Inhaltsverzeichnis

1  Einführung  1

2  Definition: High-definition Television  3

2.1  Eine höhere Videoauflösung  5

2.1.1  Bildauflösung  5

2.1.2  Temporale Auflösung  6

2.1.3  Bewegungsauflösung  6

2.1.4  Chrominanz- und Luminanzauflösung  7

2.2  Bildaufbauverfahren: Voll- und Halbbilder  8

2.3  Bandbreiten bei HD-Übertragung  10

2.4  Das Bild-Seitenverhältnis  11

2.5  HDTV-Normen  12

3  Der Begriff der Bildschärfe  13

3.1  Schärfe in den Naturwissenschaften  14

3.1.1  Schärfe im Verständnis der Fotografie  14

3.1.2  Schärfe in der menschlichen Wahrnehmungsphysiologie  15

3.2  Der menschliche Schärfe-Eindruck  17

3.3  Der optimale Betrachtungsabstand  19

3.4  Das Verhältnis zwischen Auflösung und Schärfe  20

4  Empirischer Teil  21

4.1  Einleitung  21

4.2  Placebo-Studie von Joor, Beekhuizen et al.  21

4.3  Vergleichs-Studie: 720p gegen 1080i  23

4.4  Diskussion der Ergebnisse auf Basis der technischen Rahmenbedingungen  25

5  Resümee  29

Literaturangaben   32

Gedruckte  Quellen:  32

Elektronische  Quellen:  33

1 Einführung

Seit Beginn des 20. Jahrhunderts gibt es ständig neue elektronische Weiterentwicklungen. Computer wurden und werden leistungsfähiger, neue Kameras produzieren bessere Bilder und neue Moni-tore stellen schärfere Bilder dar als ältere Modelle. Erst mit leistungsfähigen Computern und hochaufgelösten Kameras sind die Bedingungen für hochaufgelöstes Fernsehen gegeben. Zum Zeitpunkt dieser Arbeit im November 2009 stehen schon seit mehreren Jahren Monitore zur Verfügung, die hochaufgelöste Bilder darstellen können. Das hochaufgelöstes Fernsehen, HDTV, wartet mit einer bis zu fünf mal so hohen Pixel-Auflösung wie herkömmliches Fernsehen auf. Fernsehanbieter und Hersteller von Fernsehgeräten geben vor, mit HDTV erreiche man eine viel bessere Bildqualität, so scharf sei der Bildeindruck. Gar schärfer als die Realität sei HDTV, wie der Medienkonzern „ProSiebenSat1“ Anfang 2006 behauptete ² . Nun soll es nicht Ziel dieser Arbeit sein, Werbebehauptungen zu beurteilen. Die Frage lautet daher: Bringt hochaufgelöstes Fernsehen automatisch eine bessere Bildqualität mit sich? Die Arbeitshypothese dieser Arbeit lautet vorerst, eine bessere Bildqualität kann mit HDTV nur unter optimalen Bedingungen erreicht werden. Diese These soll in dieser Arbeit genauer beleuchtet und korrigiert werden. Optimale Bedingungen seien etwa ein veränderter Betrachtungsabstand oder eine Signalkette, welche HDTV möglichst wandlungsfrei transportiert.

Diese Arbeit wird keine Abhandlung über das Verhältnis zwischen subjektiv wahrgenommener Bildqualität und tatsächlicher Bildqualität in Bezug auf Schärfe im Spannungsfeld Dutzender Fak-toren leisten können. Derartige Faktoren können technische Beschränkungen sein, wie HDTV-Sender, welche mit geringer Bandbreite ausgestrahlt werden oder auch psychologische Effekte: Beispielsweise gibt eine niederländische Studie an 60 Versuchspersonen Hinweise darauf, dass Rezipienten Unterschiede zwischen HDTV und SDTV (normalaufgelöstes Fernsehen) nicht erkennen können. Den Versuchspersonen war suggeriert worden, HDTV anzusehen, was sie glaubten und von dem vermeintlichen HDTV überzeugter waren als eine SDTV-Kontrollgruppe. 3

² Pressemitteilung von ProSiebenSat1 Media AG am 6. März 2006, URL:

http://www.sevenoneinteractive.de/205.html?&cHash=7a26cb709a&tx_ttnews[backPid]=524&tx_ttnews[pS]=1227331

327&tx_ttnews[tt_news]=298

³ Vgl. Joor, Beekhuizen et al., 2009

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Dies überspitzt die Fragestellung weiter: Ist die höhere Qualität von HDTV Einbildung oder tatsächlich wahrnehmbar?

Diese Arbeit versucht auf Basis umfangreicher technischer Dokumentationen und mehrerer experimenteller Studien zwischen der Trias des subjektiven Bildeindrucks von Versuchspersonen, den unterschiedlichen technischen Eigenschaften von HDTV sowie den Rezeptions-Bedingungen zu vermitteln. Fragestellungen zur Tonqualität werden aus Gründen der didaktischen Reduktion ausgeklammert und müssen an anderer Stelle behandelt werden. ⁴ Es geht auch nicht um eine aktuelle und komplette Darstellung des Komplexes HDTV im Bezug auf Bildqualität. Dennoch wird im folgenden Kapitel 2 eine Einführung des Komplexes HDTV gegeben, denn der Begriff HDTV meint neben neuen Fernsehnormen auch vieles, was hochauflösend am Computer rezeptiert wird. Der Komplex „HDTV“ wird genauer anhand wichtiger technischer Begriffe ausgeführt. Im darauf folgenden Kapital 3 werden zwei empirische Studien kurz erläutert: die weiter oben schon angeschnittene Experimental-Studie von Joor, Beekhuizen et al. sowie eine große Bild-Vergleichsstudie von Schuch und Schwahn.

Daran schließt sich Kapitel 4 an, in welchem die Ergebnisse der Studien im Zusammenhang mit den technischen Parametern von HDTV unter Berücksichtigung der Rezeptions-Bedingungen diskutiert werden.

Abschließend folgt in Kapitel 5 ein Resümee der Diskussion und ein Ausblick auf die Zukunft.

Alle URLs dieser Hausarbeit wurden am 29. November 2009 auf Erreichbarkeit geprüft.

⁴ Zur Einführung: Lerch, Reinhard. Technische Akustik. Berlin, 2009.

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2 Definition: High-definition Television

HDTV ist eine Abkürzung für High-definition Television ⁵ , übersetzt hochaufgelöstes oder hochauflösendes Fernsehen. HDTV bezeichnet somit hochauflösende, neue Fernsehnormen: grob lassen sie sich in „720p“ und „1080i“ aufteilen. In einer Erweiterung soll nicht nur vom Zuschauen des hochaufgelösten Fernsehens die Rede sein, sondern alle Betrachtung hochaufgelöster verbreiteter Bildinhalte auf hochauflösenden Bildschirmen. Dies schließt die Rezeption am Computer eindrücklich mit ein. Das Attribut „hochauflösend“ bezeichnet technische Parameter, welche diejenigen vom normalauflösendem Fernsehen, SDTV ⁶ , übertreffen. Es gibt viele technische Parameter, die Bildsignale beschreiben. Im Zuge der weltweiten Einführung von HDTV haben sich allerdings nur zwei Werte um den Faktor zwei bis Faktor fünf ⁷ verbessert: die Bildauflösung und die zeitliche Auflösung. Es soll kurz darauf hingewiesen sein, dass sich europäisches HDTV und amerikanisches HDTV im Hinblick auf die zeitliche Auflösung, die Bildwiederholrate, unterscheiden: in den USA und Japan beträgt diese in jedem HDTV-Format 60 Bilder pro Sekunde, in Europa 50. ⁸ Es gibt wie bereits angesprochen zwei HDTV-Formate. Das Format 720p bietet eine Bildauflösung von 720 mal 1280 Pixeln bei einer Bildwiederholrate von 50 Vollbildern (60 in den USA), das Format 1080i hat eine Bildauflösung von 1920 mal 1080 Pixel bei einer Bildwiederholrate von 50 Halbbildern pro Sekunde (60 in den USA). Allerdings kann das Format 1080i bei der gleichen Bildauflösung auch 25 Vollbilder pro Sekunde beinhalten, genannt 1080/24psf (progressive segmented frames). 9

⁵ „HDTV“, „hochaufgelöstes Fernsehen“ und „HD“ werden in dieser Arbeit synonym verwendet. Gemeint ist die Be-

trachtung von hochaufgelösten Bildinhalten auf Fernsehgeräten und Computern. Analog meint „SDTV“ das gleiche wie

„SD“ und „normalaufgelöstes Fernsehen“.

⁶ Aus Gründen der Lesbarkeit wird hier von SDTV gesprochen, was der Vielzahl an technischen Normen nicht gerecht

wird. SDTV kann digital als auch analog produziert und/oder ausgestrahlt werden. Für Europa gilt die Norm ITU-R

„BT.501“, für die USA ITU-R „BT.470-7“.

⁷ Die Frage, um welchen Faktor HDTV und SDTV sich bezüglich ihrer Pixelauflösung unterscheiden, hat zum einen

systematische Hintergründe, da es verschiedene HDTV-Fernsehnormen - 720p (Faktor 2 Pixelauflösung in Bezug zu

SDTV) und 1080i (Faktor 5, ebenda) - gibt und weist zum anderen methodisch auf die strittige Frage, ob bei der Fern-

sehnorm 1080i die Pixelauflösung eines Vollbildes zur Berechnung herangezogen werden soll oder ob nur die eines

Halbbildes zählt. Dazu siehe Kapitel 2.2 und 2.3. Es scheint einen Konsens darüber zu geben, dass die zeitliche Auflö-

sung einen ebenso wichtigen Einfluss auf die Bildqualität wie die Pixelauflösung hat, siehe dazu weiter in Kapitel 3.

