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.

Bildauflösungen von Videos im maßstäblichen Abgleich

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)

Bildauflösungen in der digitalen Videokonferenztechnik
AbkürzungNamexySARDARPARPixelHzMpx/s
SQCIFSemi QCIF128×964∶34∶31∶112.288300,4
QCIFQuarter CIF176×14411∶94∶31.09125.344300,8
CIFCommon Intermediate Format352×28811∶94∶31.091101.376303
2CIF2 CIF704×28822:94∶30.545202.752306,1
4CIF2×2 CIF704×57611∶94∶31.091405.5043012,2
9CIF3×3 CIF1056×86411∶94∶31.091912.3843027,4
16CIF4×4 CIF1408×115211∶94∶31.0911.622.0163048,7
QSIF (NTSC)Quarter SIF NTSC176×12022∶154∶30.90921.120300,6
QSIF (PAL)Quarter SIF PAL176×14411∶94∶31.09125.344250,6
SIF (NTSC)Source Input Format NTSC352×24022∶154∶30.90984.480302,5
SIF (PAL)Source Input Format PAL352×28811∶94∶31.091101.376252,5
2SIF (NTSC)2 SIF NTSC704×24044:154∶30.454168.960305,1
2SIF (PAL)2 SIF PAL704×28822:94∶30.545202.752255,1
4SIF (NTSC)2×2 SIF NTSC704×48022∶154∶30.909337.9203010,1
4SIF (PAL)2×2 SIF PAL704×57611∶94∶31.091405.5042510,1
9SIF (NTSC)3×3 SIF NTSC1056×72022∶154∶30.909760.3203022,8
9SIF (PAL)3×3 SIF PAL1056×86411∶94∶31.091912.3842522,8
16SIF (NTSC)4×4 SIF NTSC1408×96022∶154∶30.9091.351.6803040,6
16SIF (PAL)4×4 SIF PAL1408×115211∶94∶31.0911.622.0162540,6
qD1 (NTSC)Quarter D1 NTSC360×2403∶24∶30.88986.400302,6
qD1 (PAL)Quarter D1 PAL360×2885∶44∶31.066103.680252,6
cD1 (NTSC)Cropped D1 NTSC704×48022∶154∶30.909337.9203010,1
cD1 (PAL)Cropped D1 PAL704×57611∶94∶31.091405.5042510,1
D1 (NTSC)Full D1 NTSC720×4803∶24∶30.889345.6003010,4
D1 (PAL)Full D1 PAL720×5765∶44∶31.066414.7202510,4
Bildauflösungen in der digitalen Fernseh- und Videotechnik (Speicherung, Übertragung, Anzeige)
AbkürzungNamexySARDARPARPixelHzMpx/s
PAL (VCD)PAL (Video Compact Disc)352×28811∶94∶31.091101.376252,5
PAL (VCD)PAL (VCD)352×28811∶916∶91.454101.376252,5
PAL (CVD)PAL (China Video Disc)352×57611:184∶32.181202.752255,1
PAL (CVD)PAL (CVD)352×57611:1816∶92.908202.752255,1
PAL (SVCD)PAL (Super VCD)480×5765:64∶38∶5276.480256,9
PAL (SVCD)PAL (SVCD)480×5765:616∶92.132276.480256,9
PALPAL544×57617:184∶31.411313.344257,8
PALPAL544×57617:1816∶91.882313.344257,8
PAL (DVD)PAL (DVD)704×57611∶94∶31.091405.5042510,1
PAL (DVD)PAL (DVD)704×57611∶916∶91.454405.5042510,1
PAL (DV)PAL (DV)720×5765∶44∶31.066414.7202510,4
PAL (DV)PAL (DV)720×5765∶416∶91.422414.7202510,4
PALPAL (DVB)768×5764∶34∶31∶1442.3682511,1
PALPAL (DVB)768×5764∶316∶94∶3442.3682511,1
PAL-widePAL Widescreen1024×57616∶916∶91∶1589.8242514,7
PAL-optPAL optimal960×54016∶916∶91∶1518.4002513
NTSC (VCD)NTSC (VCD)352×24022∶154∶30.90984.480302,5
NTSC (VCD)NTSC (VCD)352×24022∶1516∶91.21284.480302,5
NTSC (CVD)NTSC (CVD)352×48011:154∶31.818168.960305,1
NTSC (CVD)NTSC (CVD)352×48011:1516∶92.423168.960305,1
NTSC (SVCD)NTSC (SVCD)480×4801∶14∶34∶3230.400306,9
NTSC (SVCD)NTSC (SVCD)480×4801∶116∶916∶9230.400306,9
NTSCNTSC544×48017:154∶31.176261.120307,8
NTSCNTSC544×48017:1516∶91.568261.120307,8
NTSC (VGA)NTSC (VGA)640×4804∶34∶31∶1307.200309,2
NTSC (DVD)NTSC (DVD)704×48022∶154∶30.909337.9203010,1
NTSC (DVD)NTSC (DVD)704×48022∶1516∶91.212337.9203010,1
NTSC (DV)NTSC (DV)720×4803∶24∶30.889345.6003010,4
NTSC (DV)NTSC (DV)720×4803∶216∶91.185345.6003010,4
HD720HDTV960×7204∶34∶31∶1691.2005034,6
HD720HDTV960×7204∶34∶31∶1691.2006041,5
HD720 (DV)HDTV (DV)960×7204∶316∶94∶3691.2005034,6
HD720 (DV)HDTV (DV)960×7204∶316∶94∶3691.2006041,5
HD720High Definition Television1280×72016∶916∶91∶1921.6005046,1
HD720HDTV1280×72016∶916∶91∶1921.6006055,3
HD1080HDTV1440×10804∶34∶31∶11.555.2002538,9
HD1080HDTV1440×10804∶34∶31∶11.555.2003046,7
HD1080 (DV)HDTV (DV)1440×10804∶316∶94∶31.555.2002538,9
HD1080 (DV)HDTV (DV)1440×10804∶316∶94∶31.555.2003046,7
HD1080Full HDTV1920×108016∶916∶91∶12.073.6002551,8
HD1080Full HDTV1920×108016∶916∶91∶12.073.6003062,2
UHD 4KUltra HDTV3840×216016∶916∶91∶18.294.40024199,1
UHD 4KUltra HDTV3840×216016∶916∶91∶18.294.40025207,4
UHD 4KUltra HDTV3840×216016∶916∶91∶18.294.40030248,8
UHD 4KUltra HDTV3840×216016∶916∶91∶18.294.40048398,1
UHD 4KUltra HDTV3840×216016∶916∶91∶18.294.40050414,7
UHD 4KUltra HDTV3840×216016∶916∶91∶18.294.40060497,7
UHD 4KUltra HDTV3840×216016∶916∶91∶18.294.400120995,3
UHD 8KUltra HDTV7680×432016∶916∶91∶133.177.60024796,3
UHD 8KUltra HDTV7680×432016∶916∶91∶133.177.60025829,4
UHD 8KUltra HDTV7680×432016∶916∶91∶133.177.60030995,3
UHD 8KUltra HDTV7680×432016∶916∶91∶133.177.600481.592,5
UHD 8KUltra HDTV7680×432016∶916∶91∶133.177.600501.658,9
UHD 8KUltra HDTV7680×432016∶916∶91∶133.177.600601.990,7
UHD 8KUltra HDTV7680×432016∶916∶91∶133.177.6001203.981,3

