Mit technischen Tricks versuchen die TV-Hersteller, ihren LCD- und Plasma-Fernsehern immer bessere Bildqualität zu entlocken. Unübersichtlich wird das Ganze, da jeder Anbieter seine Prozessoren anders nennt. Dazu tauchen mit jeder Gerätegeneration neue, teils kryptische Bezeichnungen für die elektronischen Bild-Polituren auf.
CE-Business hat sich unter den namhaften Herstellern umgesehen und erklärt, welche Techniken hinter den Kürzeln Dienst tun und wie man sie vergleichen kann.
Eines nimmt Ihnen als Fachhändler dieser Praxis-Workshop allerdings nicht ab: Wer den Kunden von einem hochwertigen Fernseher überzeugen will, der sollte ihn am besten vorführen. Denn die Technik bietet nur die Voraussetzung für gute Bildqualität mit HDTV- und Standard-Zuspielungen, aber keine Garantie dafür.
LCD-TV: Stärken und Schwächen
Das Prinzip, mit dem LCD-Fernseher bewegte Bilder zu reproduzieren, sagt bereits viel über mögliche Schwächen des Systems und notwendige Optimierungen aus. Ein LCD-TV produziert sein Bild mithilfe einer Scheibe, die aus mehreren Millionen Flüssigkristall-Zellen besteht - immer drei nebeneinander in den Grundfarben Rot, Grün und Blau. Die Zellen lassen je nach angelegter Spannung entweder Licht durch oder nicht. Hinter dieser LCD-Scheibe sitzt eine Hintergrundbeleuchtung für die gesamte Bildfläche.
Auf diese Weise strahlen die einzelnen Pixel entweder in der jeweiligen Farbe oder einer Mischfarbe hell oder eben nicht. Das Prinzip ähnelt also einem überdimensionalen Dia auf einem Leuchttisch. Bewegtbilder entstehen, indem die LCD-Zellen ständig neue Bildinformationen erhalten - im Normalfall 50 Mal pro Sekunde. Grenzen sind der LCD-Technik durch mehrere Eigenschaften gesetzt.
Flüssigkristall-Zellen haben es schwer, das Licht völlig auszusperren. Es bleibt praktisch immer eine geringe Resthelligkeit, wenn der TV eigentlich ein schwarzes Bild zeigen sollte.
Und die LCD-Zellen sind etwas träge: Sei haben eine messbare Reaktionszeit, bis sie etwa von schwarz auf weiß umschalten. Sie lässt sich in Millisekunden messen; dieser Wert variiert aber je nach Messverfahren und je nach Panel-Ansteuerung, weshalb Herstellerangaben hier kaum weiter helfen. Je langsamer die Reaktionszeit, desto mehr Bewegungsunschärfen und Nachzieh-Effekte zeigt ein LCD-TV.
Zusätzlich zur Reaktionszeit bringt aber noch eine weitere Eigenschaft der LCD-Technik Problem bei der Bewegungsdarstellung: Die Zellen bleiben, einmal aktiviert, für die gesamte Zeit der Bilddarstellung hell oder dunkel. Das verstärkt für das menschliche Auge den Eindruck unscharfer Bewegungen. Bei Röhren-TVs tritt das Problem nicht auf, da hier jeder Bildpunkt nur kurz sehr hell aufleuchtet und dann wieder verglüht - bis er fürs nächste Einzelbild wieder vom Elektronenstrahl aktiviert wird, kurz aufleuchtet und dann wieder verglüht. Dieses extrem kurze Aufleuchten fällt dem trägen menschlichen Auge nicht weiter auf. Es nimmt nur wahr, dass alle Elemente im Bild klar konturiert und scharf erscheinen - auch in Bewegungen.
Nach und nach haben die LCD-Hersteller in den letzten Jahren immer mehr Techniken entwickelt, um diesen Problemen Herr zu werden. In dieser Serie finden Sie die schönen Namen der Bildoptimierer sowie deren technische Hintergründe. Den Start macht Philips.
Philips - von Pixel Plus über bis Perfect Pixel
Die Niederländer gelten als Meister der Bildoptimierung. Die Flut der Bezeichnungen über die letzten Jahre schafft aber leicht Verwirrung.
Philips war einer der ersten TV-Hersteller, der sich bei der Optimierung von TV-Bildern an die Pixel-Vermehrung heranwagte: 2001 kam der erste Röhrenfernseher, der aus einem normalen PAL-Fernsehbild per "Pixel Plus" höhere Auflösung zauberte.
Zudem beruhigte Philips schon mit der älteren Philips-Technik "Digital Natural Motion" (DNM) Bewegungen, indem man die Bildwiederholfrequenz von 50 auf 75 Hertz erhöhte. Dabei errechnet Digital Natural Motion sämtliche Zwischenbilder aus den vorliegenden Zuspielungen neu. Der Rechenalgorithmus von damals entspricht im Grunde noch heute der Technik, mit der Philips-TVs PAL-Bilder auf die höhere Auflösung der LCD-Fernseher hochrechnen und dabei Bewegungen flüssig halten.
