Relative Auflösung

Pixel auf einer Lochmaskenröhre

Die Pixel einer Grafik sind rasterförmig angeordnete Punkte, denen eine bestimmte Information zugeordnet ist. Diese enthält mindestens Werte, die eine bestimmte Farbe bzw. Helligkeit definieren.

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Beim Betrachten eines digitalen Bildes mit zunehmender Vergrößerung, zeigt sich eine regelmäßige Struktur die einem Schachbrett ähnelt. Ursache dafür sind die einzelnen Bildpunkte aus denen ein Bild besteht. Hier spricht man auch von "Picture Elements", kurz Pixel genannt. Diese können verschiedene Formen, etwa rechteckig oder rund, annehmen und beinhalten überdies Informationen über die Helligkeit und Farbe. Die Farben entstehen durch eine additive Farbmischung der Farben rot, grün und blau. Hieraus läßt sich ein Großteil des Farbsspektrums abdecken. Generell gilt, je höher die Auflösung desto detailreicher und schärfer wirkt das Bild.

Was versteht man unter Auflösung?

Unter Auflösung versteht man im Allgemeinen die Bildpunkteanzahl je Spalte und Zeile, wie etwa 1280x1024. Beziehen sich dabei die Bildpunkte auch auf eine bestimmte Maßeinheit, wie etwa Zentimeter oder Zoll, dann spricht man von der relativen Auflösung – dpi, dots per inch, also Bildpunkte pro Zoll. Diese Angabe findet man z. B. bei Druckern. Darüber hinaus spielt das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges eine wichtige Rolle. Dieses nimmt mit zunehmendem Betrachtungsabstand zum Display ab. Für die Auflösung des Displays bedeutet dies, dass diese bei geringem Abstand höher sein muss, als wenn man weiter davon entfernt ist. Dieser Umstand ist wichtig bei der Wahl der richtigen Auflösung für einen Fernseh-Bildschirm, wenn dieser beispielsweise im Wohnzimmer aufgestellt wird. Ist dort nämlich zu wenig Platz vorhanden so fängt das Bild an pixelig zu werden. Die wahrgenommene Bildschärfe hängt überdies aber auch vom Kontrastverhältnis abhängt.

Auflösungsvermögen des Auges

Der Begriff Auflösungsvermögen bezeichnet die Unterscheidbarkeit feiner Strukturen, also den kleinst- und noch wahrnehmbaren Abstand zweier Punkte. Eine Quantifizierung erfolgt durch die Angabe eines Winkelabstandes oder durch die Angabe des Abstandes gerade noch trennbarer Strukturen. Das Auflösungsvermögen des bloßen Auges beträgt unter idealen Bedingungen etwa 0,5' bis 1' Bogenminuten – entsprechen 1 mm auf 3-6 Meter. Es wird ähnlich wie bei optischen Instrumenten durch die Größe der Pupille bestimmt. Der Abstand der Sehzellen in der Netzhautgrube, der Stelle schärfsten Sehens, ist dem Auflösungsvermögen des Auges angepasst. Er beträgt ca. 0,3'. Bei durchschnittlichen Verhältnissen sind zwei Punkte getrennt wahrnehmbar, wenn ihr Winkelabstand 2' beträgt. Bei schwachen Objekten und zum Rand des Gesichtsfeldes hin nimmt die Sehschärfe jedoch merklich ab. Demgegenüber ist die Erkennbarkeit feiner Strukturen höher. Sie kann z.B. bei Linien unter gutem Kontrast 0,3' erreichen, was mit einer Art Bildverarbeitung im Gehirn zusammenhängt. 1

Schärfer oder nur größerer Bildausschnitt

Bereits beim PAL-Format wurde versucht die Grenze der menschlichen Wahrnehmung zu erreichen. Man ging von einem Auflösungsvermögen des menschlichen Auges von etwa 1,5' Bogenminuten aus. Zusätzlich zeigten bereits Testergebnisse, dass der Ermüdungsfaktor des Auges für einen Bildausschnitt von etwa 20 Grad horizontal und 15 Grad vertikal am geringsten ist. Daher rührt auch das 4:3 Bildseitenverhältnis für den PAL-Standard. Für die Auflösung ergibt sich daraus eine Größenordnung von etwa 800 x 600 Pixel bei einem Abstand vom vierfachen der Bildschirmhöhe. Sitzt man näher dran, so wird das Bild pixelig, man erkennt also erste Linienstrukturen. Die Praxis zeigt allerdings, dass der Betrachter eher weiter weg vom Gerät sitzt.

Bis zu Bilddiagonalen von 30 Zoll funktioniert die PAL-Technik einwandfrei. Bei größeren Bilddiagonalen allerdings, wie etwa bei Großbild-Fernsehern oder Projektoren, stößt man an Grenzen. Denn niemand setzt sich so weit, also dem 4-fachen der Bildschirmhöhe, von seinem Fernsehgerät weg. Mit HDTV werden deshalb Bilder zwar mit einer höheren absoluten Auflösung dargestellt, die Bildschärfe selbst ändert sich aber dadurch nicht wesentlich. Vielmehr erreicht man einen größeren Bildausschnitt – bei einer Kamera entspricht dies dem Weitwinkel – und somit ein intensiveres Fernseherlebnis.

Lesen Sie im nächsten Teil, mehr über die Wahl der optimalen Auflösung und wie groß der richtige Abstand zum Fernsehgerät sein sollte.