100 & 200 Hertz bei LCD-Fernsehern - Seite 2
5. Panasonic: Intelligent Frame Creation
Bei Panasonic heißt die 100-Hertz-Schaltung "Intelligent Frame Creation", was die Funktion insofern korrekt beschreibt, als die höhere Bildwechselfrequenz bei LCD nichts bringt, wenn nicht Zwischenbilder errechnet werden. Es gibt sie in normaler und "Pro"-Version, wobei der Unterschied seit diesem Jahr nicht mehr angegeben wird.
Bei den 2009-Modellen findet man die bessere Ausführung in den Modellreihen mit den Kürzeln G10, G15 und V10. Der Unterschied liegt darin, dass bei "Pro" die Hintergrundbeleuchtung pulsiert, während sonst ein konstanter Lichtstrom fließt. Dabei bezieht die Elektronik in die Kalkulation der Lichtimpulse sowohl die geforderte Helligkeit (über die Kontrast-Einstellung) als auch den Bildinhalt (Bewegungsanalyse) ein. Dabei verwendet Panasonic als Hintergrundbeleuchtung bis jetzt ausschließlich konventionelle CCFL-Röhren, bei denen das Aufblitzen schwierig zu beherrschen ist. LCD-Fernseher mit LED-Backlight werden erst Ende 2009 auf dem Markt erscheinen.
Das Pulsieren der Hintergrundbeleuchtung ist aber nur aktiv, wenn die Steuerung der Bewegungserkennung auf 'high' eingestellt ist. Bei den anderen Stufen, nämlich 'off' und 'mild', bleiben die Röhren dauernd an. 'mild' steht für eine Zwischenbildberechnung, die keinen exakten Schritt zwischen den Signalen erzeugt, sondern nur eine leichte Abweichung mit weniger Bewegungsschärfe, die aber gleichzeitig Artefakte weitgehend vermeiden soll. In jeder Stufe und jeder Version ist bei Panasonic der Overscan ein- oder ausschaltbar. Ab Werk werden die Geräte mit Overscan an und Motion Compensation auf 'high' ausgeliefert. 24p-Signale von Blu-ray-Disc geben die Panasonic-LCDs mit 96 Hertz wieder. Die Einstellung "Smooth Film" bringt diese Bilder auf 48 Hertz und erzeugt dann ein Zwischenbild, wie bei 50-Hz-Signalen. Schaltet man "Smooth Film" aus, erfolgt eine reine Bildwiederholung. Die LCDs von Panasonic enden bei einer Größe von 37 Zoll, darüber bietet die Firma nur Plasma-Fernseher an, deren Bewegungsdarstellung sich grundlegend unterscheidet.
Panasonic steuert bei seinen neueren LCDs die Hintergrundbeleuchtung
gemäß den Bewegungsinhalten des Bildes.
6. Philips: Perfect Natural Motion
Bei Philips, dem Erfinder der Zwischenbildberechnung, gibt es zwei Varianten. Das ist einerseits die "Pixel Precise HD"-Engine und andererseits die "Perfect Pixel HD"-Engine. Pixel Precise HD verwendet die normale 100-Hz-Technologie zur Bewegungskompensation. Perfect Pixel HD ist für die 200-Hz-Darstellungsrate verantwortlich, in der neuen 9664er- und 9704er-Reihe und im Cinema 21:9. Perfect Natural Motion lässt sich bei beiden Engines abschalten. Es gibt zwei Modi der Bewegungskompensation, nämlich die Einstellung "Minimum", die eine möglichst störungsfreie Konversion durchführt, und die Einstellung "Maximum", die ihr Hauptgewicht auf die bewegungsrichtige Kompensation legt. Als bisher einziger Hersteller setzt Philips den neuen Prozessor von NXP ein, der mehr Bilder und Referenzpunkte zur Berechnung heranzieht als jede andere Engine, wobei die Programmierung von Philips-Ingenieuren stammt. Damit soll der Halo-Effekt, also unsaubere Ränder an bewegten Objekten vor unruhigem Hintergrund, unterdrückt werden.
Für die Bewegungskompensation ist kein Overscan nötig. Im Menü heißt die pixelgenaue Darstellung "unskaliert". Bei 24p-Zuspielung lässt sich die Darstellung ohne Bewegungsruckeln wählen, also mit Zwischenbildberechnung. Wer allerdings das original Kino-Feeling bevorzugt, kann die Umwandlung zu einem Vielfachen der Eingangsfrequenz wählen.
Philips entwickelt die Zwischenbildberechnung seit den Anfängen
mit Digital Natural Motion jedes Jahr weiter.
