Audio, Video & TV: Was ist der Unterschied zwischen Ultra-HD (4K) und Full-HD? 07.12.2015
Umfragen zufolge kauft inzwischen jeder zehnte Deutsche einen Ultra-HD-Fernseher. Doch was ist das überhaupt und worin liegen die Vorteile gegenüber einem Full-HD-Fernseher? Als Ultra-HD oder auch UHD werden alle Geräte mit einer Auflösung von mindestens 4K (3840 x 2160 Pixel) bezeichnet. Wir zeigen Ihnen hier in unserem Blogbeitrag die Details von Ultra-HD im Detail.
Höhere Auflösung bringt mehr Kino-Atmosphäre
Eine Auflösung von 4K entspricht etwa 4000 Bildpunkten in der Breite und damit ungefähr der 4-fachen Auflösung von Full HD (1920 x 1080 Pixel). Dank der höheren Auflösung wird auch der notwendige Betrachtungsabstand geringer und liegt bei Ultra-HD nur noch bei dem 1,5-Fachen der Bildhöhe. Ab dieser Entfernung sind einzelne Pixel auf dem Bildschirm für Menschen mit normalem Sehvermögen nicht mehr als solche zu erkennen. Zum Vergleich: Für Full HD wird eine dreifache Bildhöhe als idealer Betrachtungsabstand empfohlen. Durch den geringeren Betrachtungsabstand wirkt die Leinwand subjektiv größer und die Kinoatmosphäre sowie das Gefühl, mitten im Film- oder Seriengeschehen zu sein, damit stärker.
Weitere Vorteile von Ultra-HD
Ein weiterer Vorteil von UHD ist die höhere Farbtiefe (10 Bit), die zu einer erheblich genaueren und besseren Darstellung von Farbabstufungen und Kontrasten führt. Insbesondere in dunklen Szenen sind nun deutlich mehr Details zu erkennen als bei Full HD. Schließlich läuft Ultra-HD mit einer Bildfrequenz von 50 Bildern pro Sekunde und damit vor allem bei der Darstellung schneller Bewegungen sehr viel flüssiger als Full HD.
Inhalte in 4K-Auflösung
Aktuell gibt es noch nicht viele Inhalte in 4K-Auflösung. Insbesondere die Fernsehproduzenten, die erst in den letzten Jahren auf HD-Technik umgestellt haben, zeigen sich sehr zögerlich. Anders sieht es dagegen bei Streaming-Diensten wie Netflix oder Amazon aus. Beide zeigen sowohl einzelne Hollywood-Blockbuster als auch (vor allem selbst produzierte) Serien-Highlights in Ultra-HD-Auflösung. Voraussetzung hierfür ist allerdings ein UHD-Fernseher und eine entsprechend schnelle Leitung mit mindestens 25 Megabit pro Sekunde. Auch einige Konsolen wie die PS4 von Sony unterstützt die 4K-Auflösung - allerdings nur bei Bildern und Videos. Für einen Einsatz von Spielen in UHD ist die Leistung der Konsole jedoch laut Sony nicht ausreichend. Blu-ray Discs mit Blockbustern in 4K-Auflösung kommen ab Ende 2015 auf den Markt.
Begriffe wie Full HD und 4K bezeichnen die Bildauflösung. Angegeben wird diese durch die Anzahl der Bildpunkte (Pixel) – entweder als Gesamtanzahl oder mit der Anzahl der Bildpunkte pro Zeile mal die Anzahl der Bildpunkte pro Spalte, zum Beispiel 1920 x 1080 Pixel. Die zweite Variante hat den Vorteil, dass das Seitenverhältnis direkt ersichtlich wird.
Eine weitere Variante ist die der HDTV-Norm, bei der Zeilenanzahl und Bildaufbauverfahren genannt werden, zum Beispiel 1080p. Ersteres ist die vertikale Bildauflösung in Pixel, letzteres wird in p oder i angegeben. Daraus ergibt sich zum Beispiel die Bezeichnung 1080p. „P“ steht dabei für „progressive“ und bedeutet Vollbildverfahren, während die Abkürzung „i“ für „interlaced“ steht. Damitwird ein sogenanntes Zeilensprung- oder Zwischenzeilenverfahren bezeichnet, bei dem ein Bild aus zwei unterschiedlichen Halbbildern entsteht. Genauer gesagt werden zunächst die ungeraden und anschließend die geraden Zeilen aufgebaut. Diese Variante ist jedoch rückläufig, da zum Beispiel UHD-TV nur noch die Aufnahme und Wiedergabe von Vollbildern vorsieht.
Aber nun zu den verschiedenen Auflösungen:
SD: Der alte Standard
Fangen wir klein an: Der Begriff SD (Standard Definition) beziehungsweise SDTV (Standard-definition television) bezeichnet eine Bildauflösung von 720 x 576 Pixeln, was einem Seitenverhältnis von 4 : 3 entspricht. Diese Auflösung wurde bereits beim analogen Fernsehempfang verwendet und ist zum Beispiel bei DVDs zu finden.