⁸ Die Problematik 50 und 60 Hertz ist bis heute störend zum Umrechnung von Bildinhalten, die die Atlantikseite wech-

seln. Die Tatsache, dass überhaupt bei Bildwiederholraten nationale Unterschiede existieren, lässt sich geschichtlich mit

der Kopplung von Fernseh-Wiederholraten an die Netzfrequenz des elektrischen Stroms erklären. Bei der Einführung

von HDTV wurden aus Gründen der Abwärtskompatibilität die Bildrate von SDTV im jeweiligen Land übernommen.

Eine Notwendigkeit für eine Kopplung an die Netzfrequenz ist nicht mehr gegeben. Vgl. Schmidt 2009, S. 31.

⁹ Vgl. Schmidt, 2009. S. 149.

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HD-Formate werden mit einer Nomenklatur bezeichnet, die sich aus den folgenden technischen Parametern zusammen setzt:

Zeilenzahl + Bildaufbauverfahren + Bildwiederholrate

Im weiteren Verlauf dieses Kapitels werden die Begriffe definiert.

Dass das 720p- und das 1080i-Format heute mehr oder minder koexistieren, ist einem Lagerkrieg, dem „Format War“ geschuldet, der von Politik, Fernsehsendern, Fachleuten und auch Amateuren betrieben wurde. ¹⁰ Jedes Format hat seine Vor- und Nachteile; diese werden später diskutiert. An sich liegt der Vorteil von HDTV in einer höheren Bildschärfe und im Falle auch von 720p in einer flüssigeren und schärferen Bewegungsdarstellung. Ursprünglich sollte HD nicht nur zu einem schärferen Bildeindruck führen, vielmehr sollte man den Betrachtungsabstand zum Fernsehgerät reduzieren können ¹¹ . Betrachtete man herkömmliches SDTV auf einer großen Leinwand bei kleinem Betrachtungsabstand so sähe man mit durchschnittlicher Sehleistung einzelne Pixel. Mit der höheren Auflösung von HDTV sähe man bei einem optimalen Betrachtungsabständen keine Pixel mehr. ¹² Dies bedeutet in Konsequenz, dass man seine bisherigen Sehgewohnheiten ändern und näher an den Monitor herankommen muss, möchte man einen Unterschied zwischen HDTV und SDTV sehen. Dies wird in Kapitel 3.3 weitergehend diskutiert.

Im folgenden Kapitel wird versucht, den Begriff der Videoauflösung von seiner umgangssprachlichen Bedeutung im Hegelschen Sinne ¹³ zu entfremden und in fünf Unterauflösungen zu differenzieren. Es werden nicht alle technischen Eigenheiten von Videosignalen erklärt, dies ist Aufgabe der Nachrichtentechnik. ¹⁴ Es ergibt sich daher die didaktische Schwierigkeit, dass der Begriff des „Bildaufbauverfahrens“ noch nicht definiert ist, er aber notwendig ist, um „Videoauflösung“ zu beschreiben. Umgekehrt lassen sich Bildaufbauverfahren nicht ohne die Videoauflösung beschreiben.

¹⁰ Vgl. Laven, 2005, siehe auch http://www.ebu.ch/en/technical/trev/trev_301-editorial.html

¹¹ Vgl. BET-Fachwörterbuch, URL: http://www.bet.de/lexikon/begriffe/HDTV.htm

¹² Schmidt, 2009, S. 264.

¹³ Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Entfremdung

¹⁴ Weiterführende Literatur: „Die Grundlagen der Fernsehtechnik“, Mahler, Gerd, Berlin, 2005.

„Digitale Fernseh- und Hörfunktechnik in Theorie und Praxis“, Fischer, Walter, Berlin, 2009.

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Daher werden „Videoauflösung“ und „Bildaufbauverfahren“ in der Reihenfolge dieses Satzes nach-einander abgehandelt.

2.1 Eine höhere Videoauflösung

Videosignale lassen sich durch unterschiedliche Arten an Auflösung beschreiben: Bild-, Luminanz-, Chrominanzauflösung- und Bewegungsauflösung sowie temporale Auflösung ¹⁵ . Im allgemeinen Sprachgebrauch meint „Auflösung“ meistens die Bildauflösung. HDTV hat immer eine höhere Bildauflösung und teilweise eine höhere temporale Auflösung, woraus eine höhere Bewegungsauflösung resultiert.

Gemeint sind in diesem Kapitel Videosignale an sich, welche in festen Standards definiert und ausgestrahlt werden. ¹⁶ Moderne Fernsehgeräte halten sich dagegen manchmal nicht an diese Standards und errechnen beispielsweise Zwischenbilder aus Videosignalen, um Bewegungsabläufe flüssiger oder schärfer zu gestalten. Dies ist explizit nicht Gegenstand. 17

2.1.1 Bildauflösung

Sämtliche Video-Bildausgabegeräte (etwa Monitore, Projektoren, Displays) haben gemein, Bilder darzustellen. Jedes Bild ist in Hunderttausende bis Millionen kleiner Bildpunkte, Pixel, gerastert. Erst die Summe vieler unterschiedlicher, bunter Bildpunkte ergibt aus einiger Entfernung ein plastisches Bild. Die Feinheit der Rasterung nennt man Bild- oder Pixelauflösung. Sie bezeichnet die Anzahl der horizontalen Bildpunkte multipliziert mit der Anzahl der vertikalen Bildpunkte auf einer Darstellungsfläche. In Europa beträgt die Anzahl der übertragenden Bildpunkte pro Vollbild 720*576 (ergibt rund 414.00) Pixel, bei HDTV sind es 1920*1080 (rund 2.000.000) oder 1280*720 (rund 920.000) Pixel. Eine höhere Bildauflösung bedeutet, dass mehr Details in einem Bild sichtbar sind, und dass dieses Bild schärfer dargestellt wird.

¹⁵ Vgl. Schmidt, 2009, S. 151, vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/High_Definition_Television

¹⁶ Vgl. Standard ITU-R BT.709 für HDTV und BT.601-5 für SDTV.

¹⁷ Vgl. http://www.elektronikpraxis.vogel.de/displays/articles/104914

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In der Nachrichtentechnik spricht man auch von der Zeilenauflösung. Die Anzahl an Bildzeilen entspricht der Anzahl der vertikalen Bildpunkten. ¹⁸ HDTV hat also 1080 oder 720 Bildzeilen, SDTV 576 in Europa, respektive 480 in den USA.

Bildauflösung im visuellen Vergleich

(Quelle: Artikel HDTV aus der Wikipedia ¹⁹ )

2.1.2 Temporale Auflösung

Die Frequenz, mit der sich ein Videobild auf einem Monitor ändern kann, wird in Hertz (Bilder pro Sekunde) ausgedrückt. Die Bildwiederholrate des Videosignals entspricht der temporalen Auflösung. Sie besagt, wie oft sich pro Sekunde das Videobild ändert. Die temporale Auflösung ist nicht mit der Bewegungsauflösung zu verwechseln, da eine Änderung des Videobildes sich teilweise nur auf ein Halbbild und nicht auf ein Vollbild bezieht.

2.1.3 Bewegungsauflösung

Die Bewegungsauflösung oder örtliche Auflösung besagt, wie gut Bewegungen bzw. bewegte Bilder pro Zeit pro Bild aufgelöst werden oder kurz: wie Bewegungen aufgelöst werden. Sie ist abhängig zum einen von der Belichtungszeit der Kamera, d. h. wieviel des abgebildeten Bewegungszyklus in einem Bild aufgezeichnet wird und zum anderen von der temporalen Aufgelöstheit des Vi-

¹⁸ Vgl.Schmidt, 2009, S. 250.

¹⁹ http://de.wikipedia.org/wiki/High_Definition_Television

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deosignals. ²⁰ Durch eine höhere temporale Auflösung (der Bildfrequenz) kann man bei Verwendung von Vollbildern auch eine höhere Bewegungsauflösung erreichen. Das HDTV-Format 720 bietet entweder 60 oder 50 Vollbilder, weshalb es eine gute Bewegungsauflösung erreicht. Die Folge sind schärfere und flüssigere Zwischenbilder, Bewegungen wirken weniger verschwommen.

Die temporale Auflösung in Abhängigkeit zur Bewegungsauflösung

(Quelle: Steber, Nowara und Bonse, 2005. ²¹ )

2.1.4 Chrominanz- und Luminanzauflösung

Es fehlen noch zwei technische Auflösungen, Chrominanz- und Luminanzauflösung. Videosignale sind - anders als Computer-Signale - aus den Parametern Chrominanz und Luminanz zusammengesetzt. Ein Pixel lässt sich also mit einer bestimmten Farbinformation, der Chrominanz und einer Helligkeitsinformation, der Luminanz, beschreiben. Aber nicht jedes Pixel trägt beide dieser Information. Da das menschliche Auge Farbunterschiede nur schwer erkennen kann, sendet man nur jedes zweite oder jedes vierte Pixel mit Farbinformationen aus. Die Farbinformation gilt dann auch für umliegende Pixel. Dies dient der Datenreduktion, da Informationen im Videosignal eingespart werden. ²² Da sich HDTV und SDTV hinsichtlich der Qualität der Chrominanz und Luminanz nicht

²⁰ Vgl. Steber, Nowara und Bonse, 2005, S. 49-51.

²¹ Vgl. ebenda.

²² Vgl. Schmidt, 2009. S. 140 u. S.185.

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unterscheiden, wird darauf nicht weiter eingegangen. Dennoch soll darauf hingewiesen sein, dass „Auflösung“ verschiedene Dinge bezeichnen kann, wie dieses Kapitel gezeigt hat. Besonders wichtig sind zum einen die Pixelauflösung und zum anderen die Bewegungsauflösung, die von der tem-poralen Auflösung abhängt und davon, ob es sich um Voll- oder Halbbilder handelt. Um letztere geht es im nächsten Kapitel.

