TV-Techniken im Detail
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Einleitung
HDTV
TV-Techniken
Röhren-Fernseher
LCD-Fernseher
Plasma-Fernseher
SED-Fernseher
Rückpro-Fernseher
4:3-Fernseher
16:9-Fernseher
Beamer
LCD-Beamer
DLP-Beamer
Röhren (CRT) -Beamer
Lampen-Beamer
LED-Beamer
Laser-Beamer
Video-Verbindungen
FBAS / Composite
6pol. DIN
S-VHS
RGB
YUV
SCART
HDMI / DVI-D / HDCP
Aussicht
 



Einleitung
Die TV-Gerätehersteller wittern Morgenluft. Der Umbruch vom Röhren-TV zum flachen Bildschirm ist in vollem Gange. Der Kunde hat angebissen.
Was für ein Gerät soll man aber nun kaufen?
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HDTV
Seit der Einführung des Fernsehens, ist die Auflösung des TV-Bildes unverändert. In Europa hat eine TV-Bild 576 Zeilen (PAL, SECAM) in den USA und Japan dagegen  nur 480 Zeilen.

Spalten (also Pixel pro Zeile)  gibt es eigentlich beim analogen TV nicht, die horizontale Bildauflösung wurde durch die maximale Videofrequenz bestimmt. Bei PAL lag diese Grenze bei ca. 6MHz. Damit konnte man ca. 350 senkrechte Linien auf dem Bildschirm darstellen. Um es uns einfach zu machen, nehmen wir einmal an, dass jede PAL-Bildzeile 720 Pixel hat (das ist die DVD-Auflösung).

Ein PAL-Bild hat also gerade einmal 576 x 720 = 414720 Pixel. Das ist weniger als 0,5 MPixel. Jedes Foto-Händy macht Bilder in einer besseren Auflösung. NTSC-Bilder sind noch deutlich schlechter.

Für ein gutes Heimkino benötigt man aber einen möglichst großen Bildschirm, oder eine große Beamer-Leinwand. Wird ein Bild mit so geringer Auflösung aber beliebig vergrößert, so wird das Bild entweder pixelig oder unscharf. Es ist sinnlos, das Bild so weit zu vergrößern, dass das optische Auflösungsvermögen des menschlichen Auges besser ist als die Dimension eines Bildpixels. Da das menschliche Auge ein Auflösungsvermögen von 0,02° schafft, sollten die 720-Pixel eines PAL-Bildes nicht mehr als 15° des Blickfeldes eines TV-Zuschauers einnehmen. Daraus ergeben sich die empfohlenen Mindestabstände zum TV-Gerät. Der Abstand zum Bildschirm sollte 1/sin(15°)-Bildschirmdiagonalen nicht unterschreiten.
Mit anderen Worten: Der Betrachtungsabstand muss mindestens 4-Bildschirmdiagonalen betragen, oder das Bild sieht nicht mehr gut aus.

Wer sich einen 37-Zoll-Bildschirm (94cm) anschafft sollte ihn aus 4-m-Abstand betrachten, oder er wird das Bild nicht als scharf empfinden. Im Vergleich zum, riesigen Blickwinkel im echten Kino ist das ärmlich. Echtes Kino-Feeling kann da nicht aufkommen.

Der Ausweg kann nur eine höhere Auflösung des TV-Bildes sein. Mit HDTV (high definition tv) ist das möglich, da hier (in Europa) 2 deutlich bessere Auflösungen benutzt werden:
 
Format
Format
Pixel pro Bild
optimales Blickfeldes
optimaler Abstand in Bilddiagonalen
optimale Bildgröße bei 3,3 m Abstand
NTSC
480 x 600
~ 290 000
12°
5
26 Zoll (66 cm)
PAL
576 x 720
~ 400 000
15°
4
32 Zoll (82 cm)
HDTV 720p
720 x 1280
~ 900 000
25°
2,4
55 Zoll (140 cm)
HDTV 1080i
1080 x 1920
~ 2 000 000
40°
1,6
80 Zoll (200 cm)

Wow! Prima! Das will ich haben! Her damit!

In den NTSC-Ländern war der Druck natürlich noch deutlich größer, und in Folge dessen ist HDTV in den USA und Japan längst etabliert (wenn auch nicht einheitlich umgesetzt). Gerade in den USA mag auch dazu beigetragen haben, dass dort schon immer alles größer sein musste, und auf einem riesigen Rückpro-TV die Schwäche des NTSC-Bildes besonders deutlich wird.

Im typischen deutschen Wohnzimmer war aber nie Platz für einen freistehenden Rückpro-Bolieden. Der Röhren-TV stand in der Anbaureihe, und durfte deshalb nicht tiefer als 60..70 cm sein. Auch mit moderner Röhrentechnik begrenzt das die Bildschirmdiagonale auf ca. 32-Zoll (80 cm). Erst mit dem Aufkommen der Flachbildschirme kann man auch deutlich größere Bildschirme problemlos unterbringen. Und damit kommt erstmals ein nennenswertes Interesse am höchauflösenden TV  (also HDTV) auf. (Es gab in Europa schon mehrere Anläufe, das TV-Bild deutlich zu verbessern, doch weder D2MAC noch PAL-plus konnten sich mangels Interesse durchsetzen.)

