4k, was bringts?

Als Antwort auf die Frage, wohin die Hersteller von von Unterhaltungshardware als nächstes gehen werden, wird häufig 4k genannt. Gemeint ist damit eine weitere Erhöhung der Bildauflösung, quasi Über-HD. Man sollte dabei beachten, dass anders als bei der aktuellen Notation (720p, 1080p) nicht gemeint ist, dass das Bild in vertikaler Richtung etwa 4000 Zeilen hat, sondern in Horizontaler. Die Steigerung ist also nicht 1080 zu 4096, sondern „nur“ 1920 zu 4096. Die Größe der Pixel wird also lediglich halbiert. Da der Bildschirm aus einer Fläche besteht bedeutet das etwa vier mal so viele Pixel, also auch vier mal so viele Daten. Nur braucht man das überhaupt? Da stellt sich die Frage nach der „Auflösung“ des menschlichen Auges. Anders als elektrische Bildsensoren sind die sensiblen Flächen im Auge nicht gleichverteilt, denn in Zentrum der Netzhaut sieht man schärfer als am Rand. Gehen wir einmal vom Idealfall aus, und nehmen von den verschiedenen Angaben die bestmögliche, so kann dass Auge am Beispiel ein Detail von 0,2mm von 1m Entfernung ausmachen. Über den Tangens lässt sich darauf dann ein Winkel (im weiteren Detailwinkel genannt) von  0.002° errechnen. Mit diesem Wissen betrachten wir jetzt gängige Bildauflösungen und Entfernungen. Anfangen bei dem Aufbau in meinen Wohnzimmer: 3m Entfernung, 46“ Display, 1080p. Daraus ergibt sich die Größe eines Pixel auf etwa 0.5mm (auf die RGB-Subpixel gehe ich hier nicht ein), was einem Detailwinkel von 0.0016°. Bei der selben Displaygröße mit 720 Bildzeilen ist der Winkel etwa 0.0027°. Während das Auflösungsvermögen des Auges also bei 720p noch nicht vollständig ausgeschöpft ist, liegt man mit 1080p schon leicht darüber. Demnach sollte ein kleiner Unterschied bei den Auflösungen ausmachbar sein. Bei 3m Entfernung liegt die Größe des kleinsten erkennbaren Details bei 0.6mm. Nimmt man das als Referenz für ein Pixel, so kann 1080p-Bildschirm 64.8cm hoch sein. Das entspricht grob einem 52“ Display. Nehmen wir als nächstes Beispiel Kollege Pata. Er sitzt etwa 1m vom Bildschirm entfernt, demnach müsste ein Pixel für ihn etwa 0.2mm groß sein. Bei 1080 Zeilen entspricht das einer Bildschirmgröße von 17“. Würde man hier einen potenziellen 4k Monitor verwenden, so könnte man unter optimaler Ausnutzung des Auflösungsvermögens des Auges eine 37“-Display verwenden.

Derzeit werden 4k-Projektoren in Kinos verwendet. Angenommen Otto Normalzuschauer sitzt 10m von der Leinwand entfernt (was schon ziemlich nah ist). Demnach müsste könnte ein Detail von 2mm Größe noch wahrgenommen werden. Das entspricht dann einem Bild von 8.2m Breite. Heißt, wie auch beim Vorherigen Beispiel, dass die erhöhte Auflösung erst komplett wahrgenommen werden kann, wenn das Bild etwa 0.8 mal so breit ist wie die Entfernung zum Betrachter. In meinem Wohnzimmer entspräche das einem 2.4m breitem Monitor (ca. 110“).

Jetzt mag natürlich jemand den Begriff „subjektiver Schärfeeindruck“, also die Annahme das ein Bild, obwohl die Details nicht mehr objektiv wahrnehmbar sind, trotzdem schärfer erscheint, nennen. Es hat sich gezeigt, dass der Mensch letztlich doch recht unkritisch gegenüber einer geringeren Auflösung ist. Vermutlich würde es demnach genügen, wenn man dem Käufer vermitteln würde dass die Auflösung größer geworden ist – auch wie dies garnicht der Fall ist – und er würde vermutlich gemäß dem Placebo-Effekt einen Unterschied „sehen“.

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