2.2 Bildaufbauverfahren: Voll- und Halbbilder

Bei Videosignalen kommen unterschiedliche Bildaufbauverfahren zum Einsatz. Ein Bildaufbauverfahren meint, wie ein Bild dargestellt wird. Es gibt die Darstellung in Halbbildern (englisch: „interlaced“) und in Vollbildern (englisch: „progressive“).

Halbbilder sind Bilder, welche zu einem Zeitpunkt nur zur Hälfte dargestellt werden. Zu einem weiteren Zeitpunkt wird die andere Hälfte des Bildes, das zweite Halbbild dargestellt. Genauer sind es Bilder, in denen nur jede zweite horizontale Bildzeile aktiv ist. Eine Bezeichnung für diese Art der Bilddarstellung ist Zeilensprung. ²³ Das Gegenteil ist das Vollbild, es wird zu einem Zeitpunkt ganz (voll) dargestellt, zum nächsten Zeitpunkt wird es wieder ganz gewechselt. Manche Fernsehnormen beruhen auf Halbbildern, etwa alle SDTV-Normen und die HDTV-Norm 1080i. ²⁴ Formate, mit dem Buchstaben „i“ (von englisch „interlaced“) sind Halbbildformate, Formate mit dem Buchstaben „p“ (von englisch „progressive“) Vollbildformate. ²⁵ Es seien die europäischen Formate als Beispiel herangezogen: Die temporale Auflösung beträgt 50 Hertz, d. h. jede 1/50 Sekunde wird ein Halbbild mit den geraden horizontalen Zeilen gezeigt, nach 1/50 das nächste Halbbild mit den ungeraden horizontalen Zeilen. Damit beträgt die Auflösung pro 1/50 Sekunde 960*1080, dass entspricht der Hälfte von 1920*1080. Dies erklärt, dass sich das Format 1920*1080 erst in Relation zu 1/25 Se-kunde definiert. Dagegen bietet das Format 720p jede 1/50 Sekunde die volle Auflösung von 1280*720. 720p definiert sich also in Relation zu 1/50 Sekunde. Es erscheint logisch, bei Verglei-

²³ Vgl.Schmidt, 2009, S. 432 u, 150f.

²⁴ Das Format 1080 kann allerdings auch ein reines Vollbildformat sein, welches mit 25 Vollbildern pro Sekunde arbei-

tet. Dieses Format wird dann 1080/25psf genannt (progressive segmented frames), wie weiter oben in Kapitel 1 ange-

deutet. Technisch wird dennoch 25p über 50i übertragen. Ein Vollbild wird dort auf zwei Halbbilder zerteilt. Die Video-

bandbreite ist somit identisch mit 1080/50i.

²⁵ Im Kapitel 2.5 - Fernsehnormen sind diese Formate näher aufgeführt.

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chen von Bildauflösungen das gleiche Zeitintervall zu wählen. ²⁶ Dies sei das Zeitintervall eines Vollbildes eines jeden Formates.

Zeilensprung schematisch

(Eigene Darstellung, Bilder teils Wikipedia ²⁷ )

Das Bildaufbauverfahren des Zeilensprungs kommt aus der Anfangszeit des Fernsehens. Ursprünglich diente er um die Bandbreite der damals noch analogen Videosignalen und der Ausstrahlung zu halbieren und zugleich die Bewegungsauflösung zu erhöhen, dies allerdings bei halbierter Bildauflösung. Dies ist heute technisch nicht mehr notwendig. Es wurde sich wiederholt gegen den Zeilensprung ausgesprochen. ²⁸ Trotz aller Forderungen nach einer Abschaffung des Zeilensprung und nach der Einführung reiner Vollbildformate, gibt es das Format 1080i. Argumentiert wurde für das Format aus Gründen der Abwärts-Kompatibilität auf Produzenten und Konsumenten-Seite zu bestehenden Halbbild-Umgebungen. ²⁹ Auch die nominell höhere Auflösung wurde vorgebracht. Multipliziert man die Auflösung pro gleichem Zeitintervall und rechnet dies auf eine Sekunde hoch, erhält man die Menge an Daten pro Sekunde, die Bandbreite eines Videosignals. Die Menge an Daten pro Sekunde, die man sieht, sollte ein guter Indikator für die Qualität eines Videoformats sein. Ver-

²⁶ Wähltman keinen Referenz-Zeitrahmen, in dem die Bildauflösung definiert werden kann, so kann man dies in Gro-

teske abführen. Man mag sich ein Gedankenexperiment vorstellen, bei dem es ein neues HDTV-Format gibt, welches

mit einer imposanten Auflösung von 99999x133333 daherkommt. Allerdings beträgt die Frequenz nur ein Bild pro Mo-

nat. Damit wäre der Videobegriff (=bewegtes Bild) ad absurdum geführt.

²⁷ http://de.wikipedia.org/wiki/Halbbild

²⁸ Wood, 2004. Vgl. http://www.ebu.ch/en/technical/trev/trev_300-wood.pdf

²⁹ Vgl. ebenda.

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gleicht man beide HDTV-Formate anhand ihres Videobandbreite, so gibt es geringe Unterschiede. Das Format 1080i hat nur eine rund 12 Prozent höhere Bandbreite: 30

Bandbreitenerrechnung bei den Formaten 720p und 1080i

960 * 1080 * 50 Hz = 51,8 1280 * 720 * 50 Hz = 46,1

Megapixel/Sekunde

Es ist geplant bis Mitte 2014 das Format 1080 mit 50 Vollbildern in Europa einzuführen. ³¹ Dies hätte eine Video-Bandbreite von 103,6 Megapixel pro Sekunde.

Dennoch spricht aus technischer Perspektive gegen Halbbildformate, dass es keine modernen Moni-tore gibt, welche Halbbilder darstellen können. Moderne LCD- oder Plasmafernseher errechnen aus beiden Halbbildern ein neues Vollbild („Deinterlacing“ ³² ), welches dargestellt wird. Da sich u. U. innerhalb zweier aufeinander folgender Halbbilder viel Bewegung im Bild ergibt, leidet die Bildqualität oft. Das Vollbild-Format 720p wird dagegen nativ, d. h. ohne Bearbeitung der Halbbilder dargestellt. Allerdings müssen viele Fernsehgeräte die Bildauflösung des Videosignals an die Bildauflösung des Panels anpassen, also etwa von 720p auf 1080p skalieren. Dies führt auch zu unterschiedlichen Qualitätsergebnissen. ³³ Als weiterer Vorteil gilt, dass Vollbildformate sich effektiver komprimieren lassen als Halbbildformate und Vorteile bei der Produktion haben: etwa beim Chroma-Keying ³⁴ . Vollbildformate werden daher als zukünftig adäquater angesehen.

2.3 Bandbreiten bei HD-Übertragung

Im letzten Kapitel wurde gezeigt, welche Bandbreite die beiden europäischen HDTV-Normen haben: 51,8 Megapixel pro Sekunde im 1080/50i-Format respektive 46,1 Megapixel pro Sekunde im 720/50p-Format. Diese Werte sich reichlich abstrakt, es liegt nahe sie in eine Datenrate zu überfüh-

³⁰ http://www.ebu.ch/en/technical/trev/trev_301-editorial.html

³¹ http://www.irt.de/fileadmin/media/downloads/themengebiete/15_qualitaet-hdtv.pdf

³² Vgl. http://tech.ebu.ch/docs/techreview/trev_2009-Q2_TVDisplays_Salmon.pdf

³³ Vgl. ebenda.

³⁴ Vgl. Schwahn, 2005, S. 87.

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ren: rund 130 MB pro Sekunde bei 1080/50i und rund 115 MB pro Sekunde bei 720p. ³⁵ Nun wird HDTV nicht unkomprimiert ausgestrahlt, es befinden sich diverse Komprimierungsformen weltweit im Einsatz. An dieser Stelle soll nicht weiter auf Komprimierungsformate eingegangen werden, da sich der Platz einer solchen Arbeit dafür kaum eignet. Dennoch sollen die beiden hauptsächlich genutzten Komprimierungsformate „H.264“ (auch „AVC“ genannt) und „MPEG-2“ nicht ungenannt bleiben. Die Datenraten von über 100 MB pro Sekunde werden mithilfe von Kompressions-Algorithmen auf Datenraten von 0,8 bis 2,5 MB pro Sekunde verkleinert und ausgestrahlt ³⁶ . Dies entspricht einem Kompressionsfaktor von teilweise über 1/150. Die Formate MPEG-2 und H.264 sind dafür gut geeignet, wobei H.264 fast zehn Jahre neuer ist und mit bis zu einer doppelten Effizienz gegenüber MPEG-2 aufwarten kann. ^37,38 Von der ITU wird allerdings eine weitaus höhere Datenrate gefordert: mit etwa 3 MB pro Sekunde soll HDTV in MPEG-2 ausgestrahlt werden. ³⁹ In Deutsch-land halten sich die Fernsehsender bisher nicht daran, wie viele HD-Themenseiten im Internet berichten. 40

2.4 Das Bild-Seitenverhältnis

Das Bild-Seitenverhältnis beschreibt, wie breit und hoch ein (Video-)Bild bemessen ist. Mathematisch wird es durch das Verhältnis Breite/Höhe ausgedrückt. Vor weiteren Ausführungen soll kurz innegehalten werden: Gegenstand ist das Bild-Seitenverhältnis, welches das Videosignal technisch ausmacht, nicht dieses welches das Bild inhaltlich-logisch enthält. Konkret nachzuvollziehen ist dieser Unterschied am Beispiel vieler Kinofilme im herkömmlichen Fernsehen. Oft sind im Videosignal schwarze Balken an Ober- und Unterseite enthalten, um das originale Seitenverhältnis des Kinofilmes beizubehalten. Das logische Bild-Seitenverhältnis wäre dies des enthaltenen Filmes, dass mathematische das der Form des Videosignals.

