgedickt aussehen. Sehr unnatürlich wirkt der Effekt, wenn sich die aufgedickte Person bückt, d.h. wegen der in der Vertikalen normalen Darstellung plötzlich wieder dünner wird.

HD-Format mit Ausnutzung der vollen Bildschirmbreite
Bild 6: HD-Format mit Ausnutzung der vollen Bildschirmbreite


Das Ausnutzen der ganzen Bildschirmbreite hat leider einen technischen Hintergrund: Bei einem Plasmabildschirm läßt im Laufe der Zeit die Lichtintensität etwas nach, und zwar umso mehr, je mehr Licht ein Pixel bisher in Summe aussenden mußte. Schaut man sich oft PAL-Sendungen mit schwarzen Balken rechts und links an, altern diese Pixel im Gegensatz zu denen in der Mitte so gut wie nicht. Wird dann ein HD-Film wiedergegeben, leuchten genau diese Pixel heller, was das Auge sehr gut registrieren kann, weil die Pixel direkt nebeneinander liegen. Dies kann vermieden werden, indem auch bei PAL-Sendungen die gesamte Bildschirmbreite benutzt wird. Das Bild sieht dann aufgrund der Verzerrungen aber sehr bescheiden aus.


LCD-Fernseher / TFT-Fernseher

LCD- bzw. TFT-Fernseher basieren auf dem Effekt, daß es flüssige Kristalle gibt, die sich im elektrischen Feld ausrichten und dabei ihre optischen Eigenschaften ändern können. LCD bedeutet hierbei Liquid Crystal Display (Flüssigkristallanzeige), während TFT die Abkürzung von Thin Film Transistor (Dünnfilmtransistor) ist und lediglich die übliche Ansteuerungsmethode von LC-Displays mittels auf dem Glas aufgebrachten Feldeffekttransistoren beschreibt. Die oft verwendeten Bezeichnungen TFT-Display oder TFT-Fernseher sind daher strenggenommen falsch, da die Bilddarstellung durch Flüssigkristalle und durch Dünnfilmtransistore erfolgt. Es gibt zahlreiche technische Ausführungen von LC-Displays, aber das Wirkungsprinzip ist das gleiche wie bei einer einfachen LC-Zelle: Zwischen zwei durchsichtigen, nichtleitenden Platten (z.B. Glas) befindet sich der Flüssigkristall in seiner Ruhelage. Auf den beiden Innenseiten sind transparente Leiter aufgebracht, die die Elektroden bilden. Die Polarisationsrichtung durchscheinenden Lichts wird im spannungslosen Zustand um 90° gedreht. Bei angelegter Spannung geht die Drehrichtung auf 0° zurück.

Das LCD-Display wirkt also als variabler Polarisator. Da das menschliche Auge nicht erkennen kann, ob Licht polarisiert ist oder nicht, und speziell keine Polarisationsrichtung detektieren kann, sind für einen Betrachter ohne weitere Maßnahmen diese beiden Zustände voneinander nicht unterscheidbar. Dies ändert sich, wenn man eine gleich ausgerichtete Polarisationsfolie auf Vorder- und Rückseite verwendet. Das von hinten kommende Licht wird dabei zuerst einmal linear polarisiert. Die Polarisationsrichtung dieses Lichts wird dann von der spannungslosen LC-Zelle um 90° gedreht. Dadurch kann es die Polarisationsfolie auf der Vorderseite nicht durchdringen, und die Zelle erscheint dunkel. Legt man jedoch eine Spannung an, wird die Polarisationsrichtung nicht gedreht, und das polarisierte Licht kann den vorderen Polarisator problemlos passieren, wodurch die Zelle hell erscheint.

Zusammen mit den beiden Polarisationsfolien hat man also eine Einrichtung, mit der man Licht in der Helligkeit beeinflussen kann. Wenn man 3 jeweils mit einem roten, grünen bzw. blauen Farbfilter versehene Zellen nebeneinander anordnet, das Ganze auf der Rückseite mit einer Lampe versieht, die weißes Licht ausstrahlt, kann man durch Farbmischung beliebige Farben erzeugen - vorausgesetzt man entfernt sich soweit, daß man die 3 farbigen Subpixel nicht mehr als einzelne Pixel erkennen kann. Von diesen farbigen Pixeln braucht man nur noch zeilen- und spaltenweise ausreichend viele anzuordnen, um einen Bildschirm herzustellen.