Durch diese mehrjährige Verzögerung wurde es möglich einen europaweiten HDTV-Standard zu schaffen, wir  sind aber auch voll in die DRM- (digital rights management) und Kopierschutz-Diskusion hineingeraten. Infolgedessen verlangen die Filmrechtebesitzer, dass HDTV in Europa nicht unverschlüsselt oder gar analog zum TV-Gerät gelangen soll. Der HDTV-Empfänger (z.B. Sat-Receiver) bzw. HDTV-Disk-Player (BlueRay) darf das Signal nur über eine verschlüsselte Digitale Verbindung (HDMI) zum Fernsehgerät liefern. Das verhindert nicht nur das Anfertigen von Kopien, sondern auch jegliches zeitversetzte Fernsehen (mit HD-Receivern).
Außerdem erklärt diese Regelung eine ganze Generation teuerster Großbildschirme der ersten Generation zu Schrott. Die Technik-Pioniere unter den Kunden, die bereit waren viel Geld für neue Dinge auszugeben, fühlen sich nun betrogen und sind verunsichert.

Die Folge ist eine Verzögerung der Einführung von HDTV um Jahre. Einmal abgesehen von speziellen Pay-TV-Angeboten, wird es vor 2010 kein nennenswertes HDTV-Angebot in Deutschland geben.

Auf welchem Wege wird HDTV nun zum Kunden kommen? Da HDTV die 2- bis 5-fache Informationsmenge eines PAL-Signals enthält, kann man jede analoge Übertragung (egal ob terestrisch, per Kabel oder per Satellit) generell vergessen. Herkömmliche DVDs sind zu klein für einen Kinofilm, und das gerade eingeführte DVB-T hat auch nicht die nötigen Reserven für eine ausreichende Zahl an HDTV-Sendern.
Ein erster Schritt ist eine bessere Komprimierung des Signals. Das bisher eingesetzte MPEG2 hat ausgedient (auch wenn man momentan einige Beispielvideos als MPEG2-HDTV auf Sampler-DVDs bewundern kann). Der Umstieg auf MPEG4 (bzw. nahe Verwandte wie H.264 oder WMV9) ist beschlossen. Die nötige Bandbreite für HDTV-Fernsehen bieten Digital-Sat (DVB-S2) und das Kabel (DVB-C). Als DVD-Nachfolger wird sich wohl BlueRay-Disk etablieren.

Was fehlen wird, ist eine Möglichkeit, HDTV aufzuzeichnen, denn es ist erklärter Wille der Filmindustrie, das Kopieren von HDTV mit allen Mitteln zu vermeiden. Damit ist es fraglich, ob Features wie Festplattenreceiver mit ihren neuen Möglichkeiten jemals legal HDTV unterstützen werden. Und damit ist der Markerfolg von HDTV generell fragwürdig.
 

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TV-Techniken
TV-Geräte gibt es in verschiedenen Techniken (Röhre, LCD, Plasma, SED, Rückpro), Formaten (4:3, 16:9) und Größen.

Als Größenangabe dient in der Regel die Länge der Bildschirmdiagonale in Zoll. (Daneben wird im deutschen Handel dieses Maß auch in Zentimetern angegeben.) Bei Röhren-TVs misst man allerdings nicht die Größe des sichtbaren Bildes, sondern den äußeren Röhrendurchmesser, der etwa 8% größer ist.

Das größte Bild erreicht man (mal abgesehen von Beamern) mit Rückpro-Geräten.
Plasmas bieten mit 32 .. 50 Zoll ebenfalls sehr große Bildformate.
LCDs decken die kleineren Bilddiagonalen ab, erreichen aber inzwischen auch 37 Zoll, und greifen allmählich die Plasmas an.
Die klassische Röhre liegt im gleichen Bereich, wie LCDs, sie kann aber nicht mehr größere Diagonalen erreichen, da die Technik dann ein zu hohes Gewicht hat.
SED ist prinzipiell für alle Formate geeignet, wird aber sicherlich zuerst mit großen Diagonalen auf den Markt drängen, um "Kasse zu machen".
 

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Röhren-Fernseher
Der Klassiker unter den TV-Geräten wirkt inzwischen etwas angestaubt, er liefert aber unbestritten das beste TV-Bild! Sowohl der Farbumfang wie auch der Kontrastumfang sind ungeschlagen. Die Röhre kann (im Gegensatz zum LCD) sattes Schwarz darstellen. Kanten horizontal bewegter Objekte bleiben (im Gegensatz zu LCD oder Plasma) scharf. Einbrenneffekte gibt es seit 30 Jahren nicht. mehr.

Prinzipiell können Linearitätsfehler (gerade Linien schlängeln sich etwas), Konvergenzfehler (die Farbbilder liegen nicht genau übereinander, was zu Farbsäumen führt) oder Unschärfen durch mangelnde Strahlfokussierung auftreten. Die Technik ist aber so ausgereift, das diese Fehlerquellen praktisch ausgemerzt sind. Probleme sind hier allenfalls bei extremen Designs wie dem Samsung-Slimfit zu erwarten.

In der Leuchtschicht der Bildröhre entsteht Röntgenstrahlung, die durch eine Bleizumischung im Bildschirmglas abgeschirmt wird.

Das Hauptproblem der Röhren ist ihr Gewicht und ihre Bautiefe:
 
Bilddiagonale Gewicht Bautiefe
25 Zoll (64 cm) . 40 cm
28 Zoll (66 cm) 30 kg 50 cm
32 Zoll (Samsung-Slimfit) . 40 cm
32 Zoll 50 kg 60 cm
37 Zoll . .

Die bei Röhren-TVs angegebenen Bilddiagonalen beziehen sich im Übrigen nicht auf das sichtbare Bild, sondern auf den Röhrenaußendurchmesser. Das sichtbare Bild ist ca. 8% kleiner als die offizielle Größenangabe.