³⁵ Datenrate ohne Ton. Vgl. zu den Werten Schmidt, 2009, S. 151.

³⁶ Von Zuschauern abgemessene Datenraten bei HDTV-Programmen betragen zwischen 6 und 18 MBit pro Sekunde.

Vgl. http://www.digitalfernsehen.de/news/news_153278.html ³⁷ Schmidt, 2009, S. 288. ³⁸ http://tech.ebu.ch/docs/r/r124.pdf

³⁹ Vgl. ebenda.

⁴⁰ Vgl. Artikel „Premiere HD in Talfahrt mit der Bitrate“,

http://www.marcush.de/2008/07/27/premiere-hd-in-talfahrt-mit-der-bitrate/

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HDTV hat immer ein Bild-Seitenverhältnis von 16:9. SDTV kann sowohl 16:9 als auch 4:3 haben. Für HDTV wurde das breite 16:9 gewählt, da es dem Seheindruck des Menschen angenähert ist. ⁴¹ Da fast jeder Kinofilm in einem breiten Format vorliegt, müssen bei der Darstellung auf HDTV-Monitoren fast keine schwarzen Balken an Ober- und Unterseite eingeblendet werden.

Unterschiedliche Bild Seitenverhältnisse

(Quelle: Eigene Darstellung)

2.5 HDTV-Normen

Fernsehnormen sind Normierungen für Videosignale, die von der EBU (European Broadcast Union), der ITU (International Telecommunication Union) sowie der SMTPE (Society of Motion Picture and Television Engineers) im Sinne eines Standards festgelegt werden. ⁴² Diese Organisationen sind jeweils nationale oder internationale Zusammenschlüsse großer Rundfunkanstalten. Videosignale können komprimiert oder unkomprimiert in vielfältigen Videoformaten (beispielsweise „H.264“) oder auf verschiedenen Distributionsformen (etwa terrestrisch oder via IPTV) verbreitet werden. Die weiter oben bereits erwähnten HDTV-Fernsehnormen 720p und 1080i haben für den europäischen und amerikanischen Bereich eigene Bildwiederholfrequenzen: 50 Hz in Europa und 60 Hz in den USA. Sie lassen sich daher nach Bildauflösung und nach temporaler Auflösung systematisieren. Das Format 1080/50p existiert bereits auf Produktions-Seite, wird aber noch nicht ausgestrahlt, da es zur Zeit noch Bedenken hinsichtlich der benötigten Bandbreite gibt. 43

⁴¹ Vgl. Schmidt, 2009. S. 15.

⁴² Folgende Standards betreffen HDTV: ITU-Standard BT.709, EBU-Tech 3299 und SMPTE 274M.

⁴³ Vgl. Schwahn, 2005 S. 85.

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(Anmerkung: Hervorgehobene Bezeichnungen werden tatsächlich von Fernsehsendern ausgestrahlt. Andere Nor-

men existieren beispielsweise intern bei Rundfunkanstalten, kommen aber nicht zur Ausstrahlung. Etwa „1080/24p“

findet Verwendung bei hochaufgelösten Filmen auf blu-ray-Medien. Quelle: Fischer, 2009, S.135 u. insbesondere

151-152.)

3 Der Begriff der Bildschärfe

Ziel dieser Arbeit ist es, die Bildqualität, besonders die Bildschärfe von HDTV zu diskutieren. Im weiter unten folgenden Teil werden zwei Studien herangezogen, in der Test-Zuschauer die Qualität unterschiedlicher Videoquellen auf unterschiedlichen HDTV-Monitoren beurteilen sollten. Die Zuschauer sollten etwa beurteilen, ob Bild „a“ oder Bild „b“ schärfer erscheint. Somit müssen zuvor zwei Begriffe geklärt werden: Zum einen der Begriff der Schärfe im naturwissenschaftlich-technischen Sinne und zum anderen der Schärfe-Eindruck bei Menschen. Dies soll aber nicht nur auf unbewegte Standbilder bezogen sein, sondern auf bewegte Bilder. Wie scharf ein bewegtes Bild wirkt oder wie scharf es erscheint, hat nicht nur mit den technischen Daten und Rahmenbedingungen zu

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tun, wie gezeigt werden soll. Das bedeutet, dass die Schärfe eines Bildes mit dem Schärf-Eindruck nicht übereinstimmen muss.

Es folgt die Definition von Schärfe im technischen Verständnis.

3.1 Schärfe in den Naturwissenschaften

3.1.1 Schärfe im Verständnis der Fotografie

Der Definition nach beschreibt Schärfe die Unterscheidbarkeit von Details in einem Bild. Können viele Details in einem Bild unterschieden werden, spricht man von einer hohen Schärfe. ⁴⁴ Die Schärfe in einem Bild kann gemessen werden, in dem man die Schärfe anhand von Testbildern beurteilt. „Bild“ meint die Darstellung eines Bildes auf einem Abbildungsgerät, etwa einem HDTV-Fernseher oder einem Computermonitor. Um Schärfe zu beurteilen, zählt man die Anzahl an Linien in einem Testbild, welche noch unterscheidbar sind. Ein bekanntes Testbild ist der Siemensstern, der viele nah nebeneinander verlaufende schwarze und weiße Linien aufweist, welche auf einen Punkt zulaufen. Mit dem Siemensstern misst man, wie scharf ein Abbildungsgerät die Linien des Sterns darstellen kann. Kann man noch Linien unterscheiden, so ist Schärfe vorhanden. Ab dem Punkt, dass nur noch graue Farbe festzustellen ist, liegt Unschärfe vor ⁴⁵ . Dies nennt man auch die Auflösungsgrenze des Bildes. Ein Monitor mit einer HDTV-Bildauflösung kann den Siemensstern mit einer größeren Schärfe darstellen als ein SDTV-Monitor. Die Schärfe eines Bildes kann in „lp/ mm“, Linienpaaren pro Millimeter gemessen werden. Dazu liest man an einem abfotografierten oder abgefilmten Bild einer Schärfetafel ab, wieviel Linienpaare in einem vergrößerten Ausschnitt noch unterscheidbar sind. Eine hohe Anzahl lp/mm bedeutet eine hohe Schärfe, genauer ein Maß für die Unterscheidbarkeit von Bilddetails bei starker Vergrößerung. Die Angabe lp/mm findet man daher im Zusammenhang mit Tests von Objektiven oder Filmmaterialien, deren physikalisches Bildauflösungs-Vermögen bestimmt werden soll. Die physikalische Bildauflösung ist eine grundlegende Bedingung für Schärfe-Darstellung, da man eine hohe Bildauflösung zur Darstellung einer hohen Bildschärfe benötigt ⁴⁶ . Demzufolge muss die Bildauflösung höher sein als die Schärfe. Hätte

⁴⁴ http://de.wikipedia.org/wiki/Schärfe_(Fotografie)

⁴⁵ http://de.wikipedia.org/wiki/Siemensstern

⁴⁶ Vgl. Kiening, 2007, S. 78-80.

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ein Bild eine geringe Bildauflösung, so könnte man keine feinen Details mehr unterscheiden - Details, die die Kamera womöglich noch unterscheiden konnte ⁴⁷ .

Eine Schärfetafel mit Siemensstern

(Quelle: http://oly-e.de/pdf/siemensstern.pdf)

Bewegungsschärfe bezeichnet Unschärfe durch Bewegungen -entweder der Kamera selbst oder eines Objektes im Bild-, da während der Zeit der Belichtung zuviel Bewegung eines Objektes geschah. Etwa bei einem Schwenk ist das Objekt im Bild-Vordergrund scharf abgebildet, der Hinter-grund bewegungsunscharf. 48

3.1.2 Schärfe in der menschlichen Wahrnehmungsphysiologie

Im letzten Kapitel wurde versucht zu erklären, wie sich Bildschärfe in Bildern systematisch beschreiben und messen lässt. Überlässt man diese Aufgabe nicht nur elektronischen Kameras und Auswertegeräten, so setzt man oft eine weitere Kamera zur Schärfe-Beurteilung ein: das menschliche Auge. Es kann als eine biologische Kamera aufgefasst werden, welche Informationen der äuße-

⁴⁷ Kiening,2007. S. 74.

⁴⁸ Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Bewegungsunschärfe

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ren Umwelt aufnimmt, die das Gehirn anschließend verarbeitet und wahrnimmt. Das Abbild der Umwelt der Umwelt wird durch Hornhaut und Augenlinse gebrochen und fällt auf die Netzhaut. ⁴⁹ Auf dieser Netzhaut sind rund 125 Millionen Seh-Rezeptoren angesiedelt, die Stäbchen und Zäpfchen. Erstere können nur Helligkeitsunterschiede wahrnehmen und sind daher für das Nachtsehen verantwortlich; das bedeutet, dass man nachts farbenblind ist. Gleichzeitig werden die Helligkeits-informationen der Sehstäbchen auch beim Sehen im Hellen verwendet. Dagegen sind die Zäpfchen rein für das Farbsehen zuständig. Es gibt mehr rot- und grünempfindliche Zäpfchen als blauempfindliche. Dies liegt daran, dass in der Umwelt mit Ausnahme des Himmels wenig blaue Farbtöne vorkommen; daher diese evolutionäre Anpassung. 50

Helligkeitsinformationen der Stäbchen und Farbinformationen der Zäpfchen zusammen ergeben also bei Tag ein Bild ⁵¹ . Ein Reiz, sprich Licht welches auf die Stäbchen oder Zäpfchen der Netzhaut fällt, wird innerhalb weniger Millisekunden über eine Nervenbahn an das Mittelgehirn gemeldet und dort verarbeitet.