Der Vorteil von LC-Bildschirmen ist wie bei Plasmabildschirmen, daß es keine Konvergenzprobleme o.ä. gibt, weil die Bildpunkte (Pixel) samt ihrer Ansteuerung räumlich klar voneinander abgegrenzt sind, und sich daher eine hervorragende Bildschärfe ergibt. Damit einher gehen aber auch alle Nachteile durch das Reskaling, die unter  Plasmafernseher beschrieben wurden, falls die Signalquelle kein Bildsignal liefert, dessen Auflösung sich mit der physikalischen Auflösung zu 100% deckt. Mit üblicherweise 1366x768 (HD) oder 1920x1080 Bildpunkten (Full HD) sind solche LCD-Displays denkbar ungeeignet, um das übliche PAL-Fernsehen mit seinen 768x576 Bildpunkten scharf wiederzugeben. Hinzu kommen die beschriebenen Probleme mit dem De-Interlacing, da PAL sich des Zeilensprungverfahrens bedient.

Speziell gegenüber Plasmafernsehgeräten haben LCD-Fernsehgeräte den Vorteil, daß es keine nennenswerte Alterungsunterschiede zwischen unbenutzten (=dunkelgeschalteten) und benutzten Pixeln gibt. Insofern handelt man sich im Normalbetrieb keine Nachteile ein, wenn man überwiegend PAL-Fernsehen mit schwarzen Rändern links und rechts darstellt, um keine Geometrieverzerrungen zu provozieren. Normalbetrieb heißt hier, daß der Bildschirm im Mittel länger aus- als eingeschaltet ist, da die Flüssigkristalle nach längerer Drehung im elektrischen Feld zunächst nicht mehr genau in ihre Ruhestellung zurückkehren, sondern einige Zeit benötigen, um sich wieder exakt in die Ursprungsposition zu begeben. Nach längerem Betrieb kann man z.B. ein Standbild dunkel "nachleuchten" sehen, wenn man den Bildschirm plötzlich schwarz schaltet. Die Hersteller nennen als grobe Richtzeit für die Regeneration eine Zeit, die ungefähr der Betriebszeit entspricht.

Leider haben LC-Bildschirme etliche Nachteile, die sich in den Schlagworten Blickwinkelabhängigkeit, geringer Kontrast, und große Reaktionszeit zusammenfassen lassen, weshalb diese Technologie zum Fernsehen nur unter recht großen Qualitätsabstrichen geeignet ist. Die in den Blödmärkten o.ä. ausgestellten, Augenkrebs verursachenden Geräte mit ihren völlig überdrehten Bonbonfarben und der total überschärften Bildwiedergabe einhergehend mit dem dadurch verursachten starken Rauschen beweisen dies eindrucksvoll. Unter Blickwinkelabhängigkeit versteht man den Mangel, daß Helligkeit, Kontrast und Farbe davon abhängig sind, aus welchem Winkel man auf den Bildschirm blickt. Bei großen Schirmen und geringem Abstand kann es sein, daß sogar dann Helligkeits-, Kontrast- bzw. Farbänderungen an den Bildrändern sichtbar sind, wenn man zentrisch vor dem Bildschirm sitzt. Zudem ist störend, daß die Schwarzdarstellung von LC-Displays eher als Dunkelgrau oder Dunkelbraun wahrgenommen wird; eine LC-Zelle läßt halt auch im gesperrten Zustand noch ein bißchen Licht durch.

