Von Schwarzweiß zu Ultra HD – Die Geschichte des hochauflösenden Films und Fernsehens

Hochkarätige Kinofilme wie zum Beispiel “Avengers: Endgame” oder eindrucksvolle Dokumentationen werden mit speziellen Videokameras gedreht, die teilweise Auflösungen von 8K Ultra HD abbilden können. Doch der technologische Weg hierher war lang – wir geben einen Überblick über die Meilensteine der Videoauflösung.

Es ist nicht immer nur Schwarz und Weiß

Seit der Einführung des Tonfilms in den 1930er Jahren hat der Kino- und Fernsehfilm sehr stark an Popularität gewonnen. Das Schwarzweißfernsehen wurde in Deutschland 1967 vom analogen Farbfernsehen abgelöst.

Die wiederum sogenannte Analogabschaltung, die Umstellung des Fernsehens ins Digitale ist seit Jahren im Gange und beinah vollzogen. Technologien und Innovationen überschlugen sich nahezu und das ist bis heute so.

Innerhalb von 100 Jahren hat sich die Industrie der Bildschirmtechnik vielfältig verändert.

Futuristische Fernsehgeräte aus buntem Plastik gibt es schon seit 50 Jahren nicht mehr – die Zukunft sieht anders aus. ©blickpixel

Bildschirmauflösungen: Standard Definition

Rückblickend wird das analoge Fernsehen von “früher” als Standard Definition Television bezeichnet, oder auch SDTV. Die Formate, die damals zur Farbübertragung benutzt wurden, sind dem einen oder anderen Leser vielleicht noch bekannt: PAL in Europa und NTSC in den USA.

In diesem Zusammenhang ist noch das Format SECAM zu erwähnen, das in anderen Teilen der Welt verwendet wurde, zum Beispiel in Russland oder Teilen Afrikas. Die Bildauflösung dieser drei Formate ist im Vergleich zu heute beinah ein Witz: 720 x 480 beziehungsweise 720 x 576 Pixel. Das ergibt eine Gesamtanzahl von 345.600 Pixeln auf dem Bildschirm. 8K Ultra HD kann darüber nur lachen.

Das Verhältnis der Bildschirmauflösungen HD, Full HD, Quad HD, 4K Ultra HD und 8K Full Ultra HD zueinander.
Das Verhältnis von Bildschirmauflösungen zueinander. © Ron Dale

Bildschirmauflösungen: High Definition

Doch die Fernsehindustrie befand sich schon damals keineswegs im Stillstand: High Definition Television Formate, auch HDTV, waren schnell im Kommen. Im Jahr 2005 stand “HD ready” in den Startlöchern, besser bekannt als 720p. Hier betrug die Auflösung 960 x 720 Pixel bei einem 4:3-Verhältnis – ein Schritt nach vorne. Widescreens verfügten sogar über 1.280 x 720 Pixel.

Zwar ist es das geringste Format dieser Klasse, gehört allerdings trotzdem zum HDTV. Heute werden kaum noch Bildschirme in dieser Auflösung hergestellt, da sie im Verlauf der Zeit einfach obsolet geworden sind. Diese Auflösung haben wir schlichtweg hinter uns gelassen.

Die nächstgrößere Auflösung ist Full HD 1080p. Um einen Vergleich zu geben: Im Gegensatz zu 480p SD verfügt Full HD 1080p über die vierfache Pixeldichte. Im Rundfunkbereich ist das mittlerweile Standard, obwohl es immer noch einige Sender gibt, die ihre Inhalte in SD übertragen. Die öffentlich-rechtlichen Sender und einige Dritte übertragen kostenfrei in HD.

Private Sendeanstalten für HD-Sender wollen eine zusätzliche Gebühr sehen. Die aktuelle und vorherige Generation der Spielekonsolen machen Videospiele ebenfalls in Full HD oder höher möglich. Doch in all diesen Branchen ist ein deutlicher Wechsel spürbar.

Der Stand der Technik: 4K Ultra HD und 3D

Bereits im Jahr 2012 wurde von der Consumer Electronics Association der kommende Standard und Nachfolger von Full HD angekündigt4K Ultra HD. Im Kino entspricht das einer Auflösung von 4.096 x 2.160 Pixeln bei einem Seitenverhältnis von 19:10. Der Begriff 4K ist übrigens auf die 4.096 zurückzuführen. Das entspricht der vierfachen Auflösung von Full HD.

Zuhause sieht das ein wenig anders aus: Der Großteil der heimischen Fernsehgeräte weist ein Seitenverhältnis von 16:9 auf. Daher sind Geräte, die im Handel als 4K-Fernseher verkauft werden, keine “echten” 4K-Geräte, obwohl sie als solche beworben werden.

