Gastkommentar

25.01.2011 12:50:00 (Kommentare: 0)

HD-Fernsehen – welche Auflösung ist denn jetzt die richtige ?

Karl Matuschka, M.A.,

 

 

 

 

 

 

 

Zur Person:
 Karl Matuschka, M.A. ist seit 37 Jahren im Bereich professionelles Radio und  Fernsehen tätig. Als technischer Consultant berät er Start-Ups und bestehende Sender in technischen und operationellen Fragen und Problemstellungen. Der ausgewiesene Experte ist einer der wenigen ständig beeideten und gerichtlich zertifizierten Sachverständigen für Rundfunk und Fernsehen in Österreich und schreibt fallweise Fachartikel zum Thema in österreichischen Medien-Publikationen.

Steckbrief:
Nach einer Ausbildung als Radio- und Fernsehtechniker begann Karl Matuschka, ;M.A. 1973 seine berufliche Laufbahn beim ORF in Wien. Nach verschiedenen Stationen als Betriebs- und dann als Messtechniker wurde er Betriebsleiter Schnittbetrieb beim Produktionsbetrieb Fernsehen. Im Jahre 1989 übersiedelte Karl Matuschka als Technischer Leiter ORF Landesstudio nach Salzburg. Ende 1991 verliess er den ORF Salzburg in Richtung München und wurde Technischer Leiter des TV-Senders TELE 5. Nach der Umwandlung von TELE 5 Ende 1992 in das Deutsche Sportfernsehen DSF, holte ihn Gerhard Zeiler Anfang 1993 als Technischen Direktor zum Aufbau von RTL 2 nach Köln. Als Zeiler 1994 zum Generalintendanten des ORF gewählt wurde, begleitete ihn Karl Matuschka als Technischer Direktor des ORF zurück nach Wien. Seit 1997 ist Karl Matuschka als technischer Consultant in verschiedenen großen Projekten tätig, wie z.B. als  Geschäftsführer von „Wien 1“, dem ersten österreichischen Privat-TV-Sender, als Interims-CTO bei RTL Televizija in Kroatien oder als technischer Verantwortlicher für ein Konsortium bei der Bewerbung um Handy-Fernsehen in Österreich. 

HD-Fernsehen – welche Auflösung ist denn jetzt die richtige ?

