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Wie funktioniert die Videoauflösung?

Wenn Sie ein Fernsehgerät, einen Blu-ray-Disc-Player, einen DVD-Player oder einen Camcorder kaufen, scheint der Verkäufer den Begriff immer zu hype Auflösung. Es sind Zeilen und Pixel und so weiter ... Nach einer Weile scheint nichts davon Sinn zu haben. Hier ist was Sie wissen müssen.

Was ist Videoauflösung?

Ein Videobild besteht aus Zeilen scannen (analoge Videoaufnahme- / Wiedergabegeräte und Fernsehgeräte) oder Pixel (digitale Aufnahme- / Wiedergabegeräte sowie LCD-, Plasma- und OLED-Fernseher). Die Anzahl der Scanlinien oder Pixel bestimmt die aufgezeichnete oder angezeigte Auflösung.

Im Gegensatz zu Filmen, bei denen das gesamte Bild gleichzeitig auf einem Bildschirm angezeigt wird, werden Videobilder unterschiedlich angezeigt.

So werden Videobilder angezeigt

Ein Fernsehbild besteht aus Zeilen oder Pixelzeilen über einem Bildschirm, die am oberen Bildschirmrand beginnen und sich nach unten bewegen. Diese Zeilen oder Zeilen können auf zwei Arten angezeigt werden.

  • Die erste Möglichkeit, Bilder anzuzeigen, ist das Aufteilen von Linien in zwei Felder in der zuerst alle ungeradzahligen Zeilen und dann alle geradzahligen Zeilen angezeigt werden Interlacing oder Interlaced-Scan.
  • Die zweite Methode, die in der digitalen Videoumgebung verwendet wird, ist Laufende kontrolle. Anstatt die Zeilen in zwei alternativen Feldern anzuzeigen, können bei der progressiven Abtastung die Zeilen nacheinander angezeigt werden. Dies bedeutet, dass sowohl die ungeradzahligen als auch die geradzahligen Zeilen in numerischer Reihenfolge angezeigt werden.

CRT-Fernseher (Fernsehgeräte, die Bildröhren verwenden) können zur Anzeige von Interlaced- oder progressiv erzeugten Bildern verwendet werden. Flachbildfernseher (LCD, Plasma, OLED) können jedoch nur Bilder progressiv anzeigen - wenn sie mit einem eingehenden Interlaced-Bildsignal konfrontiert werden, einem Flachbildschirm Das Fernsehgerät verarbeitet die verschachtelten Videoinformationen so, dass sie schrittweise angezeigt werden können.

Analoges Video - Der Ausgangspunkt

Wenn es um die Videoauflösung geht, ist analoges Video der Ausgangspunkt. Obwohl das meiste, was wir im Fernsehen sehen, aus digitalen Quellen stammt, werden einige analoge Quellen und Fernsehgeräte immer noch verwendet.

Bei analogen Videos ist das Bild umso detaillierter, je mehr vertikale Abtastzeilen vorhanden sind. Die Anzahl der vertikalen Abtastzeilen ist jedoch innerhalb eines Systems festgelegt. Hier sehen Sie, wie die Auflösung im funktioniert NTSC, PAL und SECAM analoge Videosysteme.

  • NTSC basiert auf einem 525-Zeilen-System mit 60 Halbbildern / 30 Bildern pro Sekunde im 60-Hz-System zur Übertragung und Anzeige von Videobildern. Hierbei handelt es sich um ein Interlaced-System, bei dem jeder Frame in zwei Feldern mit 262 Zeilen abgetastet wird. Dieses wird dann kombiniert, um einen Videoframe mit 525 Scan-Zeilen anzuzeigen. NTSC-basierte Länder umfassen die USA, Kanada, Mexiko, einige Teile von Mittel- und Südamerika, Japan, Taiwan und Korea.
  • KUMPEL Dies war das am weitesten verbreitete Format außerhalb der NTSC-basierten Länder für analoge Fernsehsendungen und Videoanzeige. Es basiert auf einem 625-Zeilen-, 50-Feld- / 25-Frame-System und einem 50-Hz-System. Das Signal ist wie NTSC in zwei Halbbilder zerlegt, die jeweils aus 312 Zeilen bestehen. Die Hauptmerkmale von PAL sind ein besseres Gesamtbild als NTSC, da die Anzahl der Abtastzeilen größer ist und die Farbe von Anfang an zum Standard gehörte Die Farbkonsistenz zwischen Sendern und Fernsehgeräten ist wesentlich besser: Zu den Ländern, die das PAL-System verwenden, gehören Großbritannien, Deutschland, Spanien, Portugal, Italien, China, Indien, der größte Teil Afrikas und der Nahe Osten.
  • SECAM ist der "Outlaw" von analogen Videostandards. Wie PAL ist dies ein Interlaced-System mit 625 Zeilen und 50 Halbbildern / 25 Bildern pro Sekunde. Die Farbkomponente wird jedoch anders implementiert als in PAL oder NTSC. Zu den Ländern, die das SECAM-System genutzt haben, gehören Frankreich, Russland, Osteuropa und einige Teile des Nahen Ostens.