7.Samsung: 100/200 Hz Motion Plus
Seit 2007 hat Samsung sein Motion-Plus-System kontinuierlich weiterentwickelt. In der ersten Version ließ sich der Overscan nicht abschalten, wenn eine Bildberechnung gefordert war, das geht erst seit letztem Jahr. In den Modellen für 2009 hat man eine 200-Hz-Variante eingeführt, daneben aber auch die Einstellungen geändert. Bisher waren als Stufen "gering", "mittel" und "hoch" auswählbar. Neuerdings heißen die Einstellungen "klar", "weich" und "Standard", was Ein, Aus und eine Zwischenstufe beschreibt; allerdings kommt noch ein Custom-Modus dazu, bei dem man seine persönlichen Vorlieben besser berücksichtigen kann, sowohl was das Verwischen wie die Ruckler des Kinofilms betrifft.
Generell werden Bilder aus 24p-Quellen auf 120 Hertz gebracht, entweder per vierfacher Bildwiederholung oder mit Zwischenbildern für flüssige Bewegungen.
Mit der neuen Serie 7 bringt Samsung seine ersten LCDs mit 200 Hertz Bildwiederholrate.
8. Sharp: 100 Hertz
Sharp setzt nur eine Variante ein, die sich der Einfachheit halber 100 Hertz nennt. Neben einer Demo-Schaltung, die den Bildschirm teilt, gibt es nur die Stellung "Aus" als Alternative. 24p-Signale werden lediglich wiederholt, hier ist eine Interpolation nur möglich, wenn der Film-Modus ausgeschaltet wird – was aber zu fehlerhafter Berechnung führt.
Overscan heißt bei Sharp "Full"-Darstellung, das komplette Bild ohne Randbeschneidung nennt sich Dot-by-dot. Pulsierende Backlights sind bei Sharp noch unüblich, selbst bei den LED-Versionen der XS1-Serie.
9. Sony: Motionflow 100/Pro/200
Gleich drei Varianten der Bildwiederhol-Technik hat Sony im Programm: Motionflow 100, Motionflow 100 Pro und Motionflow 200. Die Pro-Version unterscheidet sich von den anderen dadurch, dass sie mit pulsierenden LEDs als Hintergrundbeleuchtung arbeitet. Damit entsteht eine Dunkelzone, was die so genannten Hold-Zeiten nochmals verkürzt, um schätzungsweise ein Viertel. Wichtiger für den Bildeindruck ist aber, dass sich durch die Dunkelphase zwischen zwei Bildern ein eher filmischer Eindruck ergibt, vergleichbar mit der Funktion der Flügelblende bei Kinoprojektion. Das Pulsieren (Blinking) lässt sich abschalten, da es die Helligkeit reduziert. Andere Hersteller betreiben die Leuchtdioden in dieser Betriebsart mit mehr Leistung, so dass sich kein Verlust ergibt.
Die Berechnung der Zwischenbilder lässt sich in drei Stufen einstellen, nämlich Standard, gering und Aus. In der Standard-Betriebsart, die werkseitig voreingestellt ist, errechnet der Prozessor exakte Bewegungsphasen, so gut das eben aus den vorhandenen Informationen möglich ist. Wer dabei eventuell entstehende Störungen vermeiden und allzu glatte Bilder nicht mag, kann auf die Stufe "gering" zurückgreifen, deren Funktion offensichtlich eher als Smooth Frame (siehe Kasten) zu bezeichnen wäre, also das Einfügen eines unscharfen Bildes. Auch das verhindert ein Verschmieren von bewegten Konturen, wirkt aber etwas weicher. Im "Aus"-Modus wiederholt die Elektronik einfach jedes Bild, so dass ebenfalls 100 Hertz erreicht werden, was normaler 50-Hertz-Darstellung entspricht, ohne Verbesserung der Schärfe. Vom Prinzip her gilt das auch für die 200-Hertz-Schaltung, die sich in gleicher Weise einstellen lässt. Eine Pro-Variante mit pulsierendem Backlight existiert bei 200 Hertz noch nicht.
24p-Signale setzt die Sony-Elektronik auf 96 beziehungsweise 192 Hertz um, mit Errechnung von drei beziehungsweise sieben Zwischenbildern. Wer auf den Kinolook nicht verzichten will und sich am leichten Filmruckeln nicht stört, kann hier die Stellung "Aus" wählen und sieht dann die 24 Bilder ohne Neuberechnung.
Eine Besonderheit bei Sony ist die Schärfeanhebung an bewegten Kanten, die Unschärfen beseitigt, die bereits in der Kamera entstanden. Die "Intelligent Blur Reduction" ist immer aktiv, wenn die Motionflow-Schaltung verwendet wird. Nur bei reiner Bildwiederholung ist auch sie abgeschaltet, dann bleibt die ursprünglich im Film vorhandene Bewegungsunschärfe bestehen.
