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UHD

Besser fernsehen mit UHD

Mit UHD profitieren Fernsehzuschauer von einer höheren Bildqualität. Diese hängt von vier Faktoren ab. Das IRT hat in einem subjektiven Test untersucht, welchen Einfluss die einzelnen Faktoren auf das Fernseherlebnis haben. Die Ergebnisse beweisen: Mehr Pixel sind nicht alles.

Dagmar Driesnack

Die höhere Anzahl von Pixeln macht den Qualitätsunterschied zwischen UHD und HDTV aus – diese Annahme ist weit verbreitet. Bei näherer Betrachtung zeichnet sich UHD gegenüber HDTV hingegen durch vier Faktoren aus:

  • erhöhte Auflösung (1080p –> 2160p, High Resolution, HR)
  • erweiterter Farbraum (Wide Colour Gamut, WCG)
  • höherer Dynamikumfang (High Dynamic Range, HDR, nur in Verbindung mit WCG)
  • höhere Bildwiederholrate (High Frame Rate, HFR, mehr als 50 Vollbilder in Europa)

Diese Faktoren können unterschiedlich miteinander kombiniert werden (auch mit 1080p-Auflösung). Doch was ist der jeweilige Mehrwert gegenüber dem Standard 1080p/50 SDR, der heute beispielsweise bei DVB-T2 HD verwendet wird? Welche Kombination und somit welcher technische Aufwand sind in der Produktion tragbar, um dem Zuschauer die bestmögliche Bildqualität zu liefern? Diesen Fragen ist das IRT in einem subjektiven Test nachgegangen, um qualitative und quantitative Aussagen treffen zu können.

Unabhängige Tests bestätigen Mehrwert

Als Ausgangsmaterial diente eine Produktion bei den European Championships 2018 in Berlin im aktuell größtmöglichen Format 2160p/100 mit HDR (2160 Zeilen mit jeweils 3840 Bildpunkten, 100 Bilder pro Sekunde und High Dynamic Range inkl. Wide Colour Gamut). Das IRT hat in seinem Jahresbericht 2018 darüber informiert. Daraus wurden unterschiedliche Testkonditionen reproduzierbar konvertiert, mit dem Ziel, für subjektive Gegenüberstellungen jeweils die gleichen Bildausschnitte nutzen zu können.

Die Tests wurden mit einem Consumer-TV (55 Zoll) durchgeführt, der 2160p/100 mit HDR darstellen kann und über die Signalzuführung die jeweils korrekte Darstellung zeigt. Dabei gab es zwei unterschiedliche Betrachtungsabstände. Einerseits den für UHD genormten Abstand von 1,5 H (entspricht 1,5 x Bildschirmhöhe), der sich mit dem Auflösungsvermögen des menschlichen Sehsinns deckt. Bei einem 55-Zoll-Display sind das 1,05 Meter. Neben diesem genormten Abstand wurde noch ein durchschnittlicher „Couchabstand“ von 2,7 Metern gewählt. Dabei spielt die Pixelauflösung eine geringere Rolle. Der Mehrwert des erweiterten Farbraumes und des Dynamikumfanges ist aber weiterhin sichtbar. Als „Referenz“ diente das 1080p/50 SDR-Material (siehe Testkondition 1).

„Diese wichtigen Ergebnisse erlauben uns, die gesteigerten Qualitätsanforderungen der Zuschauer und Zuschauerinnen mit dem dafür erforderlichen technischen Aufwand in Einklang zu bringen. Die Parameter für Produktion und Verbreitung hingegen sind adaptierbar beziehungsweise phasenweise anpassbar. Unabhängig davon zeigt das Marktumfeld: UHD ist bereits schon heute das ,neue HDTV‘ und daher aus meiner Sicht ,ein Muss‘.“
Jörg-Peter Jost, hr

Die wichtigsten Testergebnisse:

  • Nur bei einem Betrachtungsabstand von 1,5 x Bildschirmhöhe kommt der Unterschied der Auflösung zum Tragen. Im durchschnittlichen „Couchabstand“ hingegen ist dieser marginal. Lediglich „mehr“ Pixel bringen folglich den geringsten Mehrwert.
  • Die Verwendung von HDR und WCG erzielt die größte subjektive Qualitätsverbesserung, unabhängig von der Auflösung. Schon 1080p + HDR + WCG ermöglichen eine bessere Bildqualität für den Zuschauer.
  • Bei Genres mit schnellen Bewegungen und Schwenks, wie beispielsweise Sportübertragungen, bringt die Verwendung von HFR (100 Bilder pro Sekunde) Vorzüge.

Der Test bestätigt, dass UHD nicht nur „mehr“ Pixel bedeutet, sondern vor allem „bessere“ Pixel. Die Nutzung von 1080p/50 mit HDR und WCG ist aus ökonomischer Sicht eine sinnvolle UHD-Variante. Allerdings gilt es, auch den internationalen Markt hinsichtlich Austausch und Mehrfachverwertung von Inhalten sowie den Markenwert eines Formats in Betracht zu ziehen.

Hier geht es mehr Informationen über UHD im IRT Lab.

Testkonditionen:

  1. 1080p (SDR) (heutiges HDTV im Standard Dynamic Range, „nur“ ohne Zeilensprung)
  2. 2160p (SDR) (nur 2160p-Auflösung)
  3. 1080p + HDR + WCG (1080p mit HDR und WCG)
  4. 2160p + HDR + WCG (2160p-Auflösung mit HDR und WCG)
  5. 1080p + HDR + WCG + HFR (1080p mit HDR und 100 Hz)
  6. 2160p + HDR + WCG + HFR (2160p-Auflösung mit HDR, WCG und 100 Hz)

Erklärung zum Diagramm: Die Y-Achse ist in 20er-Schritte eingeteilt, wobei 20 Schritte einem Punkt auf der ITU-5-Punkte-Skala entspricht (Excellent, Good, Fair, Poor, Bad).

Präsentation der Ergebnisse anlässlich der Fachtagung FITPRO-19 im IRT.