Der größte Nachteil von LC-Displays ist jedoch die begrenzte Reaktionszeit, um ein Pixel ein- bzw. wieder auszuschalten. Die dadurch bedingte Verzögerung sorgt dafür, daß ein Pixel deutlich länger "nachleuchtet", als einem bewegten Bild gut tut. Zwar werben die Hersteller mit durch Overdrivetechnik erreichten ultrakurzen Schaltzeiten und x-huntert-Hertz-Wiedergabe, aber dabei wird kräftig mit praxisfern ermittelten Zahlen geschummelt. Die Folge ist, daß trotz toller Zahlen schnell bewegte helle Objekte sichtbare Schlieren hinter sich herziehen und dunkle, schnell bewegte Objekte an der vorderen Kante durch die hellere Umgebung verursachte Schlieren besitzen. Deshalb sind die Nummern auf den T-Shirts von Fußballspielern oft nur dann lesbar, wenn sie sich nicht oder nicht schnell bewegen, während sie bei Röhrengeräten mühelos und (mit Einschränkungen aufgrund der Skalierungsunschärfen) auch bei Plasmageräten noch einigermaßen gut lesbar sind. Im Vergleich zu den ersten LCD-Fernsehgeräten ist zwar dahingehend deutliche Besserung eingetreten, aber eine Verbesserung vom Zustand "sehr schlecht" auf "schlecht" ist nicht gerade ein Grund zum Jubeln.


HD-Formate und Formatwirrwarr

Wie schon weiter oben erwähnt, sind als HD-Bildformate 1366x768 (HD) und 1920x1080 Bildpunkten (Full HD) üblich, wobei bei den Fernsehgeräten das HD-Format 1366x768 inzwischen fast ausschließlich nur noch bei Billiggeräten zu finden ist. Aus nicht wirklich nachvollziehbaren Gründen ist bei beiden Formaten neben dem sinnvollen Vollbildübertragungsverfahren ("progressive scan") leider das Zeilensprungverfahren ("interlaced") weit verbreitet. Man spricht dann vom Videoformat 768p und 1080p (p für "progressive scan") bzw. 768i und 1080i (i für "interlaced"). Im Gegensatz zu  Röhrenfernsehern können aber weder  Plasmafernseher noch  LCD-Fernseher mit Signalen im Zeilensprungverfahren direkt etwas anfangen, sondern müssen aus den Halbbildern mit allen oben erklärten Nachteilen zuerst einmal Vollbilder erlügen, die sie dann anzeigen können. Bei PAL-Signalen ließ sich dies aus Kompatibilitätsgründen nicht vermeiden, aber HD-Signale völlig ohne Not im Zeilensprungverfahren zu produzieren und zu übertragen, ist völliger Unfug aber leider weit verbreitet. Noch schwachsinniger ist, daß einige Fernsehsender im Format 1080i produzieren, dieses aber zur Ausstrahlung qualitätsvermindernd ins Format 768p umwandeln, wozu wieder Vollbilder erlogen werden müssen, und zusätzlich eine Verminderung der Bildgröße erforderlich ist. Wenn Sie ein heute übliches Full-HD-Fernsehgerät Ihr eigen nennen, muß dieses dann sogleich wieder mühsam und qualitätsvermindernd hochskalieren, was die Fernsehanstalt gerade erst qualitätsvermindernd runtergewandelt hat. Eine optimale Bildqualität erhalten Sie nur dann, wenn die Signalquelle genau das Format als progressive scan liefert, das Ihr Fernsehgerät nativ unterstützt. Wenn Sie auf die richtige Paarung achten, kommen dafür nur ein DVD- bzw. Bluray-Spieler oder ein Computer bzw. eine Settop-Box (für Steaming) infrage - natürlich nur bei geeignetem Filmmaterial.


Fazit

Sendungen im PAL-Format (also konventionelles Fernsehen) können nur von Fernsehgeräten mit konventioneller Katodenstrahlbildröhre mit bestmöglicher Qualität wiedergegeben werden. HD- oder Full-HD-Fernsehgeräte basierend auf Plasma- oder LCD-Technologie liefern bei PAL-Sendungen schon aufgrund ihrer nicht passenden physikalischen Auflösung und der daher notwendigen Skalierung keine gute Bildqualität. Hinzu kommen die ausgefransten Kanten bei bewegten Objekten, die auch der beste De-Interlacer nicht vollständig "herausrechnen" kann. Bei den LCD-Fernsehgeräten gibt es weitere, eklatante Nachteile wie Bewegungsunschärfen und Blickwinkelabhängigkeit zu vermelden. Es ist daher absolut erschreckend, wieviele Leute sich für ganz normales PAL-Fernsehen bereits ein Plasma- oder eines der grottenschlechten LCD-Fernsehgeräte aufschwatzen ließen und die eklatanten Bildmängel offenbar als neueste technische Errungenschaft ohne zu murren ertragen.

