LCD-Technik durchleuchtet, Teil 2
LEDs als Bildschärfemotor
Eine LED-Hintergrundbeleuchtung kann nicht nur den Bildkontrast, sondern auch die Bildschärfe verbessern. Schaltet man die Leuchtdioden synchron zum Bildsignal aus und ein (Backlight Blinking), werden zusätzliche Schwarzphasen erzeugt, die ähnlich der Plasmatechnologie den Bildinhalt „löschen“. Dieser Prozess vermindert die Bildhelligkeit, die Bildschärfe gestaltet sich aber mit aktivierter Zwischenbildberechnung nahezu perfekt. Deren Einsatz ist weiterhin vonnöten, um die Bildfrequenz auf ein flimmerfreies Niveau zu steigern; ohne diese würde ein 50- oder 60-Hz-Flackern bei aktiviertem Backlight Blinking auftreten.
Das Aus- und Einschalten der LED-Segmente ist auch bei Edge-LED-LCDs denkbar, allerdings bleibt der erwünschte Erfolg (eine sichtbare Verbesserung der Bildschärfe) meist aus. Der Grund: Die Flüssigkristalle eines LCD-Fernsehers werden innerhalb einer Matrix spalten- und zeilenweise und somit nicht exakt zeitgleich angesprochen, weshalb die Hintergrundbeleuchtung diesem Umstand Rechnung tragen muss. Sonys 400-Hz-Technik schaltet die Direct-LED-Segmente zeilenweise von oben nach unten in Sekundenbruchteilen aus und ein, was nachweislich eine sehr gute Bildschärfe garantiert und allen Edge-LED-LCD-Technologien überlegen ist. Letztere können diesen Effekt nur simulieren, wenn die LED-Segmente am linken und rechten Bildrand angeordnet sind. Doch nicht nur im 2D-Betrieb bietet Sonys Backlight Blinking Vorteile, auch die dreidimensionale Darstellung profitiert davon.
Plastisches 3-D-Vergnügen
Um Bilder dreidimensional wahrzunehmen, müssen zwei unterschiedliche Perspektiven unsere Augen erreichen – in der Realität geschieht dies zeitgleich, bei den aktuellen 3D-Fernsehern zeitversetzt. Da der Fernseher bzw. die Display-Fläche die Bilder immer im gleichen Winkel ausgibt, muss die Trennung der Perspektiven gesondert erfolgen. Durch 3D-Shutter-Brillen werden diese dem linken und rechten Auge zugewiesen, indem immer nur ein Brillenglas die abgestimmten Links-/Rechts-Bilder passieren lässt oder abblockt. Wie im vorigen Absatz beschrieben, erfolgt der Bildaufbau eines LCD-Fernsehers nicht für jeden Bildpunkt exakt zeitgleich. Die Links-/Rechts-Bilder zeigen trotz 200-Hz-Bildberechnung ein Übersprechen – Doppelkonturen und Geisterschatten sind die Folge.
Sony löst dieses Problem durch die Beschleunigung der Bildfrequenz auf 200 Hz und eine synchronisierte LED-Beleuchtung, im Gegensatz zum 2D-Betrieb ist Motionflow aber deaktiviert. Statt Zwischenbildern werden die vorhandenen Links-/Rechts-Bilder zeitweise wiederholt, um eine vollflächige Darstellung zu gewährleisten. Die Shutter-Brille öffnet die Gläser zu jenen Zeitpunkten, in denen das gesamte linke oder rechte Bild dargestellt wird. In Kombination mit wandernden Schwarzbalken, die nicht benötigte Bildanteile ausblenden, findet kein störendes Übersprechen ins andere Bild statt. Aufgrund der doppelten Bilddarstellung sind Fehler dennoch nicht ausgeschlossen, meist zeigen sich unruhige Verläufe während Kameraschwenks, die wie Schnittmarken anmuten.
Rechnerisch erzeugt Sonys 200-Hz-Technik folgende Bildfrequenz im 3D-Modus: 50 Prozent der dargestellten Inhalte zeigen die Links-/Rechts- Bilder nicht exakt getrennt und beide Brillengläser bleiben zu diesen Zeitpunkten geschlossen; zudem werden die LEDs deaktiviert – es findet somit ein doppelter Ausschluss statt. Die verbleibenden sichtbaren 100 Bilder pro Sekunde wandern abwechselnd zum linken und rechten Auge, sodass effektiv nur 50 Bilder je Auge die Gläser passieren, was zu einem wahrnehmbaren Flimmern führt. Die vergleichsweise kurzen Öffnungs- und langen Verschlussphasen der Brillengläser bedingen einen zweiten Nachteil: Die Bildhelligkeit sinkt rapide, da die gewünschten Informationen nur noch kurz aufleuchten. Um zumindest während der Darstellung der Links-/Rechts-Bilder die maximal mögliche Helligkeit zu gewährleisten, steuert Sony die LEDs mit maximaler Leistung an.
3-D mit Komfort
Das dreidimensionale Fernsehen entfacht nicht nur bei Technikbegeisterten eine Sogwirkung, doch die notwendige 3D-Brille stellt nach wie vor eine Hemmschwelle dar. Sonys Ansätze wirken auf dem Papier plausibel: Neben einer Abschottung gegenüber äußeren Lichtquellen verhindern die Brillen ein Bildflackern in Kombination mit der Raumbeleuchtung. Da Shutter-Brillen dem Links-rechts-Bildwechsel nicht nur durch Öffnen und Schließen des jeweiligen Glases Rechnung tragen, sondern ebenfalls als Polfilter agieren, wird das Licht der Raumbeleuchtung gleichfalls blockiert oder hindurchgelassen. Durch den schnellen Ein-aus-Wechsel kommt es somit zum wahrnehmbaren Flackern. Sony umgeht dieses Problem, indem die Brillen das Licht der Raumbeleuchtung immer hindurchlassen, während der Bildwechsel getrennt vollzogen wird. Die Polfilter arbeiten somit nur in einer Ebene, passend zu den gerichteten Lichtwellen des Fernsehers. In der Praxis erweist sich dieser Ansatz aber als noch nicht ausgereift, denn zum einen flimmert das 3D-Fernsehbild aufgrund der niedrigen Bildfrequenz, zum anderen führen geringe Kopfbewegungen zum Verlust des 3D-Effektes, denn die Filter arbeiten nur bei exakter Ausrichtung mit dem Fernseher zusammen.
(Christian Trozinski)