Hier gibt es dass meiste Bild für's Geld. Wer genug Platz für das sperrige Gerät hat, kann bedenkenlos zugreifen. Bei Spezialkonstruktionen (Slimfit) sollte man sich sein Gerät im Geschäft vorführen lassen, und auf Linearitäts- und Konvergenzfehler prüfen. Ist das Gerät o.k. sollte man genau dieses Exemplar mitnehmen.
Wer mit seinem Röhrengerät zufrieden ist, hat noch keinen Grund auf ein flaches Display umzusteigen.

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LCD-Fernseher
Ein LCD-Display besteht aus einer weißen Hintergrundbeleuchtung, deren Licht durch LCD-"Lichtventile" und Farbfilter schließlich zum Auge des Betrachters gelangt.

Die Bildhelligkeit Bild-Gleichmäßigkeit und der Farbumfang des Bildes hängen stark von der eingesetzten Hintergrundbeleuchtung ab, die aus Leuchtröhren (und zukünftig auch  LEDs) mit Lichtverteilern besteht. Aktuelle Displays haben noch leichte Schwächen im Rot-Bereich die durch zusätzliche LED-Hintergrundbeleuchtung vermindert werden sollen.
Die LCD-"Lichtventile" sind polarisationssensitiv. Desshalb kann niemals mehr als die Hälfte des Hintergrundlichtes das Display durchstrahlen.

Auf der anderen Seite kann kein LCD-Display das Licht total abblocken. Deshalb wird ein LCD-Pixel niemals richtig sattes Schwarz anzeigen sondern nur ein mehr oder weniger dunkles Grau. Das ist besonders störend, wenn man im abgedunkelten Wohnzimmer ein 4:3-Bild auf einem 16:9-Bildschirm sieht (bzw. umgekehrt). Die schwarzen Balken erscheinen auf dem Bildschirm dann grau. Ausdruck dieses Problems ist der begrenzte Kontrast von LCD-Displays, der im Bereich von 600 .. 1000 liegt.

Die Lichtventile benötigen etliche Millisekunden zum Schalten, sie sind also recht träge. In Folge kann es bei schnellbewegten Szenen zu Bildunschärfe kommen.

Da jeder Pixel ständig seinen aktuellen Helligkeitswert ausgibt, bis es auf einem neuen Wert gesetzt wird (Speicherverhalten), werden senkrechte Strukturen, die sich schnell horizontal bewegen schräg abgebildet.

LCD-Pixel können sehr klein ausgelegt werden. Dadurch sind Displays mit hoher Auflösung kein technisches Problem. Schon 32-Zoll-TVs haben in der Regel HDTV-Auflösung. Scharp hat aber extra für Europa LCD-TVs im Programm, die native PAL-Auflösung haben. Dieser Pragmatismus erspart das aufwendige Skalieren des PAL-Bildes auf ein hochaufgelöstes Display.

Beim Kauf sollte man geziehlt auf einen guten Schwarzwert achten, was im hell erleuchteten Verkaufsraum gar nicht so einfach ist.
Wer kein HDTV braucht, sollte sich einmal Scharps nativ PAL-Displays anschauen.
 

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Plasma-Fernseher
Im Plasma-Display wird in jeder Pixelzelle ein Gas durch eine hohe Spannung zwischen zwei Elektroden zum Leuchten angeregt - allerdings in einem unsichtbaren Frequenzbereich. Eine Leuchtschicht an der Vorderseite der Pixelzelle wird von der Strahlung zum Fluoreszieren angeregt. Es gibt Zellen mit roter, grüner und blauer Leuchtschicht.

Eine nichtangesteuerte Zelle ist richtig schwarz - eine LCD-Zelle schafft das nie. Deshalb haben Plasma-Diplays deutlich bessere Kontrast-Werte als LCD-Displays, und aus ausreichender Entfernung sieht das Plasma-Bild brillianter aus.

Im nahen Vergleich mit LCD-Displays erscheinen Plasma-Displays pixeliger, und das sind sie auch. Selbst 37-Zoll-Displays haben oft nur 480 Bildzeilen, das ist deutlich weniger als die europäische PAL-Norm (576 Zeilen). Das gute alte PAL-Bild muss also auf die schlechtere NTSC-Auflösung heruntergerechnet werden, was nicht ohne Informationsverlust geschehen kann. Von HDTV kann da natürlich keine Rede sein.

Die Leuchtschichten im Plasma-Display ermüden mit der Zeit, so dass die Leuchtdichte eines Displays über die Jahre abnimmt.

Da jeder Pixel ständig seinen aktuellen Helligkeitswert ausgibt, bis es auf einem neuen Wert gesetzt wird (Speicherverhalten), werden senkrechte Strukturen, die sich schnell horizontal bewegen schräg abgebildet.

Plasma-Displays sind nicht immun gegen Einbrenneffekte. Ein über eine lange Zeit unbewegliches Bildteil (z.B. schwarze Balken oder Senderlogos) führen zu einer vorübergehenden Ermüdung der Leuchtschicht. Nach dem Umschalten auf einen anderen Sender kann man dann die eingebrannten Bildteile längere Zeit als schwaches Negativ sehen. Die TV-Ingenieure versuchen dem entgegenzuwirken, indem sie das gesamte TV-Bild langsam aber stetig pixelweise auf dem Display verschieben.

Achtung: Plasmadisplays dürfen nur aufrecht transportiert werden!

Wer hochaufgelöstes Fernsehen sehen will, prüfe bitte dreimal die Displayauflösung!
 