Gut geeignet sind zumindest Plasma-Fernsehgeräte naturgemäß für HD-Bildquellen, die exakt der physikalischen Auflösung entsprechen, was in vielen Verkaufsräumen leidlich ausgenutzt wird, um Käufer von den Vorteilen zu überzeugen. Für eine gute Bildqualität muß dann aber sichergestellt sein, daß die Auflösung des Bildmaterials sich auch wirklich mit der physikalischen Auflösung der Anzeige deckt, weil andernfalls bildverschlechternd skaliert werden muß; dies trifft auch auf HD-Bildquellen zu, die auf Full-HD-Fernsehgeräten wiedergegeben werden. Dabei muß man sogar noch aufpassen, mit welchen Mitteln das Bildmaterial ursprünglich erstellt wurde; wenn ein Film im Standard-HD-Format erstellt und dann im Studio nachträglich auf Full-HD hochskaliert wurde, ist das Ergebnis nur unwesentlich besser, als wenn das Hochskalieren das Fernsehgerät erledigt (im Studio kommen professionelle Scaler zum Einsatz, die etwas bessere Resultate liefern). Stand September 2009 gab es jedenfalls nur ganz wenige Produktionen, die durchgehend im Full-HD-Format (1920x1080 Bildpunkte) im Vollbildverfahren erstellt wurden. Das Bildmaterial sollte auf jeden Fall im Vollbildverfahren ("progressive scan", Kennzeichnung als 1080p) aufgenommen sein, um den De-Interlacer (notwendig beim Zeilensprungverfahren, gekennzeichnet als 1080i), der ausgefranste Kanten bei bewegten Objekten vermindern soll, arbeitslos zu machen.

Besitzen Sie ein HD-Fernsehgerät mit einer physikalischen Auflösung von 1366x768 Bildpunkten, können Sie eine gute Bildqualität nur dann erwarten, wenn Sie ihn mit Filmmaterial mit genau dieser Auflösung füttern, das im Ganzbildverfahren ("progressive scan") aufgezeichnet wurde. Wichtig ist zudem, daß Ihr Fernsehgerät die native Aufzeichnungsfrequenz (24, 25 oder 50 Hz) ohne Umrechnung wiedergeben kann. Bei Full-HD-Fernsehgeräten mit 1920x1080 Bildpunkten gilt das Gleiche, nur daß hier die Auswahl an geeignetem Filmmaterial noch extrem gering ist.

In der jüngsten Vergangenheit wurden die Käufer von Fernsehgeräten extrem an der Nase herumgeführt: Zuerst wurde das 16:9-Format proklamiert, und man konnte damals Geräte mit Bildröhren im 16:9-Format kaufen; Flachbildfernsehgeräte gab es noch nicht. Nur leider wurden damals kaum Sendungen im 16:9-Format ausgestrahlt. Dann wurden Flachbildfernsehgeräte mit analoger oder aber DVI-Schnittstelle als die Errungenschaft des Jahrhunderts verkauft. Aber schon bald kam die Industrie auf die glorreiche Idee, daß die Verbindung zwischen Wiedergabegerät und Bildschirm per HDCP über HDMI-Leitungen gesichert zu erfolgen habe, um das Anfertigen von Kopien durch Abgreifen der Digitalsignale zu verhindern. Überhastet wurde daher das HD-Ready-Logo eingeführt, mit dem man den Konsumenten eine Zukunftssicherheit suggerierte, die aber überhaupt nicht vorhanden war. Schnell stellte sich heraus, daß die Käufer von Fernsehgeräten mit dem Standard-HD-Format von 1366x768 Bildpunkten kein High Definition sondern nur Medium Definition erhalten hatten, weil der Zug schon längst in Richtung Full-HD mit 1920x1080 Bildpunkten unterwegs war. Wer tief in die Tasche griff und sich einen Full-HD-Fernseher mit HD-Ready-Logo gekauft hatte, für den hat die Industrie sich neue Gemeinheiten ausgedacht: Wenn das Gerät nur 1080i (interlaced = Zeilensprungverfahren) und nicht 1080p (progressive scan = Vollbild) unterstützt, bleibt einem selbst mit der richtigen Signalquelle die beste Bildqualität verwehrt, denn das Zeilensprungverfahren mit dem dadurch notwendigen Interlacing sorgt für maximalen Bildverdruß. Und wenn das Gerät nur für 25 Bilder pro Sekunde ausgelegt ist, macht sich bei mit 24 Bildern pro Sekunde gedrehten Kinofilmen arger Frust breit. Für die Anzeige von Fernsehsendungen, die nach wie vor im PAL-Format erfolgen, gibt es ohnehin auch heute noch keine befriedigende Lösung.

