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- Hintergrund • Flachbild-TV-Schärferanking
- Grundlagen der Schärfesteigerung
erstellt am 11.11.2011 von Dennis Schirrmacher, Christian Trozinski
Die Full-HD-Auflösung ist noch lange kein Garant für allzeit scharfe Bilder und die Hersteller feilen an immer neuen Algorithmen für eine noch bessere Bewegtbilddarstellung. Als jüngstes Beispiel machte Sony mit einem spezialisierten Doppelprozessor zur Bildverarbeitung auf sich aufmerksam, aber auch die Konkurrenz schläft nicht.
Aktuelle Flachbildfernseher verfügen über eine Auflösung von 1 920 × 1 080 Bildpunkten und selbst feinste Elemente werden mit der entsprechenden HD-Zuspielung detailreich nachgezeichnet. Dennoch gibt es von Hersteller zu Hersteller Unterschiede und einige können sich augenscheinlich von der Konkurrenz absetzen. In diesem Artikel schildern wir die Grundlagen der Schärfe steigerung anhand der X-Reality Engine von Sony.
Generell gilt: Mittels aufwendiger Zwischenbildberechnung wird der Schärfeeindruck auch bei schnellen Bildabfolgen gewahrt und das Zusammenspiel von künstlich errechneten Bildern und der statischen Schärfe definiert die Gesamtgüte der Darstellung.
Scharfes schärfer machen
- Sonys Ansatz führt eine pixelbasierte Kontrastanhebung durch. Die empfundene Schärfe, selbst von Full-HD-Material, steigt immens (rechts). Doppelkonturen treten nicht auf
Bild: Auerbach Verlag
Mit einem herkömmlichen Schärferegler stoßen Sie schnell an die Grenzen des technisch Möglichen, denn feine Details werden alsbald von Doppelkonturen umrahmt. Dabei können diese sogar benachbarte Pixel verdecken und den eigentlichen Effekt, die subjektive Steigerung der Bildschärfe, wieder zunichtemachen. Um ein Bild noch knackiger erscheinen zu lassen, müssen dementsprechend alternative Herangehensweisen her.
Zum einen gibt es das sogenannte Line-Thinning: Hierbei werden benachbarte Pixel auf Kontrastunterschiede untersucht und beispielsweise die Linienstärken verringert, was eine höhere Auflösung suggerieren soll. Nachteil des Verfahrens: Aufgrund der Konturanpassung werden weiterhin Details verschluckt und durch neue Pixel ersetzt; zudem können feine Linienmuster zum Flimmern neigen. Sony setzt ebenso wie viele andere Hersteller auf eine pixelbasierte Kontrastanhebung.
Damit werden keine neuen Bildinformationen generiert oder benachbarte Bildpunkte maskiert, sondern das Spektrum der dargestellten Pixel genutzt. Einfaches Beispiel: Wird ein grauer Bildpunkt neben einem schwarzen dargestellt, analysiert der Fernseher, ob eine Kontraststeigerung möglich ist. Das Ergebnis: Das graue Pixel wird in seiner Helligkeit gesteigert und der Kontrast zum benachbarten schwarzen Bildpunkt auf diese Weise erhöht – für den Betrachter ergibt sich gleichzeitig ein subjektiver Schärfegewinn.
- Durch die Kontraststeigerung wird allerdings die Bildästhetik beeinflusst und das Bild wirkt nicht nur schärfer, sondern auch stellenweise überbelichtet (rechts)Bild: Auerbach Verlag
Durch diesen Vorgang wird die Trennung zwischen vorhandenen Bildpunkten verstärkt und der Fernseher lässt das Bild subjektiv schärfer erscheinen. Wird der Einsatz jedoch übertrieben, werden auch Bildfehler wie Pixelrauschen hervorgehoben und die härteren Kontrastübergänge lassen Treppenstrukturen entstehen. Fernab von diesem Darstellungsfehler verändert die pixelbasierte Kontrastanhebung die beabsichtigte Ästhetik des Filmschaffenden, denn das Bild wirkt vor allem in dunklen Bereichen aufgehellt.