Beim „richtigen“ HDTV (nicht zu verwechseln mit dem eher semi-professionellen Aufzeichnungsstandard HDV) gibt es verschiedene Standards – mir sind alleine 24 davon bekannt. Viele davon sind für HDTV in Europa nicht relevant, so daß sie hier nicht weiter berücksichtigt werden sollen. Die für uns interessanten Standards sind 1080i/25, 720p/50 und letztlich 1920p/50. 
Die Zahlen 1080 bzw. 720 sagen etwas aus über die Anzahl der Zeilen des HDTV-Bildes (horizontal von links nach rechts verlaufend, 1080 bzw. 720 davon vertikal untereinander angeordnet). Je mehr Zeilen, desto größer ist rein prinzipiell die Auflösung (im Volksmund nicht ganz richtig als „die Schärfe“ bezeichnet) in vertikaler Richtung. Die Anzahl der Bildpunkte, die in jeder der 1080 oder 720 Fernsehzeilen geschrieben werden, ist bei HDTV mit 1920 bzw. 1280 festgelegt – prinzipiell gilt auch hier: je mehr Bildpunkte pro Zeile,  desto „schärfer“ (richtiger: desto detailreicher) wirkt das Bild in horizontaler Richtung.
25 bzw. 50 geben die Anzahl der Vollbilder pro Sekunde an, die Buchstaben „i“ und „p“ definieren, ob die Zeilen „interlaced“ oder „progressiv“ auf den Bildschirm geschrieben werden. Um diese Begriffe näher erläutern zu können, müssen wir einen kurzen Ausflug in die Geschichte der Fernsehtechnik machen.
Um eine Bildvorlage (einen Gegenstand oder eine Person, etc.) im Fernsehen übertragen zu können, muss diese in der Kamera von einem Elektronenstrahl zeilenweise abgetastet und dann irgendwie zu einem TV-Gerät gebracht werden, werden, wo ein anderer Elektronenstrahl das Bild auf einem Bildschirm wieder sichtbar macht (im Zeitalter der CCD-Bildwandler in den Kameras und der Flatscreens im Wohnzimmer funktioniert das zwar in der Praxis zwar ein wenig anders, aber für Zwecke der Erklärung wollen wir bei diesem Bild bleiben). Als das S/W-Fernsehen in den 1930ern noch in den Kinderschuhen steckte, war die Abtastung der Bildzeilen immer „progressive“. Dies bedeutet, dass bei der Aufnahme in der Kamera die Zeilen in der Reihenfolge 1, 2, 3, 4, 5….usw. abgetastet und im TV-Gerät in eben dieser Reihenfolge auf den Bildschirm geschrieben werden. Später wurde in Deutschland das sogenannte „Zeilensprungverfahren“ entwickelt, bei dem in der Kamera zuerst die Zeilen 1, 3, 5, 7, 9…usw. und danach, in einem neuen Durchgang, die Zeilen 2, 4, 6, 8, 10…usw. abgetastet und danach in genau so im TV-Gerät auf den Bildschirm wieder dargestellt werden. Im Englischen bezeichnet man das als „interlaced“. Bei „progessive“ wird also jedes Bild in sich geschlossen mit allen Zeilen hintereinander übertragen, bei „interlaced“ hingegen wird ein (Voll-)Bild in zwei Teilbilder mit jeweils der Hälfte der Zeilen zerlegt und diese werden hintereinander übertragen. Aus frequenzökonomischen Gründen (um Frequenzressourcen zu sparen und so möglichst viele Kanäle für Fernsehen zu haben) wurde das „interlaced“ – Verfahren im konventionellen TV weltweit zum Standardfall.
So wie beim Film zumindest 16 Bilder pro Sekunde (beim Kinofilm sind das 24 Bilder/Sek.) gezeigt werden müssen, damit ein möglichst ruckfreier und fließender Bewegungseindruck entsteht, müssen auch beim Fernsehen mehrere Bilder pro Sekunde übertragen werden. In Europa waren dies traditionell 25 Vollbilder, die sich aus insgesamt 50 Teilbildern (interlaced !) zusammensetzten.
Auf der Basis des bisher gesagten können Sie jetzt vermutlich schon erkennen, wie sich die oben beschriebenen HDTV-Standards unterscheiden. Die EBU (European Broadcasting Union), der Zusammenschluß der öffentlich-rechtlichen (!) TV-Stationen in Europa, hat als Zielvorstellung für die Übertragung von HDTV-Programmen über Kabel, Satellit oder Terrestrik den Standard 1080p/50 empfohlen – das sind 1080 Zeilen pro Bild, in jeder Zeile 1920 Bildpunkte, „progressive“ übertragen und das Ganze 50 x pro Sekunde. Dies ergibt die optimale derzeit anzustrebende Bildqualität. Leider gab es zu diesem Zeitpunkt weder Geräte noch andere Komponenten im HDTV-Studio, die diese Vorgaben in die Realität umsetzen konnten. Als realisierbar gab es dann eben 1080i/25 (1080 Zeilen pro Bild, in jeder Zeile 1920 Bildpunkte, „interlaced“ übertragen, 25 Bilder pro Sekunde) oder 720p/50 (720 Zeilen pro Bild, in jeder Zeile 1280 Bildpunkte, „progressive“ übertragen, 50 Bilder pro Sekunde).