Die Anzahl von Scanlinien oder vertikale Auflösungvon NTSC / PAL / SECAM sind insofern konstant, als alle analogen Videoaufzeichnungs- und -anzeigegeräte den oben genannten Standards entsprechen. Zusätzlich zu den vertikalen Abtastzeilen trägt die Anzahl der Punkte, die in jeder Zeile auf dem Bildschirm angezeigt werden, zu einem Faktor bei, der als bekannt ist horizontale Auflösung Dies kann abhängig von der Fähigkeit eines Videoaufzeichnungs- / Wiedergabegeräts zum Aufzeichnen von Punkten und der Fähigkeit eines Videomonitors, Punkte auf einem Bildschirm anzuzeigen, variieren.

Bei Verwendung von NTSC als Beispiel gibt es insgesamt 525 Abtastzeilen (vertikale Auflösung), jedoch werden nur 485 Abtastzeilen verwendet, um das grundlegende Detail im Bild zu bilden (die verbleibenden Zeilen werden mit anderen Informationen, wie Untertitel und anderen technischen Informationen, codiert.) ). Die meisten analogen Fernsehgeräte mit mindestens Composite-AV-Eingängen können eine horizontale Auflösung von bis zu 450 Zeilen anzeigen, wobei die High-End-Monitore weitaus mehr bieten.

Nachfolgend finden Sie eine Liste der analogen Videoquellen und ihrer ungefähren Spezifikationen für die horizontale Auflösung. Einige der aufgeführten Variationen beruhen auf dem Qualitätsbereich der verschiedenen Marken und Produktmodelle, die jedes Format verwenden.

  • VHS / VHS-C - 220 bis 240 Zeilen
  • BETA - 250 Zeilen
  • 8 mm - 250 bis 280 Zeilen
  • SuperBETA - 270 bis 280 Zeilen
  • Analoge Fernsehsendung - 330 Zeilen
  • Analoges Kabelfernsehen - 330 Zeilen
  • Standard Digitalkabel - Bis zu 480 Zeilen (aks 480i) über analogen Videoausgang. 720 x 480 Pixel (480i oder 480p) über HDMI-Videoausgang (digital).
  • S-VHS / S-VHSC - 400 Zeilen
  • DVD-R / -RW / + R / + RW - 250 bis 400+ Zeilen (abhängig vom Aufnahmemodus und der verwendeten Komprimierung).
  • Laserdisc - 400 bis 425 Zeilen
  • Hi8 - 380 bis 440 Zeilen
  • Digital 8 - 400 bis 500 Zeilen
  • miniDV - 400 bis 520 Zeilen
  • microMV - 500 Zeilen
  • ED BETA - 500 Zeilen
  • Kommerzielle DVD - 480 Zeilen (aka 480i) über einen analogen Videoausgang. 720 x 480 Pixel (480i oder 480p) über HDMI-Videoausgang (digital).

Wie Sie sehen, unterscheidet sich die Auflösung der verschiedenen Videoformate erheblich. VHS befindet sich am unteren Ende, während miniDV und DVD (bei Verwendung eines analogen Videoausgangs) die höchsten, üblicherweise verwendeten analogen Videoauflösungen darstellen.

Ein weiterer Faktor, der berücksichtigt werden muss, ist die Angabe der Auflösung für Digital und HDTV.

Genau wie beim analogen Video besteht die digitale Videoauflösung sowohl aus einer vertikalen als auch aus einer horizontalen Komponente. Die Gesamtbildauflösung, die in DTV und HDTV angezeigt wird, wird jedoch in Bezug auf die Anzahl von angegeben Pixel auf dem Bildschirm statt Linien. Jedes Pixel besteht aus einem roten, grünen und blauen Subpixel.

