Videoauflösung
Die Videoauflösung umfasst die gleichen Parameter wie die Bildauflösung (Zeilen und Spalten oder Pixelzahl, Seitenverhältnis) und erweitert diese um den temporalen Aspekt der Bildwiederholrate.
Die Bildfrequenz wird in Hertz angegeben. Bei ihr muss zwischen der Wiederholung von Teil- (fields) und Vollbildern (frames, progressive (scan)) unterschieden werden. Ersteres geschieht meistens mit Halbbildern im Zeilensprungverfahren (interlaced).
Eine Auflösung, die exakt der physischen Auflösung (Pixelzahl) eines Anzeigegerätes entspricht, wird als native Auflösung bezeichnet.
Terminologie
Oft wird auch im digitalen Bereich „PAL“ als Abkürzung für „625 Zeilen/25 Bildwechsel pro Sekunde mit PAL-Farbträger“ und „NTSC“ als Abkürzung für „525 Zeilen/30 Bildwechsel pro Sekunde mit NTSC-Farbträger“ verwendet. Dies ist jedoch falsch, weil im Digitalen fast ausschließlich Komponentensignale zum Einsatz kommen.[1] PAL, SECAM und NTSC sind per Definition (Fernsehnorm) Verfahren zur Farbübertragung beim analogen Fernsehen.
Zur Unterscheidung verschiedener Videoauflösungen hat sich besonders im Fernsehbereich eine Kurzschreibweise eingebürgert: Auf die Zahl der sichtbaren Zeilen folgen ein Buchstabe – der Vollbild- (p) oder Zeilensprungverfahren (i) anzeigt – sowie die Bild- bzw. Halbbildfrequenz; wird hingegen die Frequenz weggelassen, handelt es sich nur um eine Angabe der Bildauflösung. Das Seitenverhältnis (Anzeige und Übertragung) und andere Parameter, beispielsweise die Zahl tatsächlich übertragener Zeilen oder Punkte pro Zeile, werden in diesen Abkürzungen nicht angegeben. Es existieren Varianten, die stets die Vollbildfrequenz angeben und/oder die Frequenz mit einem Schrägstrich (/) abtrennen.
So ist 576i50 eine typische SDTV-Auflösung. Im HDTV-Bereich sind 720p und 1080i üblich. Von Full HD spricht man ab 1080p23,976.[2]
Anpassungen an die Bildauflösung
Bei der Verwendung von verschiedenen Videoformaten ist zur Herstellung der Kompatibilität oft eine Anpassung der Bildauflösung notwendig. Vor allem bei der analogen Fernsehübertragung gibt es oft rechteckige statt quadratischer Bildpunkte. So wurde beispielsweise CIF entwickelt, um bei Videokonferenzen NTSC- und PAL-Signale ohne Verzerrung darstellen zu können. Dabei werden die Bilder um über 8 % horizontal gestreckt (352 auf 384 Punkte, siehe Anamorph). Aber auch HDTV wird in der Praxis häufig um 25 % gestaucht (siehe HDCAM), teilweise auch um 50 % (siehe HDV). PAL-Bilder sind häufig 6,25–30 % gestaucht. Auch höhere Stauchungen sind im Digitalfernsehen möglich und finden sich häufig auf diversen Kanälen des Pay-TV-Senders Sky Deutschland.
Auflösungsvermögen vom Film
Das 35-mm-Filmformat hat aktuell (Stand: 2009) für hochwertige Produktionen die größte Bedeutung und gilt als Standardformat für Kinoprojektionen. Das Auflösungsvermögen bei Filmen ist abhängig von der Körnigkeit des verwendeten Filmmaterials und beschreibt die Darstellbarkeit feiner Details in der Fotoemulsion. Um das Filmbild in digitales Videomaterial zu überführen, werden Filmabtaster verwendet. Da somit der Abtastprozess auch auf die Videoauflösung einwirkt, sollte der Film mit mindestens 4K, das heißt 4.096 Bildpunkten in der Bildhorizontalen, vorliegen. Bei 4K-Auflösung ergibt sich für ein 35-mm-Filmbild der maximalen Größe (full aperture, 24,576 mm × 18,67 mm) eine Anzahl von 3.112 Bildpunkten vertikal (12,7 MP). 35-mm-Filme werden größtenteils in digitalen Systemen in einer Auflösung von 2K, entsprechend 3,19 Millionen Pixeln bzw. 2,21 Millionen Pixeln bearbeitet[3], beginnend mit der Einführung von CIF 709 auch zunehmend in 1920 × 1080 anstelle von 2K.