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SED-Fernseher
Hier wird in jeder Pixelzelle ein Elektronenstrahl erzeugt, der auf die rote grüne oder baue Leuchtschicht trifft. Das erinnert entfernt an die alte Röhrentechnik (auch wenn hier jedes Pixel einen eigenen Elektronenstrahl hat) und in der Tat verspricht die Technik  Kontrast, Schwarzwert, Farbumfang und Schnelligkeit der Röhrentechnik zu erreichen. Wenn diese Flachdisplays ab 2006 in die Serienproduktion gehen, haben sie das Potential, die LCDs und Plasmas vom Markt zu fegen.

Toshiba wird aber sicherlich zunächst versuchen im Bereich der Riesendisplays mit hohen Margen möglichst viel Geld zu verdienen, und erst später Displays mit deutlich weniger als 50 Zoll anbieten. Ich plane den Kauf eines 37-Zoll-SED-Displays für frühestens 2008.
 

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Rückpro-Fernseher
Das sind eigentlich Beamer, die in einem etwas ziemlich großen TV-Gehäuse ihr Bild von hinten gegen eine Mattscheibe werfen. Es gibt LCD-, DLP- und Röhren-Geräte, mit den jeweiligen technikspezifischen Vor- und Nachteilen.
Rückpro-Bilder sind für meinen Geschmack immer etwas flau, aber der technische Fortschritt ist auch hier deutlich sichtbar.
Rückpros bieten Riesen-Bilder bei einer Gerätetiefe von nur einigen zehn Zentimetern, und sind im Vergleich zu großen Plasmas deutlich billiger.
 
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4:3-Fernseher
In den Boomzeiten der Filmindustrie war das typische Seitenverhältnis 1,37:1  (4,11:3). So entschloss man sich bei der Einführung des Fernsehens für das fast gleiche Seitenverhältnis von 4:3 (1,33:1).

Um der wachsenden TV-Konkurenz etwas entgegenzusetzen, führte man im Kino dann deutlich breitere Formate ein. Das Cinemascope-Format hatte ein Seitenverhältnis von 2,35:1 (~21:9), war aber technisch aufwendig. So kam dann als Kommpromiss noch 1,66:1 (15:9) und 1,85:1 (16,65:9) zum Einsatz.
     

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16:9-Fernseher
Freunde von DVDs, öffentlich rechtlichem Fernsehen oder Premiere profitieren deutlich vom 16:9-Breitbild.
Wer aber überwiegend RTL  schaut, braucht in absehbarer Zukunft kein 16:9-Gerät. Man sollte nicht vergessen, dass eine 32-Zoll-16:9-Röhre in etwa die gleiche Bildhöhe hat wie ein 25-Zoll-4:3-Gerät, aber 20 cm tiefer und 20 kg schwerer ist.
 
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Beamer

Auflösungen
Während bei Computermonitoren und TV-Geräten schon aufgrund der unterschiedlichen Größen eigenständige CRTs bzw. Displays mit den jeweils optimalen Auflösungen gefertigt werden, ist das bei den Beamern nicht der Fall. So finden sich auf dem Markt auch diverse Beamer mit PC-typischen Auflösungen:
 
Auflösung
Auflösung
Pixel pro Bild
Bildformat
kompatibeler TV-Standard
WVGA
480 x 854
~ 400 000
16:9
NTSC*
PAL
576 x 720
~ 400 000
4:3
PAL
SVGA
600 x 800
~ 480 000
4:3
-
XGA
768 x 1024
~ 800 000
4:3
-
720p
720 x 1280
~ 900 000
16:9
HDTV
SXGA+
1050 x 1400
~1 500 000
4:3
-
1080p
1080 x 1920
~ 2 000 000
16:9
HDTV

Der Hauptunterschied zwischne TV-Gerät und Beamer ist natürlich die Optik des Beamers, und hier liegen auch zwei mögliche Probleme. Beide betreffen den Aufstellungsort des Beamers:

Zoombereich
Man hat beim Beamerkauf in der Regel genaue Vorstellungen darüber, wie groß das projizierte Bild werden soll. Ebendso weiß man auch, wo man den Beamer montieren will. Die Bildgröße wächst natürlich proportional mit der Entfernung zwischen Beamer und Leinwand. Man kann sie aber auch mit der Zoomoptik des Beamers einstellen. Es haben allerdings nicht alle Beamer ein Zoomobjektiv, und Beamer mit Zoomobjektiv haben oft einen recht begrenzten Zoombereich. Man muss also vor dem Kauf dringend prüfen, ob sich mit dem Beamer und vom vorgesehenen Projektionsabstand überhaupt die gewünschte Bildgröße erreichen lässt.

Shiftoptik
Der beste Platz für den Beamer ist natürlich genau mittig vor der Leinwand. Da sitz aber schon jemand: der Zuschauer. Deshalb muss man den Beamer aus dieser Idealposition verschieben, indem man ihn z.B. an die Decke hängt. Nun projiziert er aber das Bild schräg von oben. Das führt dazu, das das Bild trapezförmig verzerrt ist. Korrigieren lässt sich das perfekt durch eine Shiftoptik im Beamer. Aber n ur die wenigsten Geräte verfügen darüber. Wer das Geld für ein Hochpreisgerät mit Shiftoptik sparen will, muss vor dem Kauf unbedingt prüfen, ob der Beamer vom geplanten Aufstellungsort aus ein weitestgehend unverzerrtes Bild projizieren kann.
 

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LCD-Beamer
Beim LCD-Beamer wird das weiße Licht einer Lampe in drei Strahlengänge gespalten, durch Farbfilter (rot, grün, blau) und drei LCD-Panele geleitet. Dadurch entstehen die drei Farbbilder, die durch Spiegel und Prismen zusammengeführt, und durch eine gemeinsame Projektionsoptik an die Leinwand "geworfen" werden.