Die entsprechende Auflösung im 16:9-Verhältnis beträgt 3.840 x 1.620 Pixel, bezeichnet als UHD-1. (Zu UHD-2 folgt später mehr.) An dieser Stelle muss gesagt werden, dass die Begriffe 4K und Ultra HD landläufig gleichbedeutend genutzt werden. Der Unterschied zwischen diesen beiden Auflösungen ist für das Auge eines Laien jedoch auf den ersten Blick kaum erkennbar.

Streaming in 4K?

In Eigenheimen ist UHD-1 jedoch längst nicht so weit verbreitet, wie Full HD es noch ist – sondern steht eher noch in den Startlöchern. Das liegt nicht nur am Preis, sondern auch an der Tatsache, dass Inhalte in Ultra HD-Qualität sehr rar gesät sind.

Einige Videospiele, Blu Rays und Streaming-Anbieter experimentieren bereits mit UHD-1, obwohl die technischen Möglichkeiten für das Streaming besonders im Consumer-Bereich an ihre Grenzen kommen. Für die Übertragung von Inhalten in dieser Auflösung ist eine DSL-Verbindung von mindestens 25mbit/s ein Muss.

Netflix UHD
Netflix in UHD ohne schneller Breitband-Internet schauen? Keine Chance.

Auch die Video-Plattform YouTube bietet 4K als Möglichkeit an, solange der Content Creator auch seine Inhalte in entsprechender Auflösung produziert.

Im Fernsehen ist 4K ebenfalls eher selten. Einige private Ultra HD-Sender sind bereits live, während weitere stückweise folgen. Der Privatanbieter Sky streamt beispielsweise Filme und Sportereignisse in Ultra HD. Um das zu realisieren, sind für den Kunden ein Ultra HD-fähiger Fernseher, ein Premium-Abonnement und ein HD-Festplattenreceiver notwendig.

Ultra HD: Zukunftsmusik für Kino & Co.

Im Kino ist 4K eher zuhause – dann auch im vorhin erwähnten Format. Nicht zuletzt seit der Einstellung analoger Filmkameras erlebt die Kinobranche einen extremen Umschwung.

Durch Verwendung von 6K- oder sogar 8K-Kameras wird erheblich viel Speicherplatz verbraucht wird. Wie viel das genau ist, hängt vom Format, der Framerate, der Farbtiefe und weiteren Faktoren ab.

Teilweise werden Filme in noch höherer Auflösung produziert. Hier sprechen wir dann von UHD-2 oder 8K. UHD-2 entspricht 7.680 x 4.320 und 8K hat 8.192 x 4.320 Pixel.

Die japanische Rundfunkanstalt NHK testet seit geraumer Zeit dieses Bildformat. Bei einem Seitenverhältnis von 16:9 entspricht das der sechszehnfachen (!) Auflösung von Full HD mit 120 Vollbildern pro Sekunde.

AuflösungPixel xPixel y
16K15.3608.640
8K7.6804.320
5K5.1202.880
4K3.8402.160
Quad HD2.5601.440
2K2.0481.080
FullHD 1080p1.9201.080
720p1.280720

Allerdings ist die Anwendung dieses Formats nicht zuletzt wegen der technischen Anforderungen selten: Die Mindest-Übertragungsrate beträgt 24 Gbit/s. Außerdem sind 8K-taugliche Geräte extrem teuer (Vollausgestattete Kameras befinden sich im sechsstelligen Bereich) und die Anzahl der verfügbaren Medien klein.

Hier stellt sich jedoch die Frage, ob 8K überhaupt nötig ist. Forschungen zufolge kann das menschliche Auge kaum den Unterschied zwischen 4K und 8K unterscheiden. Braucht man 8K dann überhaupt? Die Zukunft der Bildschirmtechnik wird wahrscheinlich weiterhin an der Auflösung werkeln, doch andere Eigenschaften sind genauso ausbaufähig.

Dieses Video zeigt die Unterschiede zwischen 8K Full Ultra HD, 4K Ultra HD und Full HD.

Wohin führt die Zukunft der Bildschirme?

Hier spielen die Stichworte Farbraum, Kontrastumfang, Luminanz und HDR eine Rolle. All diese haben nichts mit der Auflösung gemein. Der Unterschied zwischen 4K und 8K wird wie erwähnt für den Endnutzer kaum eine Rolle spielen. Farbtiefe und Kontrastreichtum fallen dem menschlichen Auge viel besser auf. 

OLED von LG und QLED von Samsung sind zwei Technologien, die diese Entwicklung vorantreiben, um Farben lebensechter und kontrastreicher darzustellen. Auflösung ist eben doch nicht alles. Wovon sich manche Hersteller nicht abhalten lassen, denn ja – es gibt sogar bereits Bildschirme und Kameras für 16K.

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Bildnachweise: © Ron Dale, Blickpixel
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