Handout_Grundlagen der Videotechnik

Grundlagen der Videotechnik Um das Beste aus einer LED-Wand herausholen zu können, den Inhalt also für Kamera oder Auge optimal abzubilden, gibt es einige Faktoren zu beachten. Durch das richtige Zusammenspiel von unter anderem der Kapazität des Netzwerkkabels, der Bandbreite der Videoanschlüsse, der Bildfrequenz, der Bildwiederholungsrate und der Scan-Rate lässt sich das Seherlebnis optimieren.

Die Bildfrequenz (Frames per second) Die Bildfrequenz oder auch Bildrate gibt an, wie viele Einzelbilder pro Sekunde (frames per second/FPS) angezeigt werden. Die Bildfrequenz von LED-Wänden unterliegt mit 24 bis 240 FPS einer großen Varianz. Im Vergleich: der TV-Standard ist eine Frequenz von 50-60 FPS, abhängig von der jeweiligen Netzfrequenz.

Grundsätzlich ist festzuhalten: je höher die Frequenz, desto flüssiger erscheint das Bild für das menschliche Auge. Ab 14-16 FPS empfinden wir Bewegtbild als einigermaßen flüssig.

Die Bildwiederholfrequenz (Refresh-Rate) Die Bildwiederholfrequenz (oder auch Refresh-Rate), gibt an, wie oft eine LEDWand die Daten darstellen kann – also die Häufigkeit, mit der die einzelnen LEDs ein neues Bild aufbauen. Sie wird üblicherweise in Hertz (Hz) angegeben. Auch hier gilt: je höher die Refresh-Rate, desto besser für das Seherlebnis. Unsere Wände verfügen über folgende Bildwiederholfrequenzen: •

LEDTEK BLC-Wand - 1.600 Hz (50 FPS) / 1.920 Hz (60 FPS)

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LEDTEK PRO-Serie - 3.200 Hz (50 FPS) / 3.840 Hz (60 FPS)

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LEDTEK NEO-Serie - 6.400 Hz (50 FPS) / 7.680 Hz (60 FPS)

Eine hohe Bildwiederhohlfrequenz ist vor allem auch für den Einsatz von LEDWänden in beispielsweise TV- oder XR-Studios wichtig. Denn bei einer Hertzzahl von unter 2.000 (Low Refresh) kommt es im Kamerabild der abgefilmten LEDWand zu Scanzeilen und Flimmern. Ab 2.000 Hz spricht man von High Refresh und kann von einem weitestgehend störungsfreien Bild ausgehen.

Der Moiré-Effekt Eine weitere Bildstörung, die beim Abfilmen oder Fotografieren einer LED-Wand auftreten kann, ist der Moiré-Effekt. Bei ihm entstehen durch die Überlagerung von feinen Strukturen mit dem Raster der Kamera Linien- oder Ringmuster. Um den Moiré-Effekt zu umgehen, müssen verschiedene Faktoren aufeinander abgestimmt sein: die LED-Wand, die Kamera, die Entfernung des zu filmenden Subjekts zur LED-Wand im Hintergrund sowie die Entfernung der Kamera zum Subjekt und zur LED-Wand, Farben und Muster und auch die Belichtung.

Bestimmte Eigenschaften einer LED-Wand, die der Pixelpitch, können dem MoiréEffekt aber entgegenwirken.

Die Scan-Rate Bei der Scan-Rate handelt es sich um die Anzahl der LEDs, mit denen ein TreiberIC zeitgleich eine Verbindung herstellen kann – also die Anzahl der Pixel, die gleichzeitig leuchten, um das Bild zu erzeugen. Der Wechsel zwischen leuchtenden und nicht-leuchtenden Pixeln vollzieht sich so schnell, dass das menschliche Auge ihn nicht wahrnehmen kann und die LEDs als durchgängig leuchtend betrachtet.

Die Scan-Rate ergibt sich wie folgt: •

1/1 Scan - jede LED leuchtet (static mode)

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1/8 Scan - jede 8. LED leuchtet

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1/13 Scan - jede 13. LED leuchtet (LEDTEK – P4+WH PRO)

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1/16 Scan - jede 16. LED leuchtet (LEDTEK – P2+sBL NEO)

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1/21 Scan - jede 21. LED leuchtet (LEDTEK – P2+BL PRO)

Je höher die Scan-Rate einer LED-Wand, desto höher ist auch ihre Helligkeit – aber auch ihr Stromverbrauch.

Begrenzter Farbraum Bei dem begrenzten Farbraum (limited RGB) handelt es sich eigentlich um ein Relikt aus vergangenen Zeiten, als neben den Bildsignalen auch noch Zeilen- und Bildsynchronsignale übertragen wurden. Er kann Farbwerte von 16-235 darstellen, also ca. 11 Millionen Farben. Der volle Farbraum hingegen (full RGB) schafft Werte von 0-255 und damit ungefähr 16 Millionen Farben. Im 8 Bit-Modus liegt hier also der Schwarzwert bei 0 (limited RGB: 16) und der Weißwert bei 255 (limited RGB: 235).

Der volle Farbraum hat demnach eine deutlich größere Farbvarianz, während der begrenzte Farbraum minimale und maximale Farbwerte ignoriert. Er wird dennoch bei TV und Blu-ray noch immer standardmäßig genutzt. Der Farbraum muss über die Grafikkarte eingestellt werden, was sich bei den meisten Herstellern unterscheidet.

SDR und HDR SDR (Standard Dynamic Range) und HDR (High Dynamic Range) sind Bildschirmkontrasttechnologien zur Darstellung von Farbeigenschaften und Kontrasten. HDR kann mit über 1 Milliarde Farben ein deutlich größeres Farbspektrum darstellen als SDR mit 16,7 Millionen Farben und sorgt so für ein lebendigeres und satteres Bild. Für die Darstellung von HDR-Inhalten ist allerdings ein spezieller Controller von Nöten. Leisten können das beispielsweise der MCTRL4K, der NovaPro UHD Jr und die Geräte der H-Serie.