4K-Ausbelichtung ist bisher äußerst selten; auch deswegen, weil erst in jüngerer Vergangenheit 4K-Scanner/DI/Ausbelichter wieder als Seriengeräte verfügbar wurden, nachdem Kodak das Cineonsystem mangels Nachfrage Mitte der 1990er-Jahre vom Markt genommen hatte. Der höherwertige 65-mm-/70-mm-Film fristet inzwischen ein Nischendasein, da er sich trotz seiner besseren Qualität nicht etablieren konnte. Neben dem IMAX, bei dem er zwecks digitaler Nachbearbeitung mit bis zu 8000 × 6000 Pixeln eingescannt und ausbelichtet wird, wird er in der kommerziellen Filmproduktion nur in Ausnahmesituationen und -formaten eingesetzt.
Videoauflösungen verschiedener Formate in der Übersicht
In den folgenden Tabellen finden sich übliche Bildauflösungen für digitale Videodaten.
SAR = storage aspect ratio
DAR = display aspect ratio
PAR = pixel aspect ratio
(Anmerkung zu den Tabellen: Punkt bedeutet bei PAR Komma, bei Pixel 1000-Trennzeichen)
| Abkürzung | Name | x | y | SAR | DAR | PAR | Pixel | Hz | Mpx/s | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SQCIF | Semi QCIF | 128 | × | 96 | 4∶3 | 4∶3 | 1∶1 | 12.288 | 30 | 0,4 |
| QCIF | Quarter CIF | 176 | × | 144 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 25.344 | 30 | 0,8 |
| CIF | Common Intermediate Format | 352 | × | 288 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 101.376 | 30 | 3 |
| 2CIF | 2 CIF | 704 | × | 288 | 22:9 | 4∶3 | 0.545 | 202.752 | 30 | 6,1 |
| 4CIF | 2×2 CIF | 704 | × | 576 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 405.504 | 30 | 12,2 |
| 9CIF | 3×3 CIF | 1056 | × | 864 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 912.384 | 30 | 27,4 |
| 16CIF | 4×4 CIF | 1408 | × | 1152 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 1.622.016 | 30 | 48,7 |
| QSIF (NTSC) | Quarter SIF NTSC | 176 | × | 120 | 22∶15 | 4∶3 | 0.909 | 21.120 | 30 | 0,6 |
| QSIF (PAL) | Quarter SIF PAL | 176 | × | 144 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 25.344 | 25 | 0,6 |
| SIF (NTSC) | Source Input Format NTSC | 352 | × | 240 | 22∶15 | 4∶3 | 0.909 | 84.480 | 30 | 2,5 |
| SIF (PAL) | Source Input Format PAL | 352 | × | 288 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 101.376 | 25 | 2,5 |
| 2SIF (NTSC) | 2 SIF NTSC | 704 | × | 240 | 44:15 | 4∶3 | 0.454 | 168.960 | 30 | 5,1 |
| 2SIF (PAL) | 2 SIF PAL | 704 | × | 288 | 22:9 | 4∶3 | 0.545 | 202.752 | 25 | 5,1 |
| 4SIF (NTSC) | 2×2 SIF NTSC | 704 | × | 480 | 22∶15 | 4∶3 | 0.909 | 337.920 | 30 | 10,1 |
| 4SIF (PAL) | 2×2 SIF PAL | 704 | × | 576 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 405.504 | 25 | 10,1 |
| 9SIF (NTSC) | 3×3 SIF NTSC | 1056 | × | 720 | 22∶15 | 4∶3 | 0.909 | 760.320 | 30 | 22,8 |
| 9SIF (PAL) | 3×3 SIF PAL | 1056 | × | 864 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 912.384 | 25 | 22,8 |
| 16SIF (NTSC) | 4×4 SIF NTSC | 1408 | × | 960 | 22∶15 | 4∶3 | 0.909 | 1.351.680 | 30 | 40,6 |
| 16SIF (PAL) | 4×4 SIF PAL | 1408 | × | 1152 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 1.622.016 | 25 | 40,6 |
| qD1 (NTSC) | Quarter D1 NTSC | 360 | × | 240 | 3∶2 | 4∶3 | 0.889 | 86.400 | 30 | 2,6 |
| qD1 (PAL) | Quarter D1 PAL | 360 | × | 288 | 5∶4 | 4∶3 | 1.066 | 103.680 | 25 | 2,6 |