Das Auge selbst kann durch ein Verstellen der Augenlinse fokussieren und somit Bildinhalte scharf sehen. Steht die Augenlinse in einem falschen Verhältnis zur Netzhaut, so ist dies eine häufige Möglichkeit der Fehlsichtigkeit: man sieht nicht alles richtig scharf. Eine Eigenheit des menschlichen Sehens ist es -im Gegensatz zu Kameras-, dass dem Mensch ständig alles scharf vorkommt. Eigentlich muss das Auge ununterbrochen auf wechselnde Tiefe-Ebenen scharfstellen, nur fällt dies dem Bewusstsein nicht auf, da die Augen sehr schnell fokussieren können und das Gehirn kompensiert, Unscharfes zu sehen ⁵² . Die Fähigkeit, Strukturen und Details in der Außenwelt als solche wahrzunehmen, heißt Sehschärfe oder Visus. Sie ist abhängig vom Auflösungsvermögen der Netzhaut, also u. a. von der Gesundheit der Stäbchen und Zäpfchen und den optischen Eigenschaften von Hornhaut, Linse und Glaskörper (ähnlich der Qualität eines Foto-Objektivs). Die Auflösung des Auges ist physikalisch ist somit durch die Größe der Pupille, durch die Dichte und Beschaffenheit an Zäpfchen und Stäbchen und durch eine gewisse, benötigte Licht-Intensität begrenzt. Das Auflösungsvermögen des Auges wird in Bogensekunden gemessen, es beträgt eine Bogense-kunde im Durchschnitt. Dies bedeutet, einen Abstand von 1,5 mm in fünf Meter Entfernung noch

⁴⁹ Steber, Nowara und Bonse, 2008. S. 18.

⁵⁰ Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Farbwahrnehmung#Evolution_der_Zapfentypen

⁵¹ Videosignale setzen sich ähnlich wie die Signale des Auges zusammen: Luminanz- und Chrominanz-Informationen

beschreiben Bilder. Vgl. auch http://de.wikipedia.org/wiki/Videokamera

⁵² Fischer, 2004, S. 39.

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erkennen zu können. Das maximale Auflösungsvermögen bezeichnet also den Punkt, an dem gerade noch zwei unterschiedliche Details unterschieden werden können ⁵³ . Der weiter oben erwähnte Siemensstern wäre eine weitere Möglichkeit die Auflösung des Auges zu messen, vorausgesetzt man legte einen festen Betrachtungsabstand fest.

3.2 Der menschliche Schärfe-Eindruck

Der subjektive Schärfe-Eindruck des Menschen beschreibt, für wie scharf unterschiedliche Menschen ein Bild halten. Dies muss nicht bewusst erfolgen; oftmals geschieht die Bewertung unbewusst. Sobald ein Bild wesentlich unscharf ist, wird dem Verstand erst die Unschärfe bewusst. Großteils bewerten Menschen Schärfe ähnlich, da sie zumeist den gleichen physiologischen Bedingungen und gestaltpsychologischen Gesetzen unterliegen ⁵⁴ .

Schärfe-Wahrnehmung hängt stark mit dem Kontrast eines Bildes zusammen. Je kontrastreicher Kanten und Details sind, umso schärfer wird ein Bild durch Menschen beurteilt. ⁵⁵ Der Begriff der Kantenschärfe bezeichnet daher Bildkanten, an deren Übergang ein hoher Kontrast, also ein starkes Helligkeitsgefälle vorherrscht ⁵⁶ . Grund-Vorraussetzung für einen hohen Schärfe-Eindruck ist ein richtig fokussiertes Bild ⁵⁷ . Ist ein Bild falsch fokussiert, so sind Details und Bildkanten weich. An diesem Punkt kann eine digitale Bearbeitung helfen, den Schärfe-Eindruck stark zu erhöhen. Eine Veränderung des Bildkontrastes oder das „unscharfe Maskieren“ -Funktionen moderner Bildbearbeitungs-Programme ⁵⁸ - sind gängige Methoden. Schon im 19. Jahrhundert wurden Bilddetails von Portrait-Fotographien, etwa Augen und Nase mit feinen Pinseln und spezieller Farbe nachgezogen, um den Eindruck von Schärfe zu erhöhen.

Glaubt man dem Wert, dass der Schärfe-Eindruck nur zu etwa 25% aufgrund einer hohen Bild-Auflösung erklärt werden kann ⁵⁹ , so ist die Frage berechtigt, weshalb man denn hochauflösendes Fern-

⁵³ Vgl.Steber, Nowara und Bonse, 2008, S. 20.

⁵⁴ Vgl. Fischer, 2004, S. 41.

⁵⁵ Vgl. Schmidt, 2009, S. 23-24.

⁵⁶ Vgl.Kiening, 2007, S. 78-79.

⁵⁷ Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Schärfe_(Fotografie)

⁵⁸ Vgl. ebenda.

⁵⁹ Vgl. Fischer, 2004, S. 69-70.

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sehen einführt. Dies ist damit erklärbar, dass Videobilder meist schon von so hoher Qualität sindrichtige Fokussierung, gute Kontraste, hohe Kantenschärfe, gute Farbqualität - dass die Auflösung dem nicht adäquat wird. 60 61

Unterschiede in der Schärfe-Bewertung

⁶⁰ Vgl. Kandorfer, 2003, S. 51. Vgl. Baare et al, 2008, S. 289.

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Dass in der Abbildung das rechte Bild schärfer als das linke Bild wirkt, hat mit dem Heynacher-Integral zu tun. Das Heynacher-Integral beschreibt den Schärfe-Eindruck eines Bildes, welcher sich aus dem Verhältnis von Kontrast und Schärfe ergibt. Die feiner werdenden Strukturen werden in lp/ mm, Linienpaaren pro Millimeter, gemessen ⁶² , der Kontrast beschreibt das Verhältnis zwischen hellster und dunkelster Stelle. Je größer die Werte auf der x-Achse, desto schärfer ist ein Bild. Der Zusammenhang zwischen einem hohem Kontrast und Schärfe (genannt „MTF“ ⁶³⁶⁴ ) beschreibt, wie der menschliche Wahrnehmungsapparat die Schärfe eines Bildes wahrnimmt: ein Bild muss keine hohe Auflösung haben, es reicht ein durchgehend hoher Kontrast an Bildkanten. Dem entspricht ein linksbündiger Flächeninhalt im Schaubild, der hohe Kontraste aufweist. Dieser Flächeninhalt, das Heynacher-Integral, beschreibt den menschlichen Schärfe-Eindruck. Entdeckt wurde dies von Erich Heynacher, einem Physiker in der 1970er-Jahren ⁶⁵ .

3.3 Der optimale Betrachtungsabstand

Gefragt ist der Abstand zum Monitor oder Fernsehgerät, bei dem ein Bild noch scharf wirkt. Ginge man zu nah an einen Monitor heran, so sähe man einzelne Pixel. Säße man zu weit weg, könnte man Details nicht mehr unterscheiden. Bei einem optimalen Betrachtungsabstand sieht man das Bild scharf, sieht aber keine einzelnen Pixel. Ein Satz aus der Wikipedia beschreibt das gut:

„Mehr Details können bei HDTV nur wahrgenommen werden, wenn man nah genug am Bild sitzt.“ 66

Es ergibt sich mathematisch unter Berücksichtigung der maximalen Auflösung des Auges, welche bei einer Bogenminute liegt ⁶⁷ , ein Betrachtungsabstand, der rund dem zwei bis dreifachen der Bildschirmdiagonalen (entsprechend einem 16:9-Gerät) entspricht. Wikipedia spricht von einem optimalen Betrachtungsabstand von 1,6 Mal der Bildschirmdiagonalen bei 1080-Formaten, vom Faktor

⁶² Siehe auch weiter oben in Kapitel 3.1: lp/mm als Maß für die Unterscheidbarkeit von Bilddetails. ⁶³ MTF bedeutet Modulations-Transfer-Funktion. Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Modulationsübertragungsfunktion ⁶⁴ Die Thematik „MTF“ ist sehr vereinfacht dargestellt. Vgl. Schmidt 2009, S. 313.

⁶⁵ Vgl. Kiening, 2007, S. 80.

⁶⁶ http://de.wikipedia.org/wiki/HDTV#Wahrnehmung_und_Bildwiedergabe

⁶⁷ Vgl. Kapital 2.2.

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2,3 bei dem Format 720p. ⁶⁸ Dies entspricht ungefähr dem dreifachen der Bildhöhe, genannt „3H“ ⁶⁹ . Dies ist somit der Abstand, ab dem man nicht mehr schärfer sehen kann, der Abstand der höchsten Schärfe.

Prinzipiell ist es nicht sinnvoll, für Betrachtungsabstände Vielfache der Bilddiagonalen anzugeben, da es Bild-Seitenverhältnisse von 16:9 und 4:3 gibt; die Bilddiagonale unterscheidet sich relativ zum maximalen Auflösungsvermögen des Auges ⁷⁰ . Daher ist die Faustregel „3H“ sinnvoller als Angaben, die sich auf die Bilddiagonale beziehen.