Wie schon weiter oben beschrieben wird ein „interlaced“ – Vollbild in zwei Teilbilder zerlegt. Bei 1080i bedeutet dies, dass in jedem der beiden Teilbilder zu jedem Zeitpunkt nur 540 Bildzeilen übertragen und sichtbar werden – die vertikale Auflösung (siehe ebenfalls weiter oben) ist aber auf die Hälfte reduziert !  Anders gesagt: 1080i zeigt Ihnen pro Sekunde 50 bewegte (Teil-)Bilder mit lediglich 540 Zeilen. Nur bei Standbildern (keine horizontale Bewegung im Bild) erfährt der Betrachter die volle vertikale Auflösung.
Bei 720p haben Sie durch den „progressive“ Standard von Haus aus zwar „nur“ 720 Bildzeilen, diese aber sowohl bei Bewegt- als auch bei Standbildern. Die vertikale Auflösung wird nicht verringert. Die Anzahl der horizontalen Bildpunkte ist bei diesem Standard etwas geringer (1280 anstatt 1920) und damit auch die horizontale Bildauflösung. Bei dem für HDTV empfohlenen Betrachtungsabstand von 3 x der Bildschirmhöhe fällt dies wegen des endlichen Auflösungsvermögens des menschlichen Auges kaum in Betracht. Bei schnellen Bewegungsabläufen (Sport) ist der 720p-Standard ruckfrei und dem 1080i-Format überlegen, bei Standbildern oder langsamen Schwenks erscheint 1080i schärfer.
Die EBU hat damals (ca. 2005) nach längeren Tests ihren Mitgliedssendern empfohlen, für die Ausstrahlung (Sendung) von TV-Programmen das Format 720p/50 zu verwenden. Für die Produktion (Herstellung) von HDTV-Sendungen gab es damals aber keine 720p/50 – Geräte, so dass auf 1080i/25 – Equipment zurückgegriffen werden musste. Nur öffentlich-rechtliche Stationen, die erst zu einem späteren Zeitpunkt auf HDTV umgerüstet wurden, hatten die Wahl zwischen. 1080i/25 oder 720p/50 – Produktionsequipment.
Es kommt daher zu der Situation, dass einige öffentlich-rechtliche Sender (so auch der ORF) in 1080i/25 produzieren, aber in 720p/50 senden (dabei muss das 1080i/25 – Signal vor der Ausstrahlung in einem sogenannten „Standards-Konverter“ nach 720p/50 umgerechnet werden). Andere öffentlich-rechtliche Sender (z.B. einige Stationen der ARD) produzieren und senden in 720p/50. Viele private HDTV-Sender wieder fühlen sich nicht an die Empfehlung der EBU gebunden und produzieren und senden in 1080i/25. Dieses Wirrwarr verursacht immer wieder grosse Freude beim Programmaustausch…..
Was bedeutet das alles für Ihren Flatscreen daheim im Wohnzimmer ? Nun ja, das kommt darauf an. Flatscreens können aufgrund ihrer Bauart die Bilder nur „progressive“ darstellen. Ob Sie nun ein „interlaced“ oder „progressive“ Signal anbieten, es wird immer nach „progressive“ umgerechnet, bevor es dargestellt werden kann. „HD-Ready“ – Flatscreens weisen lediglich eine Auflösung von 1280 x 720 oder 1366 Bildpunkten x 768 Zeilen auf. In einem solchen Fall muss im Gerät das HDTV-Format 1920 x 1080 entsprechend umgerechnet werden. „Full HD“ – Empfänger können Signale bis hinauf zu 1920 x 1080p (wichtig für viele BlueRay-Discs) darstellen.
Und warum sehen trotzdem manche HDTV-Programme auf manchen Sendern besser aus als andere ? Das ist auch leicht erklärt – nicht überall, wo HDTV draufsteht, ist auch HDTV drinnen! Von manchen TV-Stationen werden aus Kostengründen bei Spielfilmen und Serien – obwohl in HDTV verfügbar – nur SDTV-Kopien (mit 625 Zeilen/576 davon mit Bildinhalt und maximal 720 Bildpunkten pro Zeile) angekauft und dann auf den jeweiligen HDTV-Standard hochgerechnet. Dass dabei die Bildqualität auf der Strecke bleiben muss, ist wohl leicht nachvollziehbar.
Anmerkung der „Redaktion“:
Dieser Beitrag wurde auf Speziellen Wunsch von Joe bereit gestellt, der - wie er sagt - sich auch endlich mal auskennen will.

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