Dies hatte zur Folge, daß man, wenn man den Werbeaussagen Glauben geschenkt hätte, in der jüngsten Vergangenheit jedes halbe Jahr zu horrenden Preisen neue Geräte hätte kaufen müssen, um jeweils die angeblich beste Bildqualität zu bekommen. Welche Gemeinheiten die Industrie für die heutigen High-End-Käufer parat hat, kann man noch nicht absehen. Daher kann man nur jedem raten, der noch ein funktionsfähiges Röhrengerät besitzt und nicht unbedingt auf den HD-Zug aufspringen will, weiterhin dabei zu bleiben. Es wird mit größter Wahrscheinlichkeit noch genügend technische Änderungen geben (von den zahlreichen Kinderkrankheiten ganz abgesehen), die eine Schnellabschreibung der heutigen Investition innerhalb eines halben Jahres notwendig machen würde.

Selbst wenn Ihr alter Röhrenfernseher jetzt den Geist aufgeben sollte, wäre es momentan ratsam, sich ein gebrauchtes Röhrengerät zu kaufen. Denn aufgrund der hohen Preise für Geräte, die dem letzten Stand der HD-Technik entsprechen, ist es in der momentanen Umbruchsituation mehr als sinnvoll, etwas Kleingeld in ein "altes" Gerät zu investieren (die werden einem auf dem Gebrauchtmarkt geradezu nachgeschmissen), das PAL-Fernsehen im Gegensatz zu den HD-Geräten in bester Qualität wiedergeben kann. Dann kann man gemütlich abwarten, bis sich das Ganze langsam stabilisiert und vor allem auch die Fernsehsender ihr Programm endlich auf richtiges HD umstellen. Wenn man dann erst HD-Geräte kauft, erspart man sich viel Geld und vor allem sehr viel Ärger mit dem Formatwirrwarr sowie mit den damit verbundenen Inkompatibilitäten.

Nachtrag 2016: Wer den obigen Ratschlag beherzigt hat, hat erfolgreich den kurzzeitigen 3D-Hype ausgesessen, von dem heute schon keiner mehr spricht. Gleiches gilt für die zahlreichen Updates der HDMI-Schnittstelle. Er konnte auch darüber schmunzeln, wie die Werbesender (politisch korrekt heißt es wohl Privatfernsehsender) versuchten, für ihre Werbesendungen im HD-Format trotz massiver Nachteile Gebühren zu verlangen (CI+). Die Nachteile sind beispielsweise die Möglichkeit, daß der Sender das Aufzeichnen der Sendungen beschränken oder ganz verhindern kann, daß er bei Aufzeichnungen bzw. im Timeshift-Betrieb das Vorspulen während der Werbung unterbinden kann, und daß die Möglichkeit besteht, daß der für teures Geld gekaufte Empfänger bzw. DVB-Rekorder aus der Ferne gesperrt wird. Die gleichen Werbesendungen blieben in PAL kostenfrei. Erspart blieben dem geneigten Nutzer eines Röhrenfernsehers auch "curved displays", die den Vorteil des geringen Platzverbrauchs von Flachbildfernsehgeräten sowohl durch ihre Krümmung (waren wir nicht damals heilfroh, als Röhrenfernsehgeräte endlich eine flache Mattscheibe bekamen?) als auch durch ihre monströse Größe völlig zunichte machten. Aktuell werden 4K-Fernsehgeräte beworben, obwohl es kaum geeignete Signalquellen gibt. Aber keine Sorge: Der Nachfolger (8K) steht schon in den Startlöchern. Es werden noch Wetten angenommen, was als nächstes kommt; vielleicht eine Bildformatumstellung von 16:9 auf 21:9?
  

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