100Hz

Dieser Artikel bezieht sich auf die 100Hz Technik bei LCD und Plasma Displays. Bei Röhren TVs hat 100Hz einen ganz anderen Hintergrund.

100Hz wird eingesetzt, um Bewegungsunschärfe zu verringern. Diese hat zwei wesentliche Ursachen.

- Das Display benötigt eine gewisse Zeit, um von einem auf das andere Bild zu wechseln. Die Bilder überlagern sich also im Übergang. Das Maß für diese Geschwindigkeit ist übrigens die "Reaktionszeit", wobei die Angaben eh extrem geschönt sind und keinen Realitätsbezug haben.

- Das menschliche Auge ist träge. Optische Reize sorgen dafür, dass Zellen im Auge zerfallen, was für die Wahrnehmung des Lichtimpulses sorgt. Das Bild bleibt so lange auf der Netzhaut "eingebrannt", bis die Zellen wieder erneuert wurden, was ungefähr 20 Bilder pro Sekunde ermöglicht.
LCD Displays zeigen ein Bild so lange an, bis das nächste Bild angezeigt werden soll. Das hat zur Folge, dass das erste Bild sich so lange auf der Netzhaut einbrennt, bis das nächste Bild angezeigt wird. Selbst wenn das Display eine "unendlich" schnelle Reaktionszeit hätte, wäre das alte Bild auf der Netzhaut noch eingebrannt, wenn das neue Bild angezeigt wird. Im Auge findet also ebenfalls eine Überlagerung der Bilder statt.

Beides ist bei stehenden Bildern kein Problem. Bei bewegten Bildern führt das aber zu der bekannten Bewegungsunschärfe.

Bei 100Hz errechnet der Fernseher Zwischenbilder. Die originalen Bilder werden nur noch halb so lange angezeigt, in den Lücken dazwischen zeigt das Display die errechneten Bilder, die irgendwo zwischen den beiden originalen liegen.

Dadurch muss das Display nur noch auf ein Bild wechseln, das sich nicht ganz so sehr vom eigentlich nachfolgenden Bild unterscheidet und erreicht das nachfolgende (Zwischenbild) schneller, die Überlagerung ist nicht so schlimm.

Ähnliches passiert im Auge. Das erste Bild brennt sich nicht so lange auf der Netzhaut ein, nach kurzer Zeit erscheint ja schon ein Bild, das zwischen dem ersten und dem nachfolgenden Bild liegt. Die Auswirkung der Überlagerung der beiden Bilder wird dadurch vermindert.

Das klingt ja wunderbar, sollte man meinen. Doch es gibt nicht nur Vorteile.

Die Zwischenbilder sind errechnet, damit "ausgedacht" und entsprechen nicht dem, was in der Realität zwischen den beiden Bildern lag. Diese Information steht dem Fernseher nicht zur Verfügung und kann auch nicht errechnet werden, das ist unmöglich. Der Fernseher kann nur erahnen, was da wohl gewesen sein könnte. Mit 100Hz fängt man sich also zwangsläufig eine Verfälschung des Bildes ein. Je nach Qualität der Berechnung ist das gut zu sehen.

Bevor der TV ein Zwischenbild berechnen kann, muss er ersteinmal das nächste Bild kennen, vielleicht auch noch das übernächste. Es kommt also zu einer Verzögerung zwischen Eingangssignal und Anzeige auf dem Bildschirm. Diese allein ist aber noch vertretbar, beträgt sie bei zwei Bildern in 50Hz nur 40ms.
Der Fernseher braucht jedoch auch noch Zeit zur Berechnung der Bilder, was eine wesentlich größere Verzögerung mit sich bringt, je nach Qualität des Fernsehers unterschedlich lang. In der Summe merkt man das dann deutlich.

Problematisch ist das vorallem, wenn der TV als Monitor benutzt wird. Da sieht man die Mausbewegung viel zu spät. Zum Spielen ist es auch sehr unpraktisch. Wenn man beispielsweise einen Gegner sieht, kann es schon mal 300ms her sein, dass er aufgetaucht ist! Beim normalen Fernsehprogramm oder Filmen stört es nicht so stark, es kann aber ziemlich nervig sein, wenn die Bedienung externer Geräte (SAT Receiver, BD-Player,...) stark verzögert zu sehen ist.

Wer eine externe Soundanlage betreibt, wird noch einen anderen Effekt feststellen. Der Verstärker gibt den Ton nämlich dann aus, wenn er ihn bekommt. Das Bild braucht auf dem Bildschirm aber länger, bis es zu sehen ist. Die Folge ist ein asynchroner Ton. Kommt der Ton über den Fernseher, verzögert dieser den Ton selbst, so dass es passt.
Es ist also notwendig einen Audio Receiver, Verstärker oder ähnliches zu haben, das den Ton passend verzögern kann.

Es gibt jedoch auch Alternativen, die solche Nachteile nicht verursachen.