Doch es kamen weitere Bearbeitungsschritte hinzu: Mit Pixel Plus HD ausgestattete LCD-TVs bearbeiten auch HDTV-Bilder mit bis zu 1280x720 Bildpunkten (720p), Pixel Plus 2 HD ist fit für die Optimierung von 1080p-Videos. Signale, die von der jeweiligen Pixel-Plus-Generation nicht unterstützt werden, stellt das TV-Gerät unverändert dar.
Mit "Clear LCD" stellte Philips 2006 dann eine weitere Innovation zur Optimierung von LCD-Bildern vor: Die Schaltung soll Bewegungen ohne Nachzieheffekte und Unschärfen darstellen. Um das zu erreichen, verkürzt der LCD-TV die Darstellungszeit jedes einzelnen Bildes und blendet den Bildschirm dazwischen kurz ab. Die Clear-LCD-Technik der 2006er-Modelle tat das mit 75 Hertz Bildfrquenz (siehe Pixel Plus) und bis zu einer TV-Auflösung von 1366 x 768 Pixeln. Daher gab es im bisherigen Philips-Sortiment Spitzenmodelle entweder mit Full-HD-Auflösung oder mit Clear LCD.
Die auf der IFA 2007 neu vorgestellten LCD-TVs können dank beschleunigter Signalprozessoren beides. Unter dem Namen "Pixel Perfect" setzt Philips den gesamten Optimierungs-Baukasten neuerdings zusammen: Aus DNM wurde "HD Natural Motion", das alle denkbaren Signale und Bildfrequenzen auf eine einheitliche Bildfolge von 50 Vollbildern pro Sekunde (60 bei amerikanischen Filmen) umwandelt. Für langsamere Zuspielungen, etwa mit 24 Vollbildern pro Sekunde von HD-DVD oder Blu-ray-Disc errechnet der Videoprozessor Zwischenbilder, die laufende Bewegungen per Interpolation (Zwischenbildberechnung) berücksichtigen.
Dann erfolgt eine allgemeine Bildbearbeitung (PQ Processing), die Schärfe, Farben und Kontrast optimieren sowie Fehler beseitigen soll. Die digitale Farbauflösung des Bildes wird dabei intern von acht auf 14 Bit erweitert, so dass der Fernseher in der Lage ist, feinere Farbschattierungen darzustellen: Mit 14 Bit Auflösung pro Farbkanal lassen sich bis zu 14 Billionen Farben darstellen. Die muss der Fernseher allerdings selbst errechnen, was je nach Ausgangs-Bildqualität mehr oder weniger gute Ergebnisse bringt.
Schließlich verdoppelt das neue "100 Hz Clear LCD" die Bildrate von 50 auf 100 Hertz (oder von 60 auf 120 Hertz), um Bewegungsunschärfen auszuschalten (siehe Einleitung). Bei dieser Bildverdopplung von 50 auf 100 Hertz errechnet der Signalprozessor aus der laufenden Bewegung Zwischenbilder, um eine flüssige Darstellung zu erreichen.
Damit der LCD-Bildschirm satten Kontrast zeigt, setzt Philips obendrein das so genannte "Dynamic Backlight" ein. In dunklen Bildinhalten wird die Hintergrundbeleuchtung des Panels gedimmt, so dass der Fernseher ein tieferes Schwarz zeigt. Diese Technik kommt allerdings an ihre Grenzen, wenn helle und dunkle Bereiche in derselben Szene zu sehen sind.
Damit all die Bildtechniken optimal zusammenwirken, steuert Philips die Optimierung über das so genannte "Active Control". Es analysiert die Inhalte und steuert alle Bearbeitungsschritte so, dass ein möglichst natürliches Ergebnis entsteht. Dabei wird über einen Lichtsensor auch das Umgebungslicht berücksichtigt: Steht der TV im hellen Wohnzimmer, stellt es etwa Kontrast und Helligkeit höher ein als im dunklen Raum.
Mit Bildoptimierung im direkten Sinne hat die Philips-Spezialität "Ambilight" nichts zu tun. Die indirekte Hintergrundbeleuchtung um den Fernseher herum illuminiert die Wand links und rechts hinterm TV-Gerät und sorgt so für eine angenehme Raumbeleuchtung. Ambilight ist auch in den Varianten "Surround" (Beleuchtung links, rechts und oben) sowie "Full Surround" (Beleuchtung ringsum) zu haben. Alle Ambilight-Varianten leuchten wahlweise einfarbig oder changieren farblich mit dem Bildinhalt.
Der zweite Teil der CE-Wissen-Serie zu Bildoptimierern beschäftigt sich mit Samsungs Technologie. (Reinhard Otter/go)