| cD1 (NTSC) | Cropped D1 NTSC | 704 | × | 480 | 22∶15 | 4∶3 | 0.909 | 337.920 | 30 | 10,1 |
| cD1 (PAL) | Cropped D1 PAL | 704 | × | 576 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 405.504 | 25 | 10,1 |
| D1 (NTSC) | Full D1 NTSC | 720 | × | 480 | 3∶2 | 4∶3 | 0.889 | 345.600 | 30 | 10,4 |
| D1 (PAL) | Full D1 PAL | 720 | × | 576 | 5∶4 | 4∶3 | 1.066 | 414.720 | 25 | 10,4 |
| Abkürzung | Name | x | y | SAR | DAR | PAR | Pixel | Hz | Mpx/s | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PAL (VCD) | PAL (Video Compact Disc) | 352 | × | 288 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 101.376 | 25 | 2,5 |
| PAL (VCD) | PAL (VCD) | 352 | × | 288 | 11∶9 | 16∶9 | 1.454 | 101.376 | 25 | 2,5 |
| PAL (CVD) | PAL (China Video Disc) | 352 | × | 576 | 11:18 | 4∶3 | 2.181 | 202.752 | 25 | 5,1 |
| PAL (CVD) | PAL (CVD) | 352 | × | 576 | 11:18 | 16∶9 | 2.908 | 202.752 | 25 | 5,1 |
| PAL (SVCD) | PAL (Super VCD) | 480 | × | 576 | 5:6 | 4∶3 | 8∶5 | 276.480 | 25 | 6,9 |
| PAL (SVCD) | PAL (SVCD) | 480 | × | 576 | 5:6 | 16∶9 | 2.132 | 276.480 | 25 | 6,9 |
| PAL | PAL | 544 | × | 576 | 17:18 | 4∶3 | 1.411 | 313.344 | 25 | 7,8 |
| PAL | PAL | 544 | × | 576 | 17:18 | 16∶9 | 1.882 | 313.344 | 25 | 7,8 |
| PAL (DVD) | PAL (DVD) | 704 | × | 576 | 11∶9 | 4∶3 | 1.091 | 405.504 | 25 | 10,1 |
| PAL (DVD) | PAL (DVD) | 704 | × | 576 | 11∶9 | 16∶9 | 1.454 | 405.504 | 25 | 10,1 |
| PAL (DV) | PAL (DV) | 720 | × | 576 | 5∶4 | 4∶3 | 1.066 | 414.720 | 25 | 10,4 |
| PAL (DV) | PAL (DV) | 720 | × | 576 | 5∶4 | 16∶9 | 1.422 | 414.720 | 25 | 10,4 |
| PAL | PAL (DVB) | 768 | × | 576 | 4∶3 | 4∶3 | 1∶1 | 442.368 | 25 | 11,1 |
| PAL | PAL (DVB) | 768 | × | 576 | 4∶3 | 16∶9 | 4∶3 | 442.368 | 25 | 11,1 |
| PAL-wide | PAL Widescreen | 1024 | × | 576 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 589.824 | 25 | 14,7 |
| PAL-opt | PAL optimal | 960 | × | 540 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 518.400 | 25 | 13 |
| NTSC (VCD) | NTSC (VCD) | 352 | × | 240 | 22∶15 | 4∶3 | 0.909 | 84.480 | 30 | 2,5 |
| NTSC (VCD) | NTSC (VCD) | 352 | × | 240 | 22∶15 | 16∶9 | 1.212 | 84.480 | 30 | 2,5 |
| NTSC (CVD) | NTSC (CVD) | 352 | × | 480 | 11:15 | 4∶3 | 1.818 | 168.960 | 30 | 5,1 |
| NTSC (CVD) | NTSC (CVD) | 352 | × | 480 | 11:15 | 16∶9 | 2.423 | 168.960 | 30 | 5,1 |
| NTSC (SVCD) | NTSC (SVCD) | 480 | × | 480 | 1∶1 | 4∶3 | 4∶3 | 230.400 | 30 | 6,9 |
| NTSC (SVCD) | NTSC (SVCD) | 480 | × | 480 | 1∶1 | 16∶9 | 16∶9 | 230.400 | 30 | 6,9 |
| NTSC | NTSC | 544 | × | 480 | 17:15 | 4∶3 | 1.176 | 261.120 | 30 | 7,8 |
| NTSC | NTSC | 544 | × | 480 | 17:15 | 16∶9 | 1.568 | 261.120 | 30 | 7,8 |
| NTSC (VGA) | NTSC (VGA) | 640 | × | 480 | 4∶3 | 4∶3 | 1∶1 | 307.200 | 30 | 9,2 |
| NTSC (DVD) | NTSC (DVD) | 704 | × | 480 | 22∶15 | 4∶3 | 0.909 | 337.920 | 30 | 10,1 |
| NTSC (DVD) | NTSC (DVD) | 704 | × | 480 | 22∶15 | 16∶9 | 1.212 | 337.920 | 30 | 10,1 |
| NTSC (DV) | NTSC (DV) | 720 | × | 480 | 3∶2 | 4∶3 | 0.889 | 345.600 | 30 | 10,4 |
| NTSC (DV) | NTSC (DV) | 720 | × | 480 | 3∶2 | 16∶9 | 1.185 | 345.600 | 30 | 10,4 |
| HD720 | HDTV | 960 | × | 720 | 4∶3 | 4∶3 | 1∶1 | 691.200 | 50 | 34,6 |