Neben den LCDs in Durchleuchttechnik, gibt es immer mehr reflektierende LCDs, (LCOS) bei denen sich die Flüssigkristallschicht direkt auf einem spiegelnden Silizium-Chip befindet. Sie haben den Vorteil, dass zwischen den einzelnen Pixeln kein Abstand ist, der bei den Durchleucht-LCDs als schwarzes "Fliegengitter" sichtbar werden kann. (das sind die Bereiche der Steuerleitungen auf den Durchleucht-LCDs.)

Da kein LCD in der Lage ist, Licht total zu blockieren, kann ein LCD-Beamer kein echtes Schwarz darstellen. Vielmehr erscheint Schwarz als mehr oder weniger dunkles Grau. Das stört vor allem, wenn man einen 4:3-Film mit einem 16:9-Beamer betrachtet, oder umgekehrt.

Da jedes Pixel ständig seinen aktuellen Helligkeitswert ausgibt, bis es auf einem neuen Wert gesetzt wird (Speicherverhalten), werden senkrechte Strukturen, die sich schnell horizontal bewegen schräg abgebildet.

HDTV-fähige LCD-Beamer mit 1280x720 Bildpunkten sind am Markt verfügbar.

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DLP-Beamer
Digital Light Processing (DLP) ist eine Projektionstechnik, bei der weißes Licht auf einen Mikrochip gelenkt wird, der mit tausenden winziger Spiegel bedeckt ist (für jeden Bildpunkt ein Mikrospiegel). Durch ein elektrisches Signal kann jeder Speigel in eine von 2 möglichen Stellungen gekippt werden. In einer Stellung reflektiert er das Licht durch ein rotierendes Farbrad und die Optik auf die Leinwand, in der anderen Stellung reflektiert er das Licht auf eine schwarze Absorptionsfläche im Beamer.

Je nach Stellung der Spiegel ist der Bildpunkt an oder aus, für alle Helligkeitswerte zwischen den beiden Extrema muss der Speigel schnell 'zappeln'. Je geringer die Helligkeit eines Pixels ist, desto langsamer zappelt der Speigel, was in dunklen Bildbereichen zu einem sichtbaren Rauschen (Flimmern) führt.

Der preiswertere 1-Chip-Beamer benutzt den selben Spiegelchip für alle drei Farbbilder (rot, grün, blau). Die Farben erzeugt der Projektor mit einem Farbrad mit Farbfiltern, die er nacheinander durch den Lichtweg dreht. Die drei Farbbilder werden also nacheinander projiziert. Die Technik bietet hohen Kontrast und einen im Vergleich zum LCD besseren Schwarzwert. Außerdem sind konvergenzfehler (versatz der drei Farbbilder) ausgeschlossen.
Da das Farbrad mechanisch gedreht wird, gibt es im DLP-Beamer eine zusätzliche Geräuschquellet.
Da die Farbbilder zeitlich nacheinander dargestellt werden, bewirkt eine Kopfdrehung oder eine schnelle Augenbewegung des Betrachters eine Separation der drei Farb-Bilder Alle Objekte im Bild bekommen dann farbige Konturen.

Die teureren 3-Chip-DLP-Beamer verwenden drei DLP-Chips für die drei Grundfarben. Es entfällt das Farbrad, und damit eine Geräuschquelle. Auch Regenbogeneffekte können nicht mehr auftreten. Nun sind allerdings leichte Konvergenzfehler nicht mehr auszuschließen.

DLP-Beamer sind in der Regel lichtstärker und vor allem kontraststärker als LCD-Beamer, kosten aber auch einige  hundert Euro mehr.

Da jeder Pixel ständig seinen aktuellen Helligkeitswert ausgibt, bis es auf einem neuen Wert gesetzt wird (Speicherverhalten), werden senkrechte Strukturen, die sich schnell horizontal bewegen schräg abgebildet.

DLP-Chips werden ausschließlich von TI hergestellt. Der aktuell verfügbare "Standard"-Chip bietet eine 16:9-Auflösung von 1024x576 Bildpunkten. Das reicht noch nicht für HDTV, aber eine neue DLP-Chip-Generation mit HDTV-Auflösung ist in den Startlöchern.
Ebenfalls verbaut werden Chips  mit 854x480 Bildpunkten (WVGA). Das ist zwar 16:9-Format, entspricht aber nur der schlechten NTSC-Auflösung.

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Röhren (CRT) -Beamer
Die Großväter der heutigen Beamer benutzten drei Projektionsröhren mit jeweils eigener Optik, um ein rotes, ein grünes und ein blaues Bild übereinander auf eine Leinwand zu projizieren. Diese Beamer mussten an einem festen Ort aufgebaut werden, und dann musste die Optik der drei Kanäle sorgfältig abgestimmt werden, damit die drei Bilder exakt übereinander lagen. Da dieser Abgleich nach jedem Standortwechsel des Beamers erforderlich war, wurden diese Beamer stationär betrieben.
Natürlich neigt so ein System zu Konvergenzfehlern, aber man kann auch perspektivische Verzerrungen leicht ausgleichen, falls der Beamer höher oder tiefer als die Projektionswand aufgebaut ist.

Für den Heimkino-Massenmarkt haben Röhren-Beamer keine Bedeutung.

