Ultra HD

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Auf der IFA 2014 vorgestelltes Logo für Ultra HD-Geräte

Ultra HD ist ein digitales High-Definition-Video-Format, das etwa der vierfachen HDTV-Auflösung entspricht.

Relationen Auflösungen, bei gleicher Pixelgröße

Allgemeines[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der aus dem Englischen stammende Begriff „Ultra HD“ (Abk. für Ultra High Definition) bedeutet komplettiert und übersetzt „extrem hohe Auflösung“. Damit wird die Eigenschaft eines HDTV-fähigen Gerätes (Fernseher, DVD-Player, Videokamera, Set-Top-Box, Spielkonsole, Smartphone etc.) bezeichnet, die für den Konsumbereich angebotene HD-Auflösung von 3840 × 2160 Pixeln ausgeben oder aufzeichnen können. Bei Ultra HD handelt es sich um den Nachfolger des Full HD-Standards. Die Bezeichnung „Ultra“ wurde gewählt, um die höhere Qualität gegenüber „Full“ HD (1920 × 1080 Pixel) deutlich zu machen. Ultra HD wird auch „4K-Auflösung“ oder „4K“ (siehe 4K2K) genannt. Eine Verdoppelung der Pixelzeilen von 1080 auf 2160 sowie der Pixelspalten von 1920 auf 3840 bedeutet eine Vervierfachung der Gesamtzahl an Pixeln von ca. 2 Millionen auf ca. 8 Millionen.[1]

Zusätzlich bietet Ultra HD einen deutlich größeren Farbraum und Farbauflösung. Höhere Kontrastumfänge bietet der sogenannte HDR-Modus. Um HDR-kompatibel zu sein, müssen die verschiedenen Hardwarekomponenten einige Kriterien erfüllen. Dazu zählen ein UHD-Bildschirm mit einer Auflösung von mindesten 3840×2160 Pixeln, eine Farbtiefe von mindestens 10 Bit, Darstellung des Farbraums Rec.2020 und einen Kontrastumfang von ca. 1:20.000 (mindestens 1.000 c/m² bei Helligkeit und minimal 0,05 Nit beim dunkelsten Wert).[2]

Kennzeichnungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Consumer Electronics Association (CEA) hat am 18. Oktober 2012 beschlossen: Ultra HD ersetzt die bislang propagierte Bezeichnung 4K. Der Definition nach müssen Ultra-HD-Fernseher eine Mindestauflösung von 8 Millionen Pixel haben (viermal so viele Pixel wie bei aktuellen Full-HD-Fernsehern). Die gebräuchliche Auflösung liegt hier bei 3840 × 2160 Bildpunkten. Außerdem müssen Ultra-HD-Fernseher über Anschlüsse verfügen, mit denen Ultra-HD-Inhalte ausgegeben werden können. Dafür geeignet wäre z. B. DisplayPort 1.2 mit 4 Leitungen: 2160 MByte/s (17,28 GBit/s), ausreichend für 3840 × 2400 oder 4096 × 2560 Pixel oder der Standard HDMI 2.0, welcher 60 fps bei einer Bandbreite von 20 und 25 GBit/s für Ultra HD unterstützt. Im Handel werden auch die Begriffe „4K“ oder „UHD“ verwendet, alle bezeichnen jedoch dieselbe Auflösung, welche viermal so hoch ist wie die des Full-HD-Standards.

Probleme und Ausblick[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Datenquellen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Aufgrund der Tatsache, dass bisher wenige Sender in Ultra-HD-Qualität senden und dass es fast keine Filme in dieser Auflösung zu kaufen gibt, ist ein UHD-Fernseher, abgesehen für spezielle Anwendungszwecke, momentan nur für wenige Experten sinnvoll. Video-on-Demand-Anbieter wie Netflix haben bereits einige Filme im Angebot.

Die Aufnahmegeräte zum Filmen arbeiten wegen der großen Datenmengen langsamer als Geräte mit geringerer Bildauflösung und stellen damit sehr hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit der eingesetzten Hardware.[3] Darüber hinaus ergibt sich daraus auch eine deutlich höhere Leistungsaufnahme der Geräte, und somit entstehen höhere Betriebskosten.[4] Es wird ferner kritisiert, dass auch die Anschaffung der hochauflösenden Technologie für Verbraucher hohe Kosten erzeugt, obwohl sie beim Betrachten von Filmmaterial wenig Vorteile bietet.