Dabei kann der Eindruck entstehen, dass sich an einem Sternenhimmel viel mehr Himmelskörper befinden, da auch weiter entfernte Sterne deutlicher hervortreten. Bei einer zu hohen Konzentration ist auch der maximale Spielraum schnell erreicht und das Bild wirkt stellenweise überbelichtet; zudem werden beabsichtigte Unschärfen entstellt. Die Intensität von Sonys Kontrast- bzw. Schärfeanhebung kann jedoch äußerst feinfühlig angepasst werden und der Einsatz ist sowohl bei hochauflösenden Bildern als auch bei SD-Material nahezu ohne Einschränkungen zu empfehlen.
Schärfe aufrechterhalten
Aufgrund der Bilderzeugung von LED-LCDs müssen weitere Nachbearbeitungsmaßnahmen eingreifen, um die Schärfe auch bei schnellen Bewegungen zu wahren. In diesem Zusammenhang muss die Verweildauer einzelner Bilder minimiert werden. Dies geschieht zum einen mithilfe errechneter Zwischenbilder und zum anderen durch das Ein- und Ausschalten der Hintergrundbeleuchtung (LEDs) in festen Intervallen. Die Zwischenbildberechnung geht jedoch auch oft mit Fehlern in Form von Artefakten einher, die den Bildeindruck trüben.
Das leisten aktuelle TVs
- Übertreiben Sie den Einsatz des Bildverbesserers, treten zusätzlich Artefakte in Form von Bildrauschen zutage (rechts). Besonders auffällig ist dies bei SD-MaterialBild: Auerbach Verlag
Nahezu alle Hersteller bieten umfangreiche Möglichkeiten, die Schärfedarstellung dem persönlichen Geschmack anzupassen, dennoch setzt sich Sony mit der HX925-Serie derzeit knapp an die Spitze. Neben der fein dosierbaren, kontrastbasierten Schärfeanhebung offeriert Sony mit Motionflow eine äußerst effektive Zwischenbildberechnung und liefert ein annähernd artefaktfreies Ergebnis. Die DT30E-Serie von Panasonic ordnet sich nur knapp dahinter ein und überzeugt vor allem durch die effiziente Zwischenbildberechnung.
Die Plasma-Premiumklasse VT30E des Herstellers garantiert ebenfalls eine durchweg scharfe Darstellung und verfremdet das Signal nicht. Toshiba setzt mit Resolution Plus auf ein ähnliches Verfahren wie Sony, um die Bildschärfe mittels einer pixelbasierten Kontrastanhebung zu steigern und selbst Full-HD-Bilder im Zuge der Nachbearbeitung noch schärfer wirken zu lassen. Zudem wird der positive Eindruck der 200-Hertz-Zwischenbildberechnung durch das Scanning Backlight aufrechterhalten.
- Ohne eine kontrastbasierte Schärfeanpassung kommen Sie schnell an die Grenzen des Regelbereiches und Doppelkonturen schmälern den Bildeindruck (rechts)Bild: Auerbach Verlag
Samsung steigerte bei den neuen Serien die Bildschärfe sichtlich, allerdings arbeitet die Zwischenbildberechnung nicht ganz fehlerfrei und das Panel neigt zu starken Schwankungen bezüglich der Reaktionszeiten. Im Vorderfeld siedelt sich Philips bereits mit dem Vor serienmodell 46PFL9706K an, das schnelle Bildinhalte im Zusammenspiel mit der effektiven Bewegungsglättung schlierenfrei darstellt. Gleiches gilt für Sharps Mittelklassemodell, das mit 200 Hertz und Scanning Backlight aufwartet.
Schlechte Ergebnisse gibt es bei aktuellen LCDs somit nicht zu verzeichnen und selbst 100-Hertz-Modelle liefern eine mehr als überzeugende Bildschärfe. Allein Kinofans werden sich an mancher artefaktbehafteter Zwischenbildberechnungen stören, doch zum Glück sind derlei Eingriffe in die Bildgestaltung jederzeit abschaltbar.
Die Informationen in diesem Artikel basieren auf sorgfältiger Recherche und geben den Sachstand zum Zeitpunkt der Erstveröffentlichung wieder. Spätere Entwicklungen oder Updates sind aus diesem Grund unter Umständen nicht berücksichtigt. Für Hinweise auf möglicherweise überholte Informationen sind wir dankbar.