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Lampen-Beamer
Für ein gutes Bild benötigt der Beamer eine helle Lichtquelle. Die meisten Beamer verwenden dafür spezielle Lampen. Diese Lampen haben keinen besonders guten Wirkungsgrad (wenn er auch viel besser ist als der Wirkungsgrad einer normalen Glühlampe) und erzeugen desshalb eine Menge Wärme. Diese Wärme muss mit Lüftern aus dem Beamergehäuse entfernt werden, was mit einem gewissen Lärmpegel verbunden ist.
Die Lebenserwartung einer Beamer-Lampe ist begrenzt (wenn sie auch oft viele hundert Betriebsstunden erreicht). Während dieser Zeit lässt die Leuchtkraft der Lampe immer mehr nach, und irgentwann ist sie schließlich defekt. Eine Ersatzlampe schlägt oft mit mehreren hundert Euro zu Buche. Da es zahllose unterschiedliche Lampenbauformen gibt (was den Nachbau durch Dritte verhindert), ist man auf das teure Originalersatzteil des Herstellers angewiesen.
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LED-Beamer
Im Sommer 2005 stellte Toshiba erstmals einen Beamer vor, der als Lichtquelle eine LED verwendete. Da der Wirkungsgrad einer LED deutlich besser ist als der einer Lampe, fällt viel weniger Hitze an, und der Beamer kann sehr leise betrieben werden. Ein weiterer Vorteil der LED-Beleuchtung ist die hohe Lebenserwartung einer LED (ca. 10000 Stunden), die das kostspielige Ersetzen verbrauchter Beamer-Lampen überflüssig macht.
Die ersten LED-Beamer wiegen nur ein Pfund, erreichen aber auch nur 300 Lux.

Ende 2008 kommen die ersten Subminiatur-Beamer auf den deutschen Markt. Sie sind etwa so groß wie ein Handy und laufen mit einem integrierten Akku. Als Lichtquelle dient eine LED, die es aber nur auf etwa 10 ANSI-Lumen schafft. Das ist für die meisten praktischen Anwendungen noch viel zu dunkel. Auch die Auflösung von meistens 640x480 Pixeln ist nicht berauschend. Diese Geräte müssen sich erst noch ihre Marktlücke suchen. Ich lass mich überraschen. Bei Preisen unter 300 Euro sind es jedenfalls nette Spielzeuge.
Zukünftig wird der Trend dahin gehen, die Beamereinheit neben den Fotoapparat in das Handy zu integrieren.
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Laser-Beamer
Schon vor Jahren stellte die Firma Schneider eine Beamer-Technik vor, die mit drei Laserstrahlen (rot, grün, blau) arbeitete. Diese Technik verbindet eine gute Helligkeit mit einem immer scharfen Bild. Eine optische Fokussierung ist nicht nötig. Leider ist der Aufwand zur Erzeugung der Laserstrahlen mit den nötigen Frequenzen (also Farben) extrem hoch. Bevor die Technik Serienreife erlangte schlief das Projekt scheinbar ein. Schade.
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Video-Verbindungen
Das Videosignal ist ein hochfrequentes Signal mit Helligkeits- und Farbinformationen, das möglichst unbeschadet von der Videoquelle (Receiver, DVD-Player) zum TV oder Beamer gelanges sollte. Dafür gibt es unterschiedliche Verbindungsarten mit spezifischen Vor- und Nachteilen.

Grundsätzlich kann man analoge und digitale Verbindungen unterscheiden.

Analoge Verbindungen (FBAS, S-VHS, RGB, YUV, SCART) sind etabliert und unkompliziert in der Anwendung. Die Kabellänge und die Qualität des Kabels sind nicht unkritisch. Videosignale haben Frequenzen von bis zu 6 MHz, und benötigen deshalb deutlich bessere Kabel aus Audio-Signale (max. 20 kHz).

Im Detail:
Die Amplitude der analogen Videosignale beträgt 1Vp-p (von max zu min). Die unteren 0,3V Spannungshub sind für die Syncronisationspulse reserviert. Die oberen 0,7V enthalten die amplitudenmodulierte Bildinformation. Höhere Spannung entspricht dabei höherer Helligkeit. Wenn man vom untersten Sync-Spannungspegel ausgeht, entspricht also 0,3V dem Schwarzpunkt und 1,0V dem Weißpunkt. Beim NTSC-Signal liegt der Schwarzpunkt etwas höher. Er entspricht etwa 7,5% des PAL-Weißwertes. Eine entsprechende Schwarzschulter folgt bei NTSC dem Sync-Puls.
Videoeingänge müsse in der Lage sein, mit Spannungen zwischen dem halben und dem doppelten Normwerten umzugehen (0,5Vp-p bis 2Vp-p).
Alle Ausgänge und Eingänge haben eine Impedanz von 75 Ohm. Folglich ist als Videokabel ein koaxiales Kabel mit einer Impedanz von 75 Ohm zu verwenden wie z.B. RG-59A oder RG-11A. Dagegen ist RG-58A, RG-174 oder RG-8U mit ihren 50 Ohm eher ungeeignet
 

Digitale Verbindungen (HDMI, DVI-D) bieten potenziell die bessere Bildqualität, haben aber noch mit Kompatibilitätsproblemen zu kämpfen.

Bei der Wahl der Videoverbindung sollte man auch berücksichtigen, welche Art von Verbindungen der eigene AV-Receiver bzw. AV-Verstärker schalten kann. Die meisten Geräte verstehen sich nur auf FBAS und S-VHS. Zukünfitig wird auch HDMI breite Unterstützung finden.

