Bildflimmern untersucht
Mit dem Messgerät MK350N liefert Uprtek eine kompakte Lösung, um Lichtquellen hinsichtlich der Farbqualität zu analysieren. Durch ein neues Update ist es zudem möglich, Bildflimmern zu ermitteln. Doch was ist Bildflimmern und wie kann es sich positiv oder negativ auf die Darstellung auswirken?
LCD- und Oled-fernseher gelten als flimmerfrei, selbst wenn nur wenige Bilder pro Sekunde abgespielt werden. Beide Tv-technologien verfahren nach dem Hold-type-prinzip: Der Zustand eines Pixels bleibt während einer Bildperiode gleich, erst das darauffolgende Bild sorgt im Normalfall für eine Spannungsänderung. Die kontinuierliche Lichterzeugung ist Segen und Fluch zugleich: Flackernde Bilder treten im Normalfall nicht mehr auf, dafür können Bewegtbildszenen unscharf erscheinen. Dass OLED-TVS verschwindend geringe Schaltzeiten aufweisen, ist dabei nur die halbe Miete, denn Unschärfen treten auch bei zu wenigen Bildern pro Sekunde auf. Selbst mit 60 Bildern pro Sekunde gelingt die Bewegtbildwiedergabe nicht ohne Unschärfen. Zukünftig sollen Videoquellen zwar bis zu 120 Bilder pro Sekunde liefern, doch traditionelle Filmquellen werden weiterhin nur mit 24 Bildern pro Sekunde ablaufen und selbst Videospielinhalte bieten meist nur 30 Bilder pro Sekunde, verpackt in einem 60-Hz-signal. Eine Zwischenbildberechnung kann helfen, die Bewegtbildschärfe zu verbessern, indem mehr Bilder pro Sekunde künstlich erzeugt werden (Darstellungsdauer von Einzelbildern wird minimiert). Doch Zwischenbildberechnungen benötigen Zeit, was die Eingabeverzögerung erhöht. Filmliebhaber wollen zudem keine flüssigere Darstellung, sondern den originalen Filmlook bewahren. Was also tun?
Flimmern: Gut oder schlecht?
Röhren- und Plasmafernseher zeigen auch mit wenigen Bildern pro Sekunde eine detailscharfe Wiedergabe und dies ganz ohne Zwischenbildberechnung. Der Unterschied zu LCDS und OLEDS: Einzelne Bildpunkte leuchten nur für Sekundenbruchteile auf, anstatt für die Gesamtdauer eines Einzelbildes. Diese „Lichtblitze“wirken sich positiv auf unsere Schärfewahrnehmung von bewegten Objekten aus, erzeugen aber umgekehrt einen Flimmereffekt. Sicher haben Sie schon einmal einen
Stroboskopeffekt bei einem Konzert miterlebt: Lichtblitze und völlige Dunkelheit wechseln sich innerhalb von Sekundenbruchteilen ab, was Bewegungsabläufe wie eingefroren erscheinen lässt, wodurch aber sämtliche Bewegungsunschärfen eliminiert werden. Natürlich will man im Videobereich keine Bildruckler erzeugen bzw. die Anzahl der Bilder minimieren, doch um die Bewegtbildschärfe zu verbessern, greifen LCD- und Oled-hersteller auf einen ähnlichen Ansteuerungstrick zurück. Wichtig ist, dass Flimmereffekte passend zur Bildfrequenz arbeiten, also ein Vielfaches der Bildanzahl darstellen, um einen optimalen Ablauf von Bewegtbildern sicherzustellen. Während bei LCDS das Led-backlight für Dunkelphasen sorgt, wird bei selbstleuchtenden Oled-pixeln eine Schwarzbildeinblendung eingesetzt. Mit hoher Intensität verbessert sich die Bewegtbildschärfe, aber es kommt zu einem Flimmereffekt. Je schwächer der Flimmereffekt, desto größer die wahrgenommene Unschärfe bei schnellen Bildbewegungen. Lcd-fernseher bieten vereinzelt Vorteile im Vergleich zu OLEDS: Durch die getrennte Ansteuerung von Flüssigkristallschicht und Led-beleuchtung sind optimal abgestimmte Dunkelphasen für TV-, Kinofilm- oder Videospielsignale meist ohne störenden Flackereffekt (z. B. 100/120 Hz) möglich, während OLED-TVS aktuell ein 50/60-Hz-flackern erzeugen, sobald auf die Schwarzbildeinblendung zurückgegriffen wird. Verfahren die Led-lcd-hersteller nach dem Ansteuerungsprinzip einer Pulsweitenmodulation, kann ein Flimmereffekt auch ohne eingeschaltetes Led-backlight-blinking auftreten, sobald die Intensität der Led-beleuchtung verringert wird. Je nach Abstimmung von Led-backlight und Lcd-panel kann es auch zu Doppelkontureffekten kommen, d. h., Nachzieheffekte erscheinen reduziert, aber Objektkonturen erscheinen mehrfach hintereinander. In diesem Bereich sind OLEDS aktuell nicht zu schlagen, denn die Pixelreaktionszeit fällt nahezu perfekt aus. Die Aussage, dass OLED-TVS bei ausgeschalteter Schwarzbildeinblendung komplett flimmerfrei arbeiten, stimmt allerdings nicht ganz. Durch Korrekturmechanismen gleichen OLED-TVS Schatteneffekte, hervorgerufen z. B. durch Standbildelemente, aus, was besonders in dunklen Bildbereichen dazu führen kann, dass ein Pixelflirren erkennbar ist. Ebenfalls nicht gänzlich auszuschließen sind Ansteuerungsfehler, wenn von einem komplett schwarzen Pixel auf die ersten Helligkeitsstufen gewechselt wird. LCDS mit Led-phosphor-beleuchtung neigen dagegen zu rötlichen Farbblitzern, sobald das Backlight-blinking verstärkt ausgereizt wird.
Unsichtbares sichtbar machen
Themen wie Bildflimmern werden uns auch in der 8K-LCD-, OLED- und LED-ÄRA begleiten. Die richtige Balance zwischen einer flimmerfreien Wiedergabe und künstlich erzeugten Dunkelphasen für eine verbesserte Bewegtbildschärfe zu finden, ist für eine scharfe Bewegtbilddarstellung bei zugleich geringer Bildanzahl unabdingbar. Mit dem MK350N von Uprtek steht ein nützliches Tool zur Verfügung, um gleich mehrere Aspekte zu messen. So können Sie die Differenz zwischen dem höchsten und niedrigsten Punkt einer Lichtwelle ermitteln, zeitrelevante Faktoren mit einbeziehen und die Flimmerfrequenz anzeigen. Obwohl Bildflimmern jenseits von 60 Hz nicht mehr als visuell relevant einzustufen ist, so können sich Flimmereffekte mit mehr als 120 Hz dennoch negativ auf unser Wohlbefinden auswirken. Im Monitorbereich werden sogar Flimmerfrequenzen von 300 bis 500 Hz als kritisch angesehen, wenn sehr lange Zeit am Monitor gearbeitet werden muss. Da die Empfindlichkeit gegenüber Flimmereffekten von Mensch zu Mensch unterschiedlich ausfällt, ist eine pauschale Beurteilung, ab wann ein Bildflimmern stört, kaum möglich. Messgeräte wie das MK350N können aber dabei helfen, komplexe Vorgänge, die sich meist im nicht sichtbaren Spektrum abspielen, besser zu verstehen.