| HD720 | HDTV | 960 | × | 720 | 4∶3 | 4∶3 | 1∶1 | 691.200 | 60 | 41,5 |
| HD720 (DV) | HDTV (DV) | 960 | × | 720 | 4∶3 | 16∶9 | 4∶3 | 691.200 | 50 | 34,6 |
| HD720 (DV) | HDTV (DV) | 960 | × | 720 | 4∶3 | 16∶9 | 4∶3 | 691.200 | 60 | 41,5 |
| HD720 | High Definition Television | 1280 | × | 720 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 921.600 | 50 | 46,1 |
| HD720 | HDTV | 1280 | × | 720 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 921.600 | 60 | 55,3 |
| HD1080 | HDTV | 1440 | × | 1080 | 4∶3 | 4∶3 | 1∶1 | 1.555.200 | 25 | 38,9 |
| HD1080 | HDTV | 1440 | × | 1080 | 4∶3 | 4∶3 | 1∶1 | 1.555.200 | 30 | 46,7 |
| HD1080 (DV) | HDTV (DV) | 1440 | × | 1080 | 4∶3 | 16∶9 | 4∶3 | 1.555.200 | 25 | 38,9 |
| HD1080 (DV) | HDTV (DV) | 1440 | × | 1080 | 4∶3 | 16∶9 | 4∶3 | 1.555.200 | 30 | 46,7 |
| HD1080 | Full HDTV | 1920 | × | 1080 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 2.073.600 | 25 | 51,8 |
| HD1080 | Full HDTV | 1920 | × | 1080 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 2.073.600 | 30 | 62,2 |
| UHD 4K | Ultra HDTV | 3840 | × | 2160 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 8.294.400 | 24 | 199,1 |
| UHD 4K | Ultra HDTV | 3840 | × | 2160 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 8.294.400 | 25 | 207,4 |
| UHD 4K | Ultra HDTV | 3840 | × | 2160 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 8.294.400 | 30 | 248,8 |
| UHD 4K | Ultra HDTV | 3840 | × | 2160 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 8.294.400 | 48 | 398,1 |
| UHD 4K | Ultra HDTV | 3840 | × | 2160 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 8.294.400 | 50 | 414,7 |
| UHD 4K | Ultra HDTV | 3840 | × | 2160 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 8.294.400 | 60 | 497,7 |
| UHD 4K | Ultra HDTV | 3840 | × | 2160 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 8.294.400 | 120 | 995,3 |
| UHD 8K | Ultra HDTV | 7680 | × | 4320 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 33.177.600 | 24 | 796,3 |
| UHD 8K | Ultra HDTV | 7680 | × | 4320 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 33.177.600 | 25 | 829,4 |
| UHD 8K | Ultra HDTV | 7680 | × | 4320 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 33.177.600 | 30 | 995,3 |
| UHD 8K | Ultra HDTV | 7680 | × | 4320 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 33.177.600 | 48 | 1.592,5 |
| UHD 8K | Ultra HDTV | 7680 | × | 4320 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 33.177.600 | 50 | 1.658,9 |
| UHD 8K | Ultra HDTV | 7680 | × | 4320 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 33.177.600 | 60 | 1.990,7 |
| UHD 8K | Ultra HDTV | 7680 | × | 4320 | 16∶9 | 16∶9 | 1∶1 | 33.177.600 | 120 | 3.981,3 |
Siehe auch
Weblinks
Einzelnachweise
- Ulrich Schmidt: Professionelle Videotechnik. 5. Auflage. Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-642-02506-8, S. 103.
- Ulrich Freyer: Nachrichten-Übertragungstechnik: Grundlagen, Komponenten, Verfahren und Systeme der Telekommunikationstechnik. 1. Auflage. Hanser, 2009, ISBN 978-3-446-41462-4, S. 344.
- Ulrich Schmidt: Professionelle Videotechnik. 5. Auflage. Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-642-02506-8, S. 292–328.