Geheimnisse aus dem Inneren von LED-LCD-Modellen
Der technologische Fortschritt schreitet im Flachbild-TV-Bereich vehement voran, doch welche echten Verbesserungen dahinterstecken, bleibt meist im Verborgenen. Wir haben ins Innere der aktuellen LED-LCD-Modelle geschaut, um die Geheimnisse zu lüften.
Drei Technologien buhlen derzeit um das Interesse der LCD-Konsumenten: LED, 3D und die Erzeugung der besten Bildschärfe, plakativ beworben mit 100, 200 oder gar 400 Hertz (Hz). Im Gegensatz zur Plasmatechnologie stellen LCD-Fernseher Bilder nicht zeitlich befristet dar (kurzes Aufleuchten und automatisches „Löschen“), sondern wechseln den Inhalt erst, wenn das darauffolgende Bild das vorhergehende ablöst. Dies sorgt für einen flimmerfreien Eindruck, allerdings ergibt sich infolge der Schaltzeiten und unserer Wahrnehmung ein Verschwimmen der einzelnen Bilder.
Beschleunigte Schärfe
Um die bilderzeugenden Flüssigkristalle schneller in die gewünschte Position zu bewegen, kann auf eine Overdrive-Technik zurückgegriffen werden. Hierbei wird eine höhere Spannung als eigentlich benötigt angelegt, wodurch die Flüssigkristalle schneller in die entsprechende Position gezwungen werden. Dies erfordert eine Analyse des nachfolgenden Bildes, denn die dargestellte Bildinformation muss am Ende mit dem gelieferten Signal übereinstimmen. Durch angepasste Korrekturwerte kann eine exakte Zeitdauer für die benötigte Überspannung berechnet werden.
Der Nachteil des Overdrive-Verfahrens ist die Abklingphase, also das Zurückdrehen der Flüssigkristalle, die im Gegensatz zur Ansteuerung nicht beschleunigt erfolgt, denn weniger als keine Spannung kann nicht angelegt werden. Um feinere Abstufungen zwischen den gelieferten Signalen zu gewährleisten und die Ansteuerung der Flüssigkristalle innerhalb aufeinanderfolgender Bilder präziser zu gestalten, greifen die meisten Hersteller auf Zwischenbildberechnungen zurück. Dabei werden neue Informationen auf Basis der bestehenden Signale generiert, die ursprünglich nicht im Videosignal vorhanden sind. Sonys Motionflow 100 verdoppelt die Ausgangsbildfrequenz, je nach Eingangssignal (z. B. 60 Hz) werden bis zu 120 Bilder dargestellt.
Motionflow 200 vervierfacht die eingehende Bildfrequenz, was in der Praxis bis zu 240 Bildern pro Sekunde entspricht (Zuspielung ebenfalls in 60 Hz). Wichtig: Das Fernsehprogramm läuft nicht schneller und meist auch nicht sichtbar flüssiger ab, es ändert sich allein die Bildschärfe bei schnellen Bewegungsphasen. Für unsere Wahrnehmung ist das gelieferte Videosignal mit 50 oder 60 Bildern völlig ausreichend, um auch während einer Sportübertragung kein Bildruckeln wahrzunehmen; die Steigerung auf 200 oder 240 Bilder erzeugt somit nicht automatisch ruckelfreiere Bilder.
In Kinofilmen sieht es allerdings ganz anders aus, dort werden nur 24 Bilder pro Sekunde geliefert, die mittels Motionflow ruckelfreier wirken. Das bekannte Kinogefühl geht dabei aber verloren und Filmen haftet ein Videolook an. Bislang gelingt es keiner Zwischenbildberechnung, sämtliche Unschärfen zu beseitigen, denn die Ansteuerung der Flüssigkristalle bzw. Bildpunkte eines LCD-Fernsehers erfolgt nicht beliebig schnell und unabhängig. Um den Schärfeeindruck nochmalig zu verbessern, müssen nicht benötigte Bildinformationen ausgeblendet werden, was erst durch die Einführung von Leuchtdioden als Hintergrundbeleuchtung möglich wurde.
Kontrastplus
Statt Leuchtstoffröhren zur Lichterzeugung einzusetzen, schlummern in immer mehr LCD-TVs kleine Leuchtdioden, die den Fernsehern eine schlankere Bauform und bessere Energieeffizienz bescheren. Der gebräuchliche Name LED-TV ist dabei irreführend, denn die Leuchtdioden dienen einzig der Lichterzeugung, nicht aber der gesamten Bilddarstellung. Diese wird (auch bei den als LED-TV gekennzeichneten Modellen) durch die Kombination der groben LED-Beleuchtung und der Flüssigkristalle als pixelgenaues Helligkeitsventil gewährleistet. Statt einer einzigen LED-Beleuchtungstechnik setzen die Hersteller zwei unterschiedliche Verfahren ein.
Die einfachste Variante stellt die Edge-LED-Technik dar, bei der die Leuchtdioden im oberen und unteren Rahmenbereich angeordnet sind. Hierbei strahlen die LEDs meist von der Bildober- und -unterkante zur Bildmitte, ein Diffusor verteilt das Licht gleichmäßig. Hinsichtlich der Bildqualität bieten Edge-LEDs kaum Vorteile zur bewährten Leuchtstoffröhre: Der theoretische Maximalkontrast steigt zwar in schwindelerregende Höhen, doch in der Praxis bewegt sich die Bildqualität von Edge-LED-LCDs auf dem Niveau „normaler“ LCD-Fernseher. Es besteht lediglich die Möglichkeit, das Bild in seiner Gesamtheit heller oder dunkler erscheinen zu lassen – eine gezielte Regulierung einzelner Bereiche durch die LED-Beleuchtung ist nicht möglich.
Abhilfe schafft hier das Spaltendimming: Die jeweils gegenüberliegenden LEDs werden zeitgleich angesteuert, weshalb die linke Bildhälfte, Bildmitte und rechte Bildhälfte eine abweichende Helligkeit aufweisen können. Um das maximale Kontrast- und Schärfepotenzial der LCD-Technologie auszuloten, ist eine Direct-LED-Anordnung vonnöten. Hierbei werden die LEDs vollflächig hinter dem LCD-Panel verbaut. Mittels intelligenter Ansteuerung wird die Helligkeit über die gesamte Bildfläche unabhängig gesteuert. Somit ist es möglich, in einem Bild das Weltall tiefschwarz und Planeten hell darzustellen. Sind die Helligkeitsinformationen nur wenige Bildpunkte groß, stößt auch die Direct-LED-Technik an ihre Grenzen: Die LEDs leuchten immer mehrere Bildpunkte aus, eine pixelgenaue Ansteuerung ist nicht realisierbar.