3.4 Das Verhältnis zwischen Auflösung und Schärfe

Nun da in diesem Kapitel dargestellt wurde, dass die Bild-Auflösung eine notwendige, aber keine hinreichende Bedingung für die optimale Darstellung von Bildschärfe ist, ließe sich wieder fragen, warum oftmals mehr auf die technisch mögliche Bildauflösung gesehen wird und weniger ein Blick auf die MTF, auf das Verhältnis von Kontrast und Bilddetails als Maß für eine scharfe Bilddarstellung, geworfen wird. Eine mögliche Antwort könnte wieder lauten, dass Fernsehbilder bereits ein derart großes Heynacher-Integral aufweisen, also hohe Kontraste bei hoher Schärfe vereinen, dass die physikalische Bildauflösung letztendlich die Unterscheidbarkeit von Bilddetails beschränkt. Es ist korrekt, dass eine hohe Schärfe einer hohen Bildauflösung bedarf. Daher richtet sich die Frage auf die Qualität des Bildmaterials. Bevor Bildschärfe in Abhängigkeit zum Schärfe-Eindruck und zu den technischen Rahmenbedingungen diskutiert wird, soll noch ein Blick auf zwei empirische Studien gelegt werden, welche den Schärfe-Eindruck von Probanden experimentell behandeln. Damit stellt das nächste Kapitel eine praktische und experimentelle Form der theoretischen Ergebnisse dieses Kapitels dar. Allerdings kommt die Bewegungsauflösung wieder hinzu, welche beschreibt, wie gut eine Bewegung im Bild dargestellt wird.

⁶⁸ Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/HDTV#Wahrnehmung_und_Bildwiedergabe

⁶⁹ Vgl. Schuch und Schwahn, 2005, S. 84,

⁷⁰ Vgl. http://bet.de/lexikon/begriffe/Betrachtungsabstand.htm

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4 Empirischer Teil

4.1 Einleitung

In Anbetracht des Kapiteltitels „Empirischer Teil“ müssen Erwartungen des Lesers reduziert werden. Es werden zwei psychologische Experimental-Studien zur Bildqualität von HDTV besprochen. Zum einen ist dies die niederländische Placebo-Studie von Joor, Beekhuizen et al. (Universität Utrecht), welche nachwiesen, dass „HDTV“ automatisch eine bessere Bildqualität suggeriere. In ihrer Studie konnte kaum ein Proband erkennen, dass er kein HDTV-Videomaterial sah, sondern nur SDTV.

In der zweiten Studie von Schuch und Schwahn wurde der subjektive Bildeindruck der beiden HD-Formate 720p und 1080i systematisch in einer große angelegten Studie untersucht und verglichen.

4.2 Placebo-Studie von Joor, Beekhuizen et al.

Joor, Beekhuizen et al. gehen vom Konzept des „Framing“ ⁷¹ aus. Es besagt, dass ein Ereignis oder ein Thema immer eingebettet in einem subjektiven Interpretationsrahmen durch Massenmedien beeinflusst wird. Ein Thema ist also umrahmt von einer massenmedialen Berichterstattung oder einer rahmenden Situation, wodurch ein Thema in seiner Wahrnehmung und Bewertung beeinflusst wird. Joor, Beekhuizen et al. gehen davon aus, dass Menschen im Zuge der Einführung von HDTV in den Niederlanden und der damit einhergehenden verstärkten Medienarbeit von „HDTV“ beeinflusst sind und daher auch keine Unterschiede zwischen SDTV und HTV mehr sehen würden. In einem Experiment wurden 60 Probanden zum Testsehen gebeten, anschließend sollten sie einen Fragebogen ausfüllen. Alle Testpersonen bekamen ein 90-sekündiges Test-Video von DVD in SDTV zu sehen; Unterwasser-Szenen einer Dokumentation. Verwendet wurde ein moderner LCD-Fernseher, der prinzipiell HDTV darstellen kann. Die Hälfte der Probanden (n=30) wurde darüber aufgeklärt, dass sie lediglich SDTV sehen würden - diese Gruppe stellt die Kontrollgruppe dar. Der anderen Hälfte der Probanden (n=30) wurde suggeriert, sie würden HDTV anschauen. Konkret wurde der Ausdruck „HDTV“ mehrmals erwähnt, am Fernsehgerät klebte ein großes HDTV-Logo, HD-Flyer lagen auf einem Tisch aus, große Kabel führten zu einem PC. Um den Frame „HDTV-Rezeption“ zu steuern, wurde folgender standardisierter Einführungstext verwendet:

⁷¹ Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Framing_(Kommunikationswissenschaft)

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“Welcome. You are about to watch a HDTV clip on a brand new HDTV. HDTV is the future of television as it

promises a better television experience. We research the quality HDTV offers by letting you watch a new HDTV

clip followed by a short questionnaire in which you can indicate how you experienced this clip.” 72

Die wichtigste Hypothese (H2) der Experimental-Studie lautete, ob der Glaube an eine bessere Bildqualität bei HDTV gegenüber SDTV eine höhere Anerkennung der eigenen Rezeption („viewing experience“) bei der auf HDTV-geframten Gruppe bringe, als bei der SDTV-Kontrollgruppe. ⁷³ Dem geht die Hypothese H1 voraus, dass die auf HDTV-geframte Gruppe eine größere Erwartung als die Kontrollgruppe an die Bildqualität stelle und daher aus dem vermeintlichen Glauben, HDTV zu rezipieren, eine höhere Rezeptions-Erfahrung haben werde. ⁷⁴ Die Items des Fragebogens waren mit sieben Antwortkategorien skaliert und bezogen sich zum einen auf die subjektive Bewertung des Bildeindrucks bezüglich etwa Schärfe, Farbe oder Realität des Videos und andererseits auf die Einstellung zu HDTV, etwa in welchem Maße HDTV nach Meinung des Probanden ein besseres Bild mit sich bringe. 75

Die Hypothese 1 wurde angenommen, da es signifikante Unterschiede (t=4,56 bei Signifikanzniveau 0,01) in der Bewertung von Bildschärfe, Farbwiedergabe und Realitätsempfindung als Maß für Bildqualität zwischen der Kontrollgruppe und der Experimentalgruppe gab ⁷⁶ . Diese Items wurden durchgängig besser von der Experimentalgruppe beurteilt als durch die Kontrollgruppe - auch wenn beide Gruppen genau den gleichen Film in gleicher Qualität gesehen hatten. Hypothese 2 wurde auch angenommen, da es bei Probanden in der Experimentalgruppe, welche HDTV gegenüber positiv eingestellt waren, eine Korrelation mit besseren Bildbeurteilungen gab. Das bedeutet, dass eine positive HDTV-Einstellung die HDTV-geframten Teilnehmer stärker beeinflusst hat, als die ebenfalls HDTV-geframten Teilnehmer ohne positiver HDTV-Einstellung. Zusammenfassend scheint es schwierig zu sein, Bildschärfe oder Bildqualität „an sich“ zu messen. Durch das Framing „HDTV“ mit Flyern, Aufklebern und Einleitung wurden die Teilnehmer der Ex-

⁷² Joor,Beekhuizen et al., 2009, S. 276.

⁷³ „H2: A higher belief in the quality increase of HDTV compared to standard digital television results in a higher ap-

preciation of the viewing experience for the group that is framed to watch HDTV, while this result is not visible in the

group that is framed to watch standard digital television.“ Joor, Beekhuizen et al., 2009, S. 275.

⁷⁴ „H1: Individuals that have been framed that they are watching a HDTV signal, will have a higher expectation and

therefore a better quality viewing experience than those that have been framed to belief they watch a standard digital

signal.“ Ebenda.

⁷⁵ Vgl. Joor, Beekhuizen et al., 2009, S. 282.

⁷⁶ Joor, Beekhuizen et al., 2009, S. 277.

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perimentalstudie scheinbar so stark beeinflusst, dass sie eine große Erwartungshaltung hinsichtlich der Bildqualität hatten, die sich wiederum selbst erfüllte. Eine mediale Berichterstattung und ein Hinweis darauf, HDTV zu sehen, scheint auszureichen, dass Menschen auch eine höhere Bildqualität sehen. Joor, Beekhuizen et al. deuten an, dass es für normale Zuschauer schwierig sei, den Unterscheid zwischen HDTV und SDTV zu sehen, wenn ihnen ein Referenzrahmen fehle. ⁷⁷ Die Studie soll in einigen Jahren wiederholt werden, wenn alle Probanden an echtes HDTV gewöhnt seien. Man erwarte dann, dass ein HDTV-Framing wirkungslos sei.

4.3 Vergleichs-Studie: 720p gegen 1080i

Alexander Schuch und Tobias Schwahn verglichen 2005 in Zusammenarbeit mit dem ZDF, dem Bereich Photoingenieurwesen der Fachhochschule Köln und der Hochschule Druck und Medien in Stuttgart die Formate 1080/50i und 720/50p in einer breit angelegten Studie (n=142). Dabei griffen sie auf verschiedene Präsentations-Medien zurück. Ein LC-Projektor und ein Plasmafernseher kamen zum Einsatz, um zwei unterschiedliche Möglichkeiten von Rezeption abzudecken. Der Plasmafernseher hatte eine Bild-Auflösung von 1366*768 Pixel, der LC-Projektor hatte 1920*1080 Pixel. Es wurde darauf geachtet, dass der Abstand zum Monitor oder zur Leinwand dem dreifachen der Bildhöhe entspricht, der 3H-Variablen. Dies ist nach Meinung von Schuch und Schwahn derjenige Abstand, bei dem das Bild am schärfsten wirkt. ⁷⁸ Anders als bei Joor, Beekhuizen et al. wurden verschiedene eigens produzierte Filmausschnitte verglichen. Die Produktion der Ausschnitte erfolgte nativ, d. h. dass beispielsweise 720/50p-Material direkt aus einer Kamera verwendet wurde und nicht aus einem Format wie 1080/50p konvertiert wurde ⁷⁹ . Der Inhalt der Testsequenzen deckte angeblich das Gros des Fernsehalltags ab: etwa Reportagen, Sportsendungen, Studiomoderationen und Landschaftsbilder. Während der Versuchsdurchführungen, die bis zu 45 Minuten dauerten, wurden einzelne, zu bewertende Sequenzen (von den Autoren als „Sessions“ bezeichnet) durch Graubilder zur Neutralisierung voneinander getrennt. Damit folgten Schuch und Schwahn der „Methodology for the subjective assessment of the quality of television pictures“ ⁸⁰ , einem Leitfaden der ITU für Experimente zur Standardisierung von Bildqualitätsbestimmung von Videos; betreffend etwa die

⁷⁷ Vgl. Joor, Beekhuizen et al., 2009, S. 279-280.