Digital-TV-Auflösungsstandards

In den derzeitigen Digital-TV-Standards gibt es insgesamt 18 Videoauflösungsformate, die von der FCC für die Verwendung in dem US-amerikanischen TV-Rundfunksystem (auch in vielen kabel- / satellitenspezifischen Kanälen verwendet) zugelassen sind. Glücklicherweise gibt es für den Konsumenten nur drei, die üblicherweise von Fernsehsendern verwendet werden, aber alle HDTV-Tuner sind mit allen 18 Formaten kompatibel.

Die drei Auflösungsformate für Digital und HDTV sind:

  • 480p - Durch 720 Pixel auf dem Bildschirm und 480 Pixel von oben nach unten dargestellt. Jede Pixelzeile wird fortlaufend angezeigt. Die Gesamtanzahl der auf dem Bildschirm angezeigten Pixel beträgt 345.600.
  • 720p - Dargestellt durch 1280 Pixel auf dem Bildschirm und 720 Pixel von oben nach unten. Jede Pixelzeile wird fortlaufend angezeigt. Die Gesamtanzahl der auf dem Bildschirm angezeigten Pixel beträgt 921.600.
  • 1080i - Durch 1.920 Pixel auf dem Bildschirm und 1.080 Pixel von oben nach unten dargestellt. Jede Pixelzeile wird interlaced dargestellt (alle ungeradzahligen Zeilen, gefolgt von allen geraden Zeilen). Die Gesamtanzahl der auf dem Bildschirm angezeigten Pixel beträgt 2.073.600 (jeweils die Hälfte der angezeigten Pixel).

1080p

Das Blu-ray-Disc-Format, Streaming und einige Kabel- / Satellitendienste sind zwar in der TV-Übertragung (bis zu diesem Zeitpunkt) nicht in der Lage, Inhalte mit einer Auflösung von 1080p zu liefern

1080p stellt 1.920 Pixel dar, die über den Bildschirm verlaufen, und 1.080 Pixel verlaufen von oben nach unten. Jede horizontale Pixelzeile wird fortlaufend angezeigt. Dies bedeutet, dass alle 2.073.600 Pixel in einer Aktion angezeigt werden. Dies ist ähnlich wie bei 720p, jedoch mit einer erhöhten Anzahl von Pixeln über und unter dem Bildschirm. Obwohl die Auflösung 1080i entspricht, werden nicht alle Pixel gleichzeitig angezeigt.

HDTV gegen EDTV

Obwohl Sie möglicherweise ein Bild mit einer bestimmten Auflösung in Ihr HD-Fernsehgerät eingeben, kann Ihr Fernsehgerät möglicherweise nicht alle Informationen wiedergeben. In diesem Fall wird das Signal häufig aufbereitet (skaliert), um der Anzahl und Größe der Pixel auf dem physischen Bildschirm zu entsprechen.

Ein Bild mit einer Auflösung von 1920 x 1080 Pixeln kann beispielsweise so skaliert werden, dass es auf die Werte 1366 x 768, 1280 x 720, 1024 x 768, 852 x 480 oder ein anderes verfügbares Pixelfeld pro Verarbeitungsfunktion des Fernsehgeräts passt. Der relative Detailverlust, den der Betrachter tatsächlich erlebt, hängt von Faktoren wie Bildschirmgröße und Betrachtungsabstand vom Bildschirm ab.

Beim Kauf eines Fernsehgeräts müssen Sie nicht nur sicherstellen, dass Sie 480p, 720p, 1080i oder andere Videoauflösungen eingeben können, auf die Sie möglicherweise zugreifen können, sondern auch das Pixelfeld des Fernsehgeräts (und ob Aufwärts- / Abwärtskonvertierung) wird eingesetzt).

Genauer gesagt wird ein Fernsehgerät, das ein HDTV-Signal (z. B. 720p, 1080i oder 1080p) in ein Pixelfeld von 852 x 480 (480p) abwärts konvertieren muss, als EDTVs und nicht als HDTVs bezeichnet. EDTV steht für Enhanced Definition Television.

Erforderliche Auflösung für True HD-Bildanzeige

Wenn ein Fernseher eine native Bildschirmauflösung von mindestens 720p hat, gilt er als HDTV. Die meisten verwendeten LCD- und Plasma-Fernseher haben beispielsweise eine native Bildschirmauflösung von 1080p (Full HD). Bei einem Eingangssignal von 480i / p, 720p oder 1080i skaliert der Fernseher das Signal daher auf 1080p, um es auf dem Bildschirm anzuzeigen.