Bei Sony werden Unschärfen, die schon bei der Aufnahme entstanden, durch eine Neuberechnung reduziert.
Zusatzinfo: Stichwörter: Basiswissen zu 100-Hz-LCD
Hold-Zeit
Darunter versteht man die Zeitspanne, wie lange ein Bildsignal an einem bestimmten Punkt steht. Die Hold-Zeit bestimmt darüber, wie stark Bewegungen als verwischt angesehen werden. Bedingt durch die Bildwechselfrequenz sind das bei PAL mit 50 Hertz 20 Millisekunden (eine Sekunde geteilt durch 50), bei NTSC-Signalen mit 60 Hertz 16,7 Millisekunden (ms); bei 100 beziehungsweise 120 Hertz halbiert sich der Wert auf 10 und 8,3 ms. 200/240 Hertz ergeben Hold-Zeiten von 5 und 4,2 ms. Die tatsächlich erreichten Zeiten werden bei LCD durch die Reaktionszeit und die Hintergrundbeleuchtung verändert.
Sample-Hold Display
LCD-Schirme mit ständig aktiver Hintergrundbeleuchtung gehören in diese Kategorie, bei der nach dem Bildaufbau (bedingt durch die Reaktionszeit) das Bildsignal ständig aktiv ist. Dadurch ergibt sich ein Verwischen von Bewegungen, da das Auge dem Objekt folgt, das Bild aber für eine bestimmte Zeit an einer Stelle steht.
Impulse-Type Display
Der klassische Impuls-Schirm ist die Röhre, bei der das Bild durch ein Aufleuchten erzeugt wird, das dann abklingt. Hier sieht das Auge kein Verwischen, da das Objekt exakt am Punkt des Aufleuchtens geortet wird. Plasma, DLP- und LCD-Projektion sowie LCDs mit pulsierender Hintergrundbeleuchtung sind Mischformen, da hier bedingt durch die Art des Bildaufbaus unterschiedlich lange Leuchtzeiten entstehen, die allerdings in der Regel keinen Spitzenimpuls haben. Je länger die Dunkelphase zwischen dem Aufleuchten, umso geringer erscheint die Bewegungsunschärfe.
Blinking Scanning Backlight
Von der pulsierenden Hintergrundbeleuchtung existieren unterschiedliche Varianten. Sowohl mit konventionellen Kalt- als auch mit Heißkathodenröhren (CCFL, HCFL) lässt sich Aufblitzen realisieren, wobei die Leuchtdauer stark variieren kann – von einem Drittel der Bild-Standzeit bis zu 90 Prozent, also sehr kurzer Dunkelphase. Leuchtdioden (LEDs) lassen sich einfacher steuern, womit sich die Hold-Zeit nahezu beliebig beeinflussen lässt. Ist zum Beispiel bei einem 100-Hertz-Schirm das Backlight nur die halbe Zeit aktiv, entspricht die Hold-Zeit einem 200-Hz-Display (die Hälfte von 10 ms ergibt 5 ms). Bei Röhren nennt man das Verfahren meist Scanning, weil die Helligkeit von oben nach unten durchläuft, bei LEDs hat sich Blinking eingebürgert.
Reaktionszeit
Das Umschalten der Flüssigkristallzellen eines LCDs muss deutlich unter der jeweiligen Hold-Zeit liegen, sonst kommt zusätzliches Verschmieren hinzu. Angegeben werden inzwischen meist Werte für zehn Prozent Grau zu 90 Prozent Grau, da hier die Reaktion langsamer ist als beim Übergang von Weiß zu Schwarz, wo voller Schaltstrom fließt.
Frame rate
Bei LCDs kann die Bildwechselrate (in Hertz, auch englisch Frame Rate oder fps genannt) nur in engem Rahmen verändert werden. PC-Monitore werden generell mit 60 Hertz angesteuert, bei TV-Schirmen sind in der Regel 50 und 60 Herz möglich – beziehungsweise 100 und 120 Hertz sowie 200 und 240 Hertz (und bald auch 400/480 Hertz). Der Betrieb mit 100 Hertz unterscheidet sich aber aufgrund der Sample-Hold-Charakteristik nicht von 50 Hertz, wenn keine Zwischenbilder errechnet werden. Das ist bei Impuls-Displays anders, dort ergeben sich durch die doppelte Ansteuerung Doppelkonturen an Bewegungen.
Die Verwischung eines bewegten Objekts (rechte Spalte) hängt bei LCD von
der Zeit ab, wie lange das Bild aufleuchtet; oben 50 Hertz,
Mitte 100 Hertz und unten 200 Hertz.
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