⁷⁸ Zum Betrachtungsabstand siehe Kapitel 3.3.

⁷⁹ Vgl. Schuch und Schwahn, 2005, S. 82.

⁸⁰ ITU-Richtlinie „BT.500-11“.

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Einrichtung der Testkonditionen und den Aufbau der Fragebögen. Insgesamt wurden 3186 Bildurteile (genannt „Votings“) aufgenommen. Ein Urteil beschreibt die subjektive Bildbeurteilung eines Probanden zu einer kurzen Bildsequenz.

Die Ergebnisse fielen unterschiedlich aus: Großteils wurde das 720p-Format präferiert; etwas seltener -wenn auch im Falle des Eintritts fast einstimmig-, beurteilten die Testpersonen das 1080i-Format als höherwertiger. Am Plasma-Fernseher gewann das 720/50p-Format mit 1193 Stimmen gegen 625 Stimmen für das 1080/50i-Format, wobei 248 Probanden indifferent urteilen. Bei Rezeption am LC-Projektor gab es mehr Stimmen für das 1080i-Format (941 Votings) als für das 720p-Format (828 Votings), unentschieden waren diesmal 236 Probanden. Bei Sport-Programm gewann jedoch immer das 720p-Format, was Schuch und Schwahn auf die höhere Bewegungsauflösung von 720/50p zurückführen. Die Unterschiede zwischen Plasma-Fernseher und LC-Projektor lassen sich teilweise durch nicht vermeidbare Fehler in der Präsentations-Durchführung erklären. Kein Video-format konnte zum Zeitpunkt des Tests 2005 nativ dargestellt werden. ⁸¹ Etwa wurde das 720/50p-Format auf einem Plasma-Fernsehgerät mit einer Auflösung von 1366*768 Bildpunkten dargestellt. Das Signal wird dabei im Fernseher auf die Auflösung des eigenen Panels umgerechnet. Dies führt zu Qualitätsverlusten. Auch das 1080/50i-Format musste auf die Auflösung des Plasma-Fernsehers umgerechnet werden. Ebenso musste der LC-Projektor das Halbbildformat 1080/50i mittels Deinterlacing erst zu 50 Vollbildern umwandeln, was zu Qualitätseinbußen führt. Es bleibt also festzuhalten, dass insgesamt das Vollbildformat 720/50p als besser wahrgenommen wurde als das Halbbildformat 1080/50i. Die Bewertung der Ergebnisse ist dennoch schwierig, da kein Videosignal nativ dargestellt wurde. Schuch und Schwahn vermuten, dass nativ dargestelltes 720p gegenüber nativ dargestelltem 1080i Vorteile hätte. Die Autoren erklären den knappen Vorsprung von 720p damit, dass die zeitliche Auflösung von 50 Vollbildern gerade bei bewegten Bildinhalten zu einer hohen Bewegungsauflösung führe. Probanden würde eine hohe Bewegungsauflösung für wichtiger befinden als eine hohe Bildauflösung.

⁸¹ Zum Zeitpunkt der Untersuchung, 2005, standen noch keine Full-HD-Geräte zur Verfügung. FullHD bedeutet, dass

ein Panel eine Bild-Auflösung von genau 1080*1920 hat und 1080i-Material nativ, also ohne Umrechnung darstellen

kann. Vgl. auch Sugawara, Mitani et al., 2005, URL: http://www.nhk.or.jp/digital/en/technical/pdf/02_1_1.pdf

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4.4 Diskussion der Ergebnisse auf Basis der technischen Rahmenbedingungen

In der Placebo-Studie von Joor, Beekhuizen et al. wurde u. a. gezeigt, dass ein Framing auf die HDTV-Rezeption und die Suggestion, HDTV zu rezipieren, automatisch ein besseres Erfahrungserlebnis mit sich bringe, als wenn die Probanden auf SDTV geframet wurden. Probanden sahen Schärfe, wo keine vorhanden war. Die große Vergleichsstudie von Schuch und Schwahn zeigte, dass das 720/50p-Format als höherwertiger wahrgenommen werde. Hauptsächlich war dies bei Programmen der Fall, die viele Bewegungen enthielten.

Beide Studien sind schwierig zu beurteilen, da das Videosignal in keinem Falle -weder bei SDTV, noch bei HDTV- nativ dargestellt wurde. Jedes Mal wurde ein Videosignal im Fernsehgerät konvertiert. Schuch und Schwahn achteten darauf, ihre Aufnahmen mit sehr teuerer Produktionstechnik zu erstellen, Kompressionen (bei der Aufnahme) fielen dennoch an. Es ist zu differenzieren zwischen verschiedenen Konvertierungen: eine Konvertierung der Bildauflösung muss aus mathematischer Sicht zu Qualitätsverlusten führen ⁸² , ein Deinterlacing (das Umrechnen von Halbbildern zu Vollbildern) muss nicht immer sichtbar sein. Bei wenig Bewegung im Bild kann ein Deinterlacing etwa von 1080/50i auf 1080/50p im Fernsehgerät kaum auffallen, bei vielen Bewegungen können starke Bildfehler zum Vorschein kommen. ⁸³ Kaum thematisiert wird die Problematik, dass ein Großteil aller Fernsehgeräte intern mit einer anderen Bildwiederholrate arbeitet als die des eingehenden Videosignals ⁸⁴ . Da die Panels in den Monitoren aus Kostengründen weltweit einheitlich produziert werden, wird sehr oft auf die zeitliche Auflösung von 60 Hertz des Panels umgerechnet ⁸⁵ . Dies führt bei Bewegungen je nach Qualität des Gerätes zu Ruckeln, Bildfehlern wie Doppelbildern oder wird wenig wahrgenommen. Ähnlich liegt der Fall bei modernen Geräten, welche Zwischenbilder errechnen, um eine „flüssigere Bewegungsdarstellung“ zu ermöglichen. Dabei erhöht sich die zeitliche Auflösung auf mehrere Hundert Hertz. Die Zwischenbilder enthalten dann neue Bildinformationen, die es zuvor nicht gab. Es darf die Vermutung geäußert werden, dass viele Zuschauer diverse Option zur „Bildverbesserung“ im Fernsehgerät aktiviert haben. Empirische Ergebnisse hierzu sind noch nicht zu finden.

⁸² Vgl. Schmidt, 2009, S. 471 sowie Steber, Nowara und Bonse, 2005, S. 83.

⁸³ Vgl. Kapitel 2.2 Voll- und Halbbilder, S. 10.

⁸⁴ Vgl. Steber, Nowara und Bonse, 2005, S. 119.

⁸⁵ Vgl. Ebenda, S. 85.

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Es wird klar, dass fast jedes Videosignal bei der Aufnahme aufgrund begrenzter Speicherkapazitäten und aufgrund begrenzter Bandbreiten bei der Ausstrahlung komprimiert werden muss und später im Fernsehgerät im Großteil aller Fälle in irgendeiner Form konvertiert oder im Sinne von „Bildverbesserungen“ verändert wird. Konvertierungen sind somit als Prämisse einer jeden Bilddarstellung zu verstehen und hinzunehmen, da kaum kontrollierbar ⁸⁶ . Eine unkomprimierte Darstellung von Videosignalen wird es vermutlich niemals geben ⁸⁷ . Daher kann man beide HD-Formate nicht an sich vergleichen. Man kann wie Schuch und Schwahn oder auch Joor, Beekhuizen et al. gezeigt haben, pragmatisch ein modernes „Setup“ (als die Gesamtheit aktueller technischer Komponenten) bei der Rezeption verwenden, bei dem möglichst wenig konvertiert werden muss. Die fehlerbehafteten Ergebnisse hinsichtlich der Bildbeurteilung muss man dann hinnehmen und sie sind durchaus repräsentativ. Freilich können die Ergebnisse solcher Bildtests nur verallgemeinert werden, wenn das Gros der Bevölkerung über ein ähnliches Setup rezipiert. 88

Solch pragmatische Ergebnisse hatte Laven von der EBU 2005 ⁸⁹ . In einer Vergleichsstudie bewerteten Probanden bei unkomprimierter Darstellung beide HD-Formate als gleich gut, bei komprimierter Rezeption, wie es zwangsläufig bei jeder Form der Ausstrahlung geschieht, wurde aber 720p bevorzugt. Dies liege daran, dass sich dass Vollbildformat 720p besser als das Halbbildformat 1080i komprimieren lasse, was zu einer Ausstrahlung in relativ höherer Qualität und dadurch zu einer besseren subjektiven Bildbeurteilung führe ⁹⁰ . Ähnlich resümiert dies Glatz in der Feststellung, dass ein Signal mit 1080/50i mit 13 MBit/s auf einer großen Leinwand nicht besser aussähe als ein Signal mit 720/50p und sechs bis acht MBit/s ⁹¹ . Dabei soll bedacht werden, dass das 1080i-Signal eine fast doppelt so hohe Datenrate benötigt und dennoch keinen besseren Bildeindruck in allen Experimenten brachte.