Siehe auch

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Ulrich Schmidt: Professionelle Videotechnik. 5. Auflage. Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-642-02506-8, S. 103.
  2. Ulrich Freyer: Nachrichten-Übertragungstechnik: Grundlagen, Komponenten, Verfahren und Systeme der Telekommunikationstechnik. 1. Auflage. Hanser, 2009, ISBN 978-3-446-41462-4, S. 344.
  3. Ulrich Schmidt: Professionelle Videotechnik. 5. Auflage. Springer, Berlin 2009, ISBN 978-3-642-02506-8, S. 292–328.

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This image is a revision to Vector Video Standards2.svg intended to resolve the dispute regarding NTSC and PAL resolutions.

resolution has been merged with VGA and appended a footnote explaining the situation about non-fixed horizontal resolutions due to both the nature of the analog standard and the use of non-square pixels in some digital interpretations of NTSC (like VCD and DVD). The PAL resolution has been also appended the same footnote as NTSC.

I added Widescreen 16:9 NTSC as equivalent to WVGA in terms of square pixels, along with another footnote providing the same non-fixed horizontal-resolution rationale as that for 4:3 NTSC. (Indeed, NTSC DVDs are encoded at the same 720x480 resolution regardless of DAR; the DVD player/software reads the DAR flag and compresses/stretches the output to 640x480/854x480 square pixels accordingly.) Widescreen 16:9 PAL was added as a new resolution assuming square pixels of 1024x576 along with the same footnote added to WVGA(NTSC).

UGA has been renamed to UXGA as recommended by some of the contributors to the talk page for Vector Video Standards2.svg.

2K has been kept as 2048x1080 because that is the resolution specified by the Digital Cinema System Specification 1.2 (http://www.dcimovies.com/DCIDigitalCinemaSystemSpecv1_2.pdf), but a footnote was appended to it pointing out the possibility of non-square pixel resolution, among them 2048x1536 as previously mentioned on the talk page.

I also added XGA+ (1152x864) as requested by another contributor to the talk page. I also added CIF and SIF resolutions which are common for videoconferencing. SIF has been given a footnote allowing for differences in resolution (although the DAR is typically 4:3). Also added 1440x1080 as another resolution that is becoming quite common on computer display, although it is also the same resolution used by HDV and AVCHD cameras (although in such cases, the DAR is 16:9, not 4:3). The situation with CGA has not yet been addressed: the actual/intended DAR might have varied from manufacturer to manufacturer.

On this re-revision, the footnotes have been updated and made more concise.