Full HD ist die Abkürzung für Full High Definition, was auf Deutsch „volle Hochauflösung“ bedeutet. Es steht für eine Auflösung von 1920 x 1080 Pixeln (insgesamt 2.073.600 Pixel). Das Seitenverhältnis ist ebenfalls 16 : 9. Der Begriff beschreibt die Eigenschaft Full-HD-Auflösung auszugeben (über Fernseher, PCs, Flachbildschirme, DVD-Player etc.) oder aufzuzeichnen (über Videokameras etc.).
Neben Full HD existiert auch HD ready, was eine niedrigere Auflösung von 1280 x 720 Pixeln bezeichnet. Das ist zum Beispiel die Auflösung, die von öffentlich-rechtlichen Fernsehanstalten (wie ARD und ZDF) ausgesendet und dann auf HD-fähigen Fernsehern wiedergegeben wird.
UHD und 4K
Kommen wir nun zu dem, was derzeit in aller Munde ist: 4K. Während es – trotz des wachsenden Marktes für 4K-Fernseher – im privaten Bereich bisher nur wenige Inhalte gibt, sind UHD und 4K im professionellen Digital Signage ein großes Thema.
UHD steht für Ultra High Definition (Deutsch: „extrem hohe Auflösung“) und bezeichnet eine Auflösung von 3840 x 2160 Pixeln. Das ist exakt die vierfache Full-HD-Auflösung. Die Pixelzeilen werden von 1080 auf 2160 und von 1920 auf 3840 verdoppelt, wodurch sich die Gesamtanzahl an Pixeln auf ca. 8 Millionen viervierfacht. Das Seitenverhältnis entspricht weiterhin 16 : 9.
Der Begriff 4K stammt aus dem digitalen Kinobereich und beschreibt eigentlich eine Auflösung von 4096 x 2160 Pixeln (daher auch der teilweise verwendete Begriff 4K2K). Das Seitenverhältnis von 4K liegt bei 17 : 9. Typisch ist heute ein Verhältnis von 21 : 9, das durch das Wegschneiden von Pixeln erreicht wird.
Es hat sich jedoch eingebürgert, dass die Begriffe 4K und UHD synonym verwendet werden, so dass 4K in der Regel die Auflösung 3840 x 2160 Pixel beschreibt.
Blick in die Zukunft: 8K
Es geht aber auch noch schärfer: Mit dem Begriff 8K wird eine sagenhafte Auflösung von 7680 x 4320 Pixeln beschrieben. Auf Länge und Breite ist somit die vierfache Pixelanzahl von Full HD vorhanden und doppelt Anzahl verglichen mit UHD. Das Seitenverhältnis liegt wieder bei 16 : 9. In Japan, wo der Fernsehsender NHK als einer der ersten mit diesem Format experimentierte, wird 8K auch als Super Hi-Vision bezeichnet. Tatsächlich ist 8K jedoch eher Zukunftsmusik. Fernseher mit dieser Auflösung sind nicht nur relativ groß sondern auch ziemlich teuer – die Preise bewegen sich noch im sechsstelligen Bereich. Auch Inhalte im 8K-Format gibt es kaum.
Hertz oder auch Bilder pro Sekunde
Bisher haben wir nur von der Bildauflösung gesprochen. Im Digital Signage Bereich ist jedoch oft auch die Videoauflösung interessant, die sich aus Bildauflösung und Bildwiederholungsrate (auch als Bildfrequenz bezeichnet) zusammensetzt. Die Bildfrequenz wird üblicherweise in Hertz (Hz) angegeben. Sie beschreibt die Zahl der Einzelbilder pro Sekunde, die wiedergegeben werden können. So werden beispielsweise bei einer Bildwiederholungrate von 24 Hz immer 24 Bilder pro Sekunde auf einen Monitor geschrieben oder an eine Kinoleinwand projiziert. Als Bezeichnung kommen daher neben Hertz auch die Begriffe fps (frames per second) oder auf Deutsch BpS (Bilder pro Sekunde) zum Einsatz.
Im Zusammenhang mit 4K wird oft unterschieden, ob die Auflösung mit 60 oder nur mit 30 Hz Bildwiederholfrequenz dargestellt werden kann. Dies ist zum einen vom Chipsatz des PCs abhängig, zum anderen sind aber auch die Anschlüsse ausschlaggebend. Denn für 4K@60Hz sind mindestens DisplayPort 1.2 oder HDMI 2.0 notwendig.
4K@60Hz bei spo-comm
Im Sortiment der spo-comm finden sich natürlich auch einige Mini-PCs, die eine Videoauflösung von 4K@60Hz ausgeben können. Dazu gehören unser ultrakompaktes spo-book CORE, die Digital-Signage-Player spo-book TURO Q87 und spo-book ELIX H81 sowie unser brandneues spo-book KUMO IV, dass sogar viermal 4K@60Hz oder alternativ einmal 8K@60Hz wiedergeben kann. Auch das spo-book EXPANDED Q170 und das spo-book NINETEEN Q170 sind, wenn sie mit einer entsprechenden Grafikkarte ausgestattet werden, 4K-fähig.
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