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FBAS / Composite
Das ist die einfachste und qualitativ schlechteste Video-Kabelverbindung. Helligkeits- und Farb-Information werden gemeinsam in einem Koaxialkabel übertragen. Interferenzen zwischen den beiden Signalen lassen sich kaum vermeiden, und so kann eine graue Rauputzwand schon mal mit farbigen Schattierungen dargestellt werden.
Elektrisch benötigt man nur eine Leitung  mit einem (meist gelben) Chinch-Steckverbinder. Aber auch in SCART-Kabeln kann ein FBAS-Signal übertragen werden.
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6pol. DIN
6-polige DIN-Stecker, die neben dem FBAS-Signal auch noch den Stereoton transportieren, und das in beide Richtungen, gibt es praktisch an keinem Gerät. Sie sind aber oft in Video-Kabelsätzen im Einsatz. Dort wird dann ein langes 6-poliges Kabel via 6-poligen DIN-Steckverbindern an einen SCART-Stecker oder ein Bündel Chinch-Stecker adaptiert. So lassen sich dann AV-Geräte preiswert verkabeln.
Die Signalqualität liegt (je nach Qualität der Bauteile) höchstens auf FBAS-Niveau.
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S-VHS (Y/C, Hosidenstecker)
Im S-VHS-Videorekorder werden, um Interferenzen zu vermeiden, die Helligkeitsinformation (Y) und die Farbinformation (C) separat auf dem Videoband abgespeichert (verschiedene Modulationsarten).
Da lag die Idee nahe, die getrennten Signale auch separat zu einem TV-Gerät oder einem anderen S-VHS-Videorecorder zu übertragen. Dafür verwendet man eine 4-polige mini-DIN-Steckverbindung, in der Helligkeitssignal und Farbsignal separate Pins haben.
Die Bildqualität der S-VHS-Verbindung ist dem FBAS-Signal deutlich überlegen, und so findet man heute auch an DVD-Playern und Sat-Receivern oft S-VHS-Ausgänge.

Manchmal werden die S-VHS-Signale auch über Pins eines SCART-Steckverbinders ausgegeben oder angenommen. Dazu ist das entsprechende Gerät dann in der Regel in einem Setup-Menue zu konfigurieren.

S-VHS-Buchse
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RGB
Alle TV-Geräte und Beamer setzen letztendlich das Farbbild aus einem Rot-Bild, einem Grün-Bild und einem Blau-Bild zusammen.
Beim  RGB-Anschluss werden diese drei Bilder auf drei separaten Leitungen übertragen.

Am häufigsten wird RGB  via SCART-Kabel übertragen.
Manchmal findet man auch 3 Koaxialkabel mit (farbig kodierten) Chinch-Steckern. Einige TV-Geräte benutzen die selben 3 Chinch-Buchsen für RGB oder YUV. Die Funktion der Buchsen wird dann in einem Menue des TV umgeschaltet.

Die Bildqualität ist sehr gut.

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YUV
TV-Geräte arbeiten zwar mit den drei Grundfarben (rot, grün blau), das TV-Signal und DVDs enthalten aber aus Kompatibilitätsgründen zum alten Schwarz-Weiß-TV keine RGB-Signale, sondern ein Schwarz-Weiss-Bild (Y) sowie zwei unterschiedliche Farbdifferenzbilder (es gibt 3 unterschiedliche Bezeichner für jedes Signal: Pb / Cb / U und Pr / Cr / V). Aus diesen Signalen werden dann erst die RGB-Signale errechnet. (siehe hier)
Je nach verwendetem Phosphor (CRT, Plasma) bzw Backlight&Farbfilter (LCD) weichen die reinen Rot, Grün und Blau-Töne der einzelnen TVs aber voneinander ab. Wenn die Wandlung in RGB im DVD-Player oder im Sat-Receiver erfolgt, dann werden dort Standard-RGB-Farbtöne vorausgesetzt, da die Eigenschaften des angeschlossenen TVs ja nicht bekannt sind. Es ist klüger, die YUV-Signale dem TV einzuspeisen, der dann die RGB-Wandlung entsprechend seinen Farbtönen selber vornimmt.
Dafür benötigt man 3 Koaxialkabel mit farbig kodierten Chinch-Steckverbindern (grün-Y, blau-Cb, rot-Cr).
Einige TV-Geräte benutzen die selben 3 Chinch-Buchsen für RGB oder YUV. Die Funktion der Buchsen wird dann in einem Menue des TV umgeschaltet.

Da Helligkeitssignal (Y) und Farbsignal ( Pb/Cb/U und Pr/Cr/V) getrennt übertragen werden, gibt es keine Interferenzen zwischen diesen Signalen, und die Bildqualität ist sehr gut.

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SCART
Der 21-polige SCART-Stecker ist eine bidirektionale Verbindung für Audio- und Videosignale. Außerdem führt er auch noch Schaltleitungen mit, die den TV z.B. automatisch auf den DVD-Player-Eingang schalten, wenn der DVD-Player in Betrieb genommen wird. Soweit ist SCART wirklich eine feine Sache.

SCART-BuchseEs gibt voll-bestückte SCART-Kabel und teilbestückte SCART-Kabel. Die voll-bestückten haben für jede Signalrichtung jeweils 3 Videoleitungen. Damit sind sie in der Lage, RGB-Signale zu übertragen. Wenn die Geräte entsprechend eingestellt werden, eignen sie sich aber auch für S-VHS oder FBAS-Signale. Teilbestückte Kabel haben pro Richtung nur eine Videoleitung. Sie sind nur für FBAS geeignet.
Schon ein teilbestücktes SCART-Kabel enthält 14 Leitungen, von denen einige (die für Video) eine gute Schirmung und geringe Verluste aufweisen sollten. Man sollte also nicht zum billigsten Sonderangebot greifen.

AV-Receiver mit SCART-Anschlüssen sind mir nicht bekannt. Deshalb sind SCART-Kabel vor allem dann einzusetzen, wenn man die Videosignale nicht duch einen AV-Receiver umschalten lassen will.