UHD/4K-Hardware-basierte Videobeschleunigung bei Grafikkarten[5]:145
GPU/Prozessor H.264/AVC H.265/HEVC VP9
Intel-Prozessoren
Core i-7000 (Kaby Lake) vollständig vollständig vollständig
Core i-6000, Pentium G4000, Celeron 3900 (Skylake),
Celeron N/J3000/4000 (Apollo Lake)
vollständig vollständig teilweise
Core i-5000 (Broadwell) vollständig teilweise
Core i-4000 (Haswell) vollständig
AMD-Prozessoren
A-9000 (Bristol Ridge) vollständig vollständig
AMD-Grafikkarten
RX 400 (Polaris) vollständig vollständig vollständig
Radeon R9 Nano / Fury (Fiji) vollständig vollständig
Radeon R9 285/380 (Tonga) vollständig
NVIDIA-Grafikkarten
GeForce GTX 950, 960 (Maxwell), 1000, Titan X (Pascal) vollständig vollständig vollständig
GeForce GTX 970, 980 (Ti), 750 (Ti), Titan X (Maxwell) vollständig teilweise teilweise
GeForce 600/700 (Kepler) vollständig

Bildauflösung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nicht einmal die Hälfte der durchschnittlichen Betrachter ist in der Lage, die höhere Bildauflösung gegenüber Full HD wahrzunehmen.[4] Die höhere Auflösung kann, sofern das verwendete Bildmaterial diese überhaupt liefert, nur genutzt werden, wenn man sich sehr nahe am Bildschirm befindet, was aber zum Filmgenuss gar nicht erforderlich ist beziehungsweise wegen der notwendigen Kopf- oder Augapfelbewegungen sogar als unangenehm empfunden werden kann.[3][4][6]

UHD-Fernseher und manche Zuspieler sind in der Lage, durch Zeilenverdopplung Video-Material in Full-HD-Qualität auf die höhere Auflösung hochzurechnen, was technisch zwar nachweisbar ist, aber nicht zu einer qualitativ besseren Darstellung führt.

Kontrastumfang und Farbraum[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die neuen OLED-UHD-Bildschirme von LG (auch in Loewe-, Metz- und Philips-OLED-TVs eingesetzt) liefern einen ausgezeichneten Schwarzwert und dadurch einen sehr hohen Kontrast, wie er bei neuen UHD-Blu-ray-Disks mit HDR (High Dynamic Range) gegeben sein kann. Der geplante Bild-Parameter „erweiterter Farbraum“ nach BT.2020 ist zur Zeit nur mit lasergestützten Anzeigegeräten in vollem Umfang nachvollziehbar. Der Zwischenschritt DCI-P3-Farbraum (Kinofilm-Norm) wird aber von aktuellen UHD-Displays bereits nahezu abgedeckt. 3D-Blu-ray-Disk-Wiedergabe auf aktiven 3D-UHD-Bildschirmen (mit zirkularen Polarisations-3D-Brillen) bietet trotz der verfahrensbedingten halbierten Vertikalauflösung erstmals gegenüber passiven 3D-HD-Bildschirmen die volle HD-Qualität des Mediums.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. 4K Auflösung. In: 4k-monitor-test.com. 20. Juli 2014, abgerufen am 20. Juli 2014.
  2. Was ist ein HDR Monitor? In: 4k-monitor-test.com. 20. Juli 2014, abgerufen am 20. Juli 2014.
  3. a b Videos in 4k: Nicht gerade billig und nicht immer von Vorteil, test.de, 20. November 2014, abgerufen am 19. Februar 2015
  4. a b c UHD Fernsehen: Was bringt die „knackige“ Technik?, test.de, 31. August 2016, abgerufen am 16. September 2016
  5. Christian Hirsch, Martin Fischer: Ultra HD ruckelfrei. 4K-Videos unter Windows 10 effizient abspielen.. In: c’t 03/2017, 144–147. ISSN 0724-8679
  6. Markus Bautsch: Wiedergabe – Optimale Anzahl der Bildpunkte, Wikibook Digitale bildgebende Verfahren, abgerufen am 19. Februar 2015