⁸⁶ Vgl. Salmon, 2009, URL: http://tech.ebu.ch/docs/techreview/trev_2009-Q2_TVDisplays_Salmon.pdf

⁸⁷ Laven, 2005, URL: http://www.tvbeurope.com/index.php?option=com_content&task=view&id=226&Itemid=46

⁸⁸ Vgl. Artikel „Milliardenumsätze durch HDTV“, URL:

http://www.heise.de/newsticker/meldung/Milliardenumsaetze-dank-HDTV-870851.html

⁸⁹ Laven, 2005: http://www.tvbeurope.com/index.php?option=com_content&task=view&id=226&Itemid=46

⁹⁰ Vgl. Wood, 2004, URL: http://www.ebu.ch/en/technical/trev/trev_300-wood.pdf

⁹¹ Vgl. Glatz, 2006, S. 28.

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Eine Untersuchung der Sehgewohnheiten der Deutschen brachte in Erfahrung, dass die meisten Zuschauer einen vier bis fünffachen Betrachtungsabstand (rund 2,7 Meter) wählen ⁹² . Anbetracht der maximalen physiologischen Auflösung des Auges brächte eine Übernahme dieser Sehgewohnheiten bei HDTV keinen Zugewinn an Bildschärfe. Die optimale Bildschärfe erreicht man nur bei einem Betrachtungsabstand, der rund dreimal der Bildhöhe entspricht. Bei einem handelsüblichen 42“-Fernseher liegt der optimale Abstand für 1080i bei rund 1,6 Meter. Es ist zu vermuten, dass viele Zuschauer weiter einen zu großen Betrachtungsabstand bei ihrem Umstieg auf HDTV wählen werden, wodurch die wahrgenommene Bildqualität nicht steigen kann. Daher wurde eingangs in der Einleitung dieser Arbeit auch von den Rahmenbedingungen des Sehens gesprochen. Hält man diese Rahmenbedingungen nicht ein, kann nichts Hochauflösendes mehr gesehen werden. Dass kann auch bedeuten, eine passende Sehhilfe zu tragen, um seine Sehleistung zu maximieren, wie die englische Daily Mail und die Weibseite Engadget durchaus ernsthaft empfehlen. 93

Die europäische Rundfunkunion EBU empfiehlt das Format 720p aufgrund der bereits genannten Vorteile, hauptsächlich da es bei niedriger Datenrate die gleiche Bildqualität und Bildschärfe biete ⁹⁴ . Sie spricht sich weiter für ausschließlich progressive Formate aus, da diese wesentlich besser komprimiert werden könnten und eine höhere Bewegungsauflösung böten ⁹⁵ . Als mittelfristiges Ziel sieht die EBU die Einführung von 1080/50p ⁹⁶ . Dieses müsse in Fernsehgeräten kaum konvertiert werden und kombiniere eine hohe Bildauflösung mit einer hohen Bewegungsauflösung. Allerdings gibt es noch keinen konkreten Plan, ob und wie dieses Format im Jahr 2014 eingeführt werden soll. 97

Von Befürwortern des 1080i-Formates wird oft argumentiert, dass das Format bei Kinofilmen die beste Qualität und Schärfe biete. Da Kinofilme in aller Regel in 24p oder 25psf transportiert werden, hat man Vollbilder, die unter der Vorraussetzung ein Fernsehgerätes mit FullHD zu besitzen,

⁹² Vgl. Glatz, 2006, S. 27.

⁹³ Vgl. http://www.dailymail.co.uk/news/article-1116683/Poor-eyesight-makes-HDTV-waste-money.html sowie

http://www.engadgethd.com/2009/01/15/you-may-be-too-short-sighted-to-enjoy-hdtv-study-finds/

^{94 94} EBU, 2008, URL: http://tech.ebu.ch/docs/r/r124.pdf

⁹⁵ Vgl. auch Steber, Nowara und Bonse, 2005, S. 85 sowie Kapitel 2.1.3.

⁹⁶ Vgl. Wood, 2004. URL: http://www.ebu.ch/en/technical/trev/trev_300-wood.pdf

⁹⁷ Vgl. Sugawara, Mitani et al., 2005, URL: http://www.nhk.or.jp/digital/en/technical/pdf/02_1_1.pdf

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nativ dargestellt werden können ⁹⁸ . Da in diesem Fall die zeitliche Auflösung mit 24 respektive 25 Bildern pro Sekunde sehr niedrig liegt, sind die 50 Vollbildern des europäischen 720p nutzlos und 1080i mit seiner höheren Bildauflösung ist im Vorteil.

Es wurde gezeigt, dass die Wahrnehmung von Bildschärfe nur sekundär etwas mit der Bilduflösung eines Videoformates zu tun hat. Vielmehr bestimmen Kontraste, vor allem an Bildkanten, für wie scharf ein Bild gehalten wird. Damit HDTV einen Zugewinn an Bildschärfe und damit Bildqualität mit sich bringen kann, sind qualitativ hochwertige Videoquellen wichtig. Erst bei einer hohen Videoqualität wird die Bildauflösung zum begrenzenden Kriterium, welches HDTV erweitert. Wird dann eine Signalkette verwendet, welche Kompressionen und Konversionen vermeidet, ist der Be-trachtungsabstand richtig gewählt, so werden Bilder optimal und nativ dargestellt. Dies ist der Punkt, an dem das Format 720p schärfere Bewegungsdarstellungen bei Videos (allen vorran Sportsendungen) bietet. Die Bildschärfe wird von den meisten Zuschauern als ähnlich scharf beurteilt wie bei dem Format 1080i. Das Format 1080i bietet dagegen bei Kinofilmen schärfere Bilder. Allerdings ist das Format 720p benachteiligt, da es kaum ein Fernsehgerät Ende 2009 mehr nativ darstellen konnte. 1080i hat inzwischen den Vorteil, dass die nominelle Bildauflösung der von FullHD-Geräten entspricht. Durch verbesserte Technologien wie modernes Deinterlacing und Zwischenbildberechnung scheint das 1080i-Format dasjenige zu sein, welches heute und in Zukunft insgesamt das bessere Bild bieten wird. Dies gilt nur unter der Prämisse, dass die Rahmenbedingungen wie der Betrachtungsabstand beachtet werden. Andernfalls scheint das 720p-Format für Zuschauer das bessere zu sein. 99

⁹⁸ Vgl. EBU, 2008, URL: http://www.ebu.ch/CMSimages/en/tec_doc_t3328-2008_tcm6-59454.pdf

⁹⁹ EBU, 2008, URL: http://www.ebu.ch/CMSimages/en/tec_doc_t3328-2008_tcm6-59454.pdf

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5 Resümee

Diese Arbeit hat Bildqualität im Zusammenhang mit hochauflösendem Fernsehen diskutiert. Dafür wurde die Videoauflösung als der technische Parameter erläutert, welcher Bildschärfe transportiert. Bildschärfe ist somit ein wichtiger Faktor von Bildqualität. Man kann Bildschärfe als das verstehen was optisch scharf ist oder das, was die meisten Menschen in Wahrnehmungs-Studien als scharf beurteilen. Die wichtigste Fragestellung des Komplexes HDTV lautet, welches der Formate „720p“ und „1080i“ das bessere ist. Darauf gibt es keine eindeutige Antwort, da alle Experimental-Studien systembedingte Fehler aufweisen. Dies liegt daran, dass es technisch fast unmöglich ist, ein Videosignal ohne Kompression und Konvertierung aufzunehmen, zwischenzuspeichern, auszustrahlen und darzustellen. In jedem dieser Schritte kann Qualität verloren gehen. Ergebnisse sind also ständig verzerrt und beurteilen nicht ein HDTV-Format an sich, sondern nur eine gute oder weniger gute Video-Signalkette. Daher scheint es sinnvoll, moderne Technik zu nutzen, welche den Signalweg so nativ wie möglich belässt. Experimentelle Ergebnisse müssen also pragmatisch interpretiert werden.

Einige Studien aus den Jahren 2004 und 2005 deuten an, dass das Format 720p besser oder gleich gut wie das Format 1080i von Probanden beurteilt wird. Dies kann daran liegen, dass die hohe Bildauflösung von 1080i alleine wenig zum Schärfe-Eindruck beiträgt. Die höhere Bewegungsauflösung des Formates 720p lässt Bewegungen, etwa Sportsendungen, schärfer erscheinen und trägt stärker zum wahrgenommenen Bildeindruck bei. Das Format 720p arbeitet mit Vollbildern, das Format 1080i mit Halbbildern. In der Praxis lassen sich Vollbilder um rund 15% besser komprimieren. Das Format 720p kann daher eine ähnlich gute Bildqualität bei annähernd halber Datenrate als 1080i liefern.

Die europäische Rundfunkunion bevorzugt daher das 720p-Format, avisiert aber mittelfristig das Format 1080/50p. In einigen Fällen wie der Wiedergabe von Kinofilmen oder Material mit wenig Bewegung im Bild ist das Format 1080i aufgrund der hohen Bildauflösung bereits überlegen. Es steht zu erwarten, dass moderne Fernsehgeräte systemimmanente Defizite des 1080i-Formates wie die niedrige Bewegungsauflösung durch Algorithmen einschränken, den Vorteil der höheren Bildauflösung dagegen erhalten können.

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Es wurde weiter gezeigt, dass ein bestimmter Betrachtungsabstand für HDTV eingehalten werden muss, da das physiologische Auflösungsvermögen des menschlichen Auges begrenzt ist. Überschreitet man diesen Betrachtungsabstand, so schwindet jeder Vorteil an höherer Bildschärfe gegenüber SDTV.

Menschen glauben, HDTV müsse eine bessere Bildqualität mit sich bringen als SDTV. Eine Placebo-Studie deutet an, dass Menschen fälschlicherweise eine höhere Schärfe sehen, wenn man ihnen bei SDTV-Material suggeriert, HDTV zu sehen.

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Literaturangaben

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