SCART-Stecker und Kabel sind etwas sperrig und unflexibel. Wenn Geräte im Scharnk verschoben werden, dann kann ein SCART-Stecker schon mal aus der Buchse in der Geräterückseite herausrutschen.

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HDMI / DVI-D / HDCP
Im Gegensatz zu den analogen FBAS, RGB oder YUV ist HDMI eine digitale Verbindung. Da das Signal im DVB-Receiver (z.B. digitaler Sat-Receiver) oder DVD-Player ohnehin als digitaler Datenstrom sein  Leben beginnt, und im modernen TV-Gerät auch wieder als digitales Signal verarbeitet wird, ist der Umweg über die analogen Kabel und die damit verbundenen verlustbehafteten Wandlungen eigentlich widersinnig.
Digitale Videoverbindungen garantieren deshalb die beste Bildqualität.
Viele Videoanlagen werden eine Mischung aus analoger und digitaler Technik nutzen. Das dabei auch die Wandlung von analog-Video aud HDMI nicht unproblematisch ist, musste ich selbst erfahren.
 

DVI (Steckerverbindung)
In der PC-Technik gibt es schon längst ein digitales Monitorkabel, das dort DVI genannt wird. Viele LCD-Computermonitore haben einen DVI-Eingang, und praktisch alle modernen PC-Videokarten haben auch den entsprechenden DVI-Ausgang. Das bewog die Video-Industrie, zunächst diese Verbindungen in die Videowelt zu übernehmen.

HDCP (Verschlüsselung)
Hollywood ist aber mit dem normalen DVI alles andere als glücklich, da der Datenstrom im DVI-Kabel normalerweise nicht verschlüsselt ist. Damit besteht die Chance,  hochqualitatives Videomaterial verlustfrei zu kopieren. Das darf natürlich nicht sein. Deshalb wurde die Datenverschlüsselung HDCP eingeführt. Wird vom Sat-Receiver oder DVD-Player nun ein HDCP-verschlüsseltes Videosignal über die DVI-Buchse ausgegeben, dann kann nur ein TV/Beamer das Signal entschlüsseln und anzeigen, der ebenfalls HDCP beherrscht. Bei Geräten der ersten Generation mit DVI-Eingang ist das nicht der Fall. Solche Geräte sind nicht zukunftssicher, und von der HDTV-Welt ausgeschlossen.
In der PC-Technik wird bisher auf HDCP verzichtet. Ein PC-Monitor mit DVI-Eingang kann das HDCP-verschlüsselte Signal eines Sat-Receivers nicht anzeigen, auch wenn der Sat-Receiver einen DVI-Ausgang hat. Der Stecker passt zwar, aber das Bild bleibt dunkel.
Der TV-Sender kann die Verschlüsselung an- oder abschalten. Bei den meisten Sendungen wird er aber vom Filmrechtebesitzer vertraglich zur Aktivierung der Verschlüsselung verpflichtet werden.

HDMI  (Steckerverbindung)
Modernste Geräte haben anstelle des DVI-Steckers einen HDMI-Stecker. Das ist eigentlich ein DVI-Steckverbinder, der um digitale Audio-Verbindungen ergänzt wurde und eine andere Form bekam. Beim HDMI-Steckverbinder ist die HDCP-Verschlüsselung Standard.
Da hier Audio- und Video-Daten in einem Kabel übertragen werden, spricht man auch vom "digitalen SCART-Kabel". Während ein SCART-Kabel aber Videosignale in beide Richtungen übertragen kann, erlaubt HDMI das nur in eine Richtung.
HDMI wird sich als Standard in der digitalen Videowelt durchsetzen, und DVI verdrängen.
HDMI kann Daten mit bis zu 5 Gigabit pro Sekunde übertragen. Das reicht  problemlos für HDTV.

Da DVI ein Teil von HDMI ist, gibt es einfache Adapter von DVI auf HDMI. Ein DVI-Gerät mit HDCP kann dann aus einer HDMI-Quelle gespeist werden. Ein Gerät mit DVI ohne HDCP wird durch so einen Adapter aber natürlich nicht HDCP-tauglich. Ein den Spezifikationen entsprechendes HDMI-Gerät unterstützt ausschließlich HDCP-verschlüsselte Daten (auch wenn frühe Chipsätze das noch nicht ganz so verbissen sehen), so dass ein unverschlüsselter Datenstrom, der mit einem Adapter von DVI auf HDMI übertragen wird, vom HDMI-Display nicht angezeigt werden muss.

Die Gerätehersteller klagen über die ungenaue Spezifikation von HDMI und HDCP, die zu massiven Kompatibilitätsproblemen zwischen verschiedenen Geräten führen kann.
 

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Aussicht
LCD- und Plasma-Geräte werden ständig verbessert, und schließen in der Bildqualität zur Röhre auf. Durch den aufkommenden Massenmarkt sinken die Preise für Flachbildfernseher ständig. Dass das Ende der Röhrengeräte naht, erkennt man auch darann, das immer mehr Bildröhrenwerke geschlossen werden. SED könnte den Markt dann noch einmal aufmischen. Welche Technologie endgültig dominieren wird, wissen wir frühestens 2009.
HDTV findet in Deutschland vorher auch keine nennenswerte Verbreitung. Wer mit seinem Röhrengerät im Prinzip zufrieden ist, sollte es noch ein wenig weiternutzen, um teure Doppelkäufe zu vermeiden.

Wenn man ein Neugerät erwirbt, dass HDTV-fähig sein soll, sollte man darauf achten, dass es einen HDCP-fähigen HDMI-Anschluss besitzt.

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Autor: sprut
erstellt: 15.09.2005
letzte Änderung: 12.10.2005