Upscaling und DVD

Obwohl Standard-DVD kein hochauflösendes Format ist, können die meisten DVD-Player ein Videosignal in 720p, 1080i oder 1080p über Upscaling ausgeben. Dadurch kann der Videoausgang des DVD-Players besser an die Fähigkeiten eines HDTV angepasst werden, wodurch mehr Bilddetails wahrgenommen werden. Beachten Sie jedoch, dass das Ergebnis der Hochskalierung nicht mit der nativen Auflösung von 720p, 1080i oder 1080p identisch ist. Es handelt sich hierbei um eine mathematische Näherung.

Die Video-Upscaling-Funktion ist am besten für feste Pixel-Displays wie LCD- oder Plasma-Sets geeignet. Das Upscaling kann zu rauhen Bildern auf Zeilenabtastungs-basierten CRT- und CRT-basierten Projektionssets führen.

Über 1080p hinaus

Bis 2012 war die 1080p-Videoauflösung für den Einsatz in Fernsehgeräten am höchsten und liefert für die meisten Fernsehzuschauer immer noch eine hervorragende Qualität. Mit der Nachfrage nach immer größeren Bildschirmen wurde jedoch die 4K-Auflösung (3480 x 2160 Pixel oder 2160p) eingeführt, um ein noch detaillierteres Bild zu liefern, insbesondere in Kombination mit anderen Technologien wie HDR-Helligkeitssteigerung und WCG (Wide Colour Gamut) ). Ebenso wie das Hochskalieren verwendet wird, um die sichtbaren Details für Quellen mit geringerer Auflösung auf HDTVs zu erhöhen, kann ein 4K-Ultra-HD-Fernseher Signalquellen hochskalieren, so dass er auf dem Bildschirm besser aussieht.

4K-Inhalte sind derzeit von Ultra HD-Blu-ray-Discs und ausgewählten Streaming-Diensten wie Netflix, Vudu und Amazon verfügbar.

So wie Millionen von Konsumenten sich an 4K-Ultra-HD-Fernseher gewöhnen, ist die 8K-Auflösung (7840 x 4320 Pixel - 4320p) natürlich unterwegs.

Auflösung vs. Bildschirmgröße

Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich bei Digital- und HD-Flachbildfernsehern die Pixelanzahl für eine bestimmte Bildschirmauflösung nicht ändert, wenn sich die Bildschirmgröße ändert. Mit anderen Worten, ein 32-Zoll-1080p-Fernsehgerät hat die gleiche Anzahl von Pixeln auf dem Bildschirm wie ein 55-Zoll-1080p-Fernsehgerät. Es gibt immer 1.920 Pixel, die horizontal pro Zeile über den Bildschirm verlaufen, und 1.080 Pixel, die vertikal pro Spalte auf dem Bildschirm auf und ab laufen. Dies bedeutet, dass die Pixel eines 1080p-55-Zoll-Fernsehgeräts größer sind als die Pixel eines 32-Zoll-1080p-Fernsehgeräts, um die Bildschirmoberfläche zu füllen. Dies bedeutet, dass sich mit der Bildschirmgröße die Anzahl der Pixel pro Zoll ändert.

Die Quintessenz

Wenn Sie über die Videoauflösung noch etwas verwirrt sind, sind Sie nicht alleine. Denken Sie daran, dass die Videoauflösung entweder in Zeilen oder Pixeln angegeben werden kann. Die Anzahl der Zeilen oder Pixel bestimmt die Auflösung der Quelle oder des Fernsehgeräts. Lassen Sie sich jedoch nicht zu sehr von allen Videoauflösungsnummern einfangen. Wenn man es so sieht, sieht VHS auf einem 13-Zoll-Fernseher großartig aus, aber auf einem großen Bildschirm "beschissen".

Darüber hinaus trägt nicht nur die Auflösung zu einem guten Fernsehbild bei. Zusätzliche Faktoren wie die Farbgenauigkeit und die Wahrnehmung von Farbe, Kontrastverhältnis, Helligkeit, maximalem Betrachtungswinkel, ob das Bild interlaced oder progressiv ist, und sogar die Raumbeleuchtung tragen alle zur Bildqualität auf dem Bildschirm bei.

Sie können ein sehr detailliertes Bild haben, aber wenn die anderen genannten Faktoren nicht gut umgesetzt werden, haben Sie einen miesen Fernseher. Selbst mit Technologien wie Upscaling können die besten Fernsehgeräte eine schlechte Eingangsquelle nicht gut aussehen lassen. Tatsächlich sehen gewöhnliche Broadcast-TV- und analoge Videoquellen (mit ihrer geringen Auflösung) auf einem HD-Fernsehgerät manchmal schlechter aus als auf einem guten Standard-Analoggerät.