Fernsehfarben

Oft ist zu lesen, dass HDTV mehr Farben biete als PAL. Auch das gehört in die Abteilung Irreführung.

Das Farbfernsehsystem arbeitet mit RGB. Das heißt das aus einem rotem, grünem und blauen Farbpunkt ein Bildpunkt aufgebaut wird, wobei die Farben gemischt werden. Das kann nur geschehen, wenn die Farbbildpunkte so klein sind, dass das Auge sie nicht mehr einzeln sehen kann. Sind alle Farbildpunkte hell erleuchtet ergibt dies weiss. Sind alle dunkel ergibt das schwarz, usw.. Beim digitalen Fernsehen ist es einfach. Da gibt es für jede Farbe 256 verschiedene Helligkeiten. Macht insgesamt 256 hoch 3 Kombinationsmöglichkeiten, was wiederum rund 17 Millionen Farben ergibt.  

Röhrenmonitoroberfläche in einer Vergößerung. Das Bild ist um 45% gedreht, was wenig zum Verständnis des Themas beiträgt. Alle Farbpunkte liegen auf einer Linie, die von drei Elektronenstrahlen (pro Farbe einer) Zeilenweise zum leuchten angeregt werden.

Das RGB Farbsystem kann mehr Farben darstellen, als ein Mensch sehen kann. Es kann aber nicht alle Farben darstellen, die ein Mensch sehen kann. Röhrenfernseher können theoretisch unendlich viele Farben darstellen, Flachbildschirme können meist "nur" rund 16 - 17 Millionen Farben, was aber eigendlich ausreichen ist. Denn mehr Farben werden nicht gesehen und digital auch nicht übertragen. 

Natürlich muss auch hier zwischen Theorie und Praxis unterschieden werden. Die Farbdarstellung ist für Flachbildschirme nicht unproblematisch. Gute LCD Geräte setzen aufwändige Hintergrundbeleuchtungen ein, um gute Ergebnisse zu erzielen. Damit ist der Vorteil des geringeren Stromverbrauchs dahin. Für den Gesamtbildeindruck ist die Frage, wie schwarz ein Fernseher schwarz anzeigen kann, wichtiger als die Frage der Farben. Während Röhrenbildschirme einfach die Punkte nicht erleuchten und damit ein 100%tiges schwarz anzeigen können, müssen LCDs die Lichtzufuhr blockieren um schwarz anzuzeigen. Es hat recht lange gedauert, bis damit akzeptabele Schwarzwerte erreicht wurden. Derzeit wird eine SED genannte Technologie entwickelt, die es ermöglicht flache Röhrenbildschirme zu bauen, da jeder Bildpunkt eine eigene kleine Röhre ist.

                                         

Digitales Fernsehen kann mehr sichtbare Farben darstellen als analoges Fernsehen. Für das digitale Farbfernsehn ist das YCbCr-Farbmodell relevant, das bei den meisten Arten der digitalen Bild- und Videokompression eingesetzt wird. Das System basiert auf dem analogen YUV PAL Farbraum. Der YUV Farbraum entspricht nicht genau dem RGB Farbraum. Analog wird auch nicht YUV gesendet sondern ein Signal, dass sich FBAS oder Composite nennt. Digital wird im MPEG Format übertragen. Bei digitalem Empfängern kann ausgewählt werden, welches Signal ausgegeben werden soll. YUV oder RGB muss nicht immer besser sein. Z.B. kann ein älterer Sony Trinitron Röhrenfernseher zwar auch das RGB und das YUV Signal verarbeiten, liefert aber mit dem FBAS Signal ein deutlich besseres Bild.

Zwischen HDTV und dem heutigen Fernsehstandard PAL gibt es in ihren digitalen Versionen aber keinen Unterschied. Gesendet wird eine 4:2:0 / 8 bit Quantisierung. Die 8 bit Quantisierung wird auch als 24 bit oder 32 bit Farbauflösung bezeichnet. Wenn behauptet wird, dass HDTV bunter sei als PAL, gehört das also in die Abteilung Werbesprüche.  Der Hintergrund: Generell gibt es zwei verschiedene Auslegungen von "PAL". Nach strenger Auslegung ist digitales PAL kein PAL. Nach erweiterter Auslegung meint digitales PAL eine Auflösung von 576 genutzten Bildzeilen, was der von analogem PAL entspricht.

Aufgenommen wird mit Digital Betacam (PAL digital) mit einer Farbauflösung von 4:2:2 bei einer 10 bit Quantisierung, was dem analogen YUV Studio PAL Signal entsprechen soll. Die höhere Farbauflösung ermöglicht eine besser Nachbearbeitung. Es besteht für den Zuschauer aber kein Unterschied, ob nun eine 4:2:2/10 bit oder eine 4:2:0/8 bit Quantisierung gesendet wird. 4:2:0 kann wieder in 4:2:2 zurückverwandelt werden, wobei lediglich Informationen für die Nachbearbeitung verloren gehen.

Der HDTV Broadcast Standard HDCAM hat eine 4:2:2 Farbauflösung bei einer 8 bit Quantisierung und damit eine niedrigere Farbauflösung als PAL Digital (Digital Betacam).

Der Schärfeeindruck hat übrigens nichts mit der Farbauflösung zu tun. Er resultiuert aus der Luminazauflösung, die nie reduziert wird.

* Weitere Informationen und Quellen

Quelle:

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BET- Broadcast Fachwörterbuch

Bild der Bildschirmoberfläche: Wikipedia




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