Eine Möglichkeit wäre "flashing Backlight" (kann auch andere Namen haben). Der Trick funktioniert wie folgt: Die Hintergrundbeleuchtung des LC-Displays wird nur kurz eingeschaltet, wenn das Bild angezeigt werden soll. Im Wechsel zwischen zwei Bildern wird es abgeschaltet, wodurch die Überlagerung der Bilder nicht sichtbar ist. Außerdem brennt sich das Bild nur eine kurze Zeit auf der Netzhaut ein und verblasst danach langsam. Wenn das neue Bild sichbar ist, ist von dem vorherigen Bild auf der Netzhaut nicht mehr viel übrig und es gibt kaum Überlagerung.

Damit wird übrigens die gute alte Bildröhre nachgeahmt. die Röhre zeigt immer nur einen einzigen Punkt an, der über das ganze Bild wandert. Der Punkt bleibt aber so lange auf der Netzhaut, bis an der Stelle schon wieder der Punkt erscheint. Für das Auge ist der einzelne Punkt nicht sichtbar. Ebenso gibt es aber weder Überlagerungen auf dem Bildschirm, noch auf der Netzhaut.

Diese Technik führt übrigens nicht zu dem Flimmern, das man bei einer Röhre wahrnehmen kann. Die ursache dafür ist nämlich nicht, dass das Bild pulsiert, sondern dass zwei ineinander verschachtelte Bilder nacheinander angezeigt werden. Das Auge nimmt das Hin- und Herwechseln zwischen den Zeilen wahr, das es bei LCD aber nicht gibt.

Fairerweise muss man sagen, dass diese Technik natürlich auch Nachteile hat. Ist es die Hälfte der Zeit aus, muss es in der anderen Hälfte doppelt so hell leuchten, damit die gleiche Helligkeit wahrgenommen wird. Der Stromverbrauch ändert sich dadurch aber nicht, da die gesamte abgegebene Energie (in Form von Licht) sich nicht ändert.
Außerdem ist das nur mit LED Backlights möglich, die aber immer häufiger eingesetzt werden.

Jetzt stellt sich natürlich die Frage, wieso die Industrie dann 100Hz überhaupt einsetzt. Der ursprüngliche Grund ist vermutlich der, dass anfangs LED Backlights zu teuer waren und deshalb nicht verwendet wurden. Damit ist auch flashing Backlight ersteinmal vom Tisch.
Heute wäre das zwar möglich, aber da unterestelle ich der Industrie einfach mal, dass sie kein Interesse an der Bildqualität hat, sondern am Geld. Es ist wesentlich effektiver ersteinmal alle Geräte mit 100Hz auszustatten. Die neuen, "besseren" geräte müssen natürlich ersteinmal von den Kunden gekauft werden. Danach wirft man 200Hz auf den Markt, wieder kaufen viele Kunden einen neuen TV. Danach kann man flashing Backlight einsetzen, wenn den Entwicklern nicht vorher noch eine andere Technik eingefallen ist, die man noch schnell verarmkten kann. Würde man direkt flashing Backlight verkaufen, würde man ja Kaufargumente für die Zukunft verschwenden. Wer braucht schon einen neuen TV, wenn der Fernseher schon flashing Backlight hat und nicht gerade kaputt ist?

Glücklicherweise bieten viele TVs die Option das 100Hz abzuschalten. Im Gegensatz zu Röhren TVs ist das bei Flaschbildfernsehern auch wirklich umsetzbar und daher würde ich es auch abschalten, wenn der TV 100Hz hat und es sich abschalten lässt. Nebenbei solltest du auch alle anderen Bildverschlimmbesserer abschalten, denn die machen nichts anderes, als das Bild so zu verfälschen, dass man denkt, es wäre besser, was aber oft auch Nebeneffekten führt. Zum Beispiel werden die Farben viel stärker dargestellt, als sie eigentlich sind, Konturen werden schärfer gemacht, was auch da passiert, wo es nicht sinnvoll ist. Die Liste ließe sich ewig fortführen. Wer als ein möglichst gutes (=echtes) Bild will, sollte auf all das verzichten.

Abgesehen davon kostet jede Veränderung am Bild Zeit und damit verzögert sich das Eingangssignal.

Letzendlich bleibt aber auch die Frage, ob der Betrachter die Nachteile überhaupt sieht. Es gibt ja genug Menschen, die gucken Kabel Analog auf einem 42" Fernseher (was einfach nur schlecht aussehen kann) und sind begeistert von dem Bild. Für andere ist das Bild nicht vertretbar. Wer die ganzen Nachteile nicht sieht, braucht sich im Grunde auch keine Gedanken drum zu machen. Das wichtigste ist ja, dass man selbst mit dem Bild zufrieden ist und da hilft es nichts, wenn der Bild besser ist, als man es eigentlich sehen kann, nur weil andere das sehen können.