Neue Studie: Full-HD-3D-Fernseher zeigen deutliche Auflösungsverluste

AVTOP führte eine Laborstudie zur 3D-Auflösung durch
Direkter Auflösungsvergleich von zwei 3D-Fernsehern mit unterschiedlichen Technologien

Spätestens nachdem James Camerons Meisterwerk „Avatar – Aufbruch nach Pandora“ über die Kinoleinwände flackerte, erlebt das Thema 3D einen riesigen Hype. Doch 3D ist nicht gleich 3D! Obwohl viele Hersteller vollmundig von einer neuen Ära sprechen, verheimlichen sie ihren Kunden teils gravierende Einbußen bei der Auflösung. Laut einer Studie des unabhängigen Testlabors AVTOP kann diese sogar auf ein Niveau sinken, welches unter dem von SDTV liegt. Mit anderen Worten: Man bekommt weniger als ein Viertel der Pixel von HDTV zu sehen.

Zertifizierungsprogramm für 3D-Fernseher
Neues Label: Dieses Zertifikat von AVTOP bestätigt volle Auflösung im 3D-Betrieb

Konkret beschreibt die Studie Faktoren, welche „in der Praxis dazu führen können, dass bei ein- und demselben Fernseher im 3D-Betrieb weniger als 25 Prozent der Full-HD-Auflösung im 2D-Betrieb zur Verfügung stehen“. Dabei sollen diverse technische Aspekte wie das Encoding-Format, die verwendete Aufnahmetechnik oder die Qualität des Displays berücksichtigt worden sein. Allerdings spielen laut AVTOP auch individuelle Paramater wie etwa der Betrachtungsabstand und eine unterschiedliche Sehleistung der Augen eine Rolle.

Um den Auflösungsverlusten mit handelsüblichen Geräten auf die Spur zu kommen, ließ das Testlabor zwei Fernseher gegeneinander antreten: Den Samsung UE46D7090 mit aktiver Shutter-Technik sowie den LG 47LW570S-ZD mit passiven Polarisationsbrillen und FPR-Technologie (Film Patterned Retarder). Diese beiden Modelle stehen exemplarisch für eine Vielzahl an weiteren TV-Geräten, die AVTOP bereits getestet hat.

Aktive und passive 3D-Technologie

Während TV-Geräte mit der passiven 3D-Technologie spezielle Polarisationsfilter auf dem Panel sowie in der 3D-Brille benötigen, um das korrekte Bild an das linke beziehungsweise rechte Auge zu liefern, kommen bei aktiven 3D-Fernseher sogenannte Shutterbrillen zum Einsatz. Hier werden die mit Flüssigkristallen gefüllten Gläser für einen Sekundenbruchteil synchron im Takt des Displays abwechselnd durchsichtig und lichtundurchlässig geschaltet, sodass durch die perspektivische Verschiebung ein räumlicher Eindruck entsteht. Eine ausführliche Beschreibung zur Funktionsweise von 3D-Brillen finden Sie hier.

Ein Infrarotsignal vom Fernseher schaltet die Gläser der Shutter-Brille abwechselnd transparent und undurchsichtig (sequenzielle Bilddarstellung)

Problem Nummer reins: Anders als bei der Shutter-Technik lässt sich bei der Verwendung von Polfilterbrillen keine volle HD-Auflösung erzielen, obwohl die meisten aktuellen TV-Geräte nativ 1.920 x 1.080 Pixel darstellen können. Der Verlust ist einzig darauf zurückzuführen, dass die beiden Teilbilder gleichzeitig angezeigt werden. Da also das rechte und linke Auge jeweils nur die Hälfte der möglichen Bildpunkte zu sehen bekommt, halbiert die passive Technologie letztendlich die Auflösung im 3D-Betrieb.

Übertragungsverfahren beim Fernsehen in 3D

3D-TV-Sendungen werden in Side-by-Side oder Top-and-Bottom ausgestrahlt

Aus Gründen der Bandbreite werden die Bilder für das linke und rechte Auge in 3D-Fernsehprogrammen nicht im Wechsel, sondern gleichzeitig im selben Einzelbild übertragen. Dies geschieht entweder über das sogenannte Side-by-Side-Verfahren, bei dem die Bilder nebeneinander dargestellt werden oder über das Top-and-Bottom-Verfahren, in welchem das TV-Gerät die Teilbilder übereinander anzeigt. Die genauen Spezifikationen wurden von der für die HDMI-Lizenzvergabe zuständigen Organisation HDMI Licensing festgelegt (player.de berichtete).

Im Side-by-Side-Verfahren zum Beispiel werden die Bilder horizontal „zusammengequetscht“. Der 3D-Fernseher entzerrt diese anschließend und erstellt daraus ein dreidimensionales Bild. Damit das Gerät allerdings den korrekten Inhalt an das linke und rechte Auge liefern kann, werden die 3D-TV-Signale inklusive einer 45 Pixel breiten Trennlinie übertragen. Als Problemfall Nummer zwei bleibt beim Fernsehen in 3D also weniger als die Hälfte der im 2D-Betrieb möglichen Auflösung übrig.

3D mit weniger als 25 Prozent der Full-HD-Auflösung

Samsung UE46D7090
Der mit der Shutter-Technik arbeitende 3D-Fernseher UE46D7090 von Samsung bietet auch im 3D-Betrieb eine hohe vertikale Auflösung

Auch wenn sich viele Nutzer mehr oder weniger bereitwillig mit der halben Full-HD-Auflösung zufriedengeben, dürfte ein Viertel von dieser dann doch die Toleranzgrenze überschreiten. Leider offenbart sich genau dieses Problem, wenn man die passive 3D-Technologie beispielsweise mit einer Side-by-Side-TV-Übertragung kombiniert. Durch die horizontalen und vertikalen Auflösungseinbußen dieser Konstellation bleiben laut AVTOP de facto nur noch maximal 25 Prozent der Full-HD-Auflösung übrig. Schwarze Linien und gezackte Kanten im Bild zerstören dann schnell die Faszination, die 3D eigentlich vermitteln könnte. Die Bildqualität liegt sogar unter dem Niveau von SDTV. An vielversprechenden Labels wie „3D Full-HD“ sind also ernsthafte Zweifel angebracht.

Als deutlicher Sieger aus dem Test von AVTOP geht demnach der mit Shutterbrillen arbeitende Samsung UE46D7090 hervor, der eine höhere vertikale Auflösung als der LG 47LW570S-ZD liefert und so beim Fernsehen in 3D immerhin die Hälfte der möglichen Bildpunkte darstellt.

3D in voller HD-Auflösung

Während sich bei der Übertragung von 3D-TV-Signalen das Side-by-Side- beziehungsweise Top-and-Bottom-Verfahren mittlerweile als Standard etabliert hat, setzen Filmstudios bei 3D-Produktionen bevorzugt auf den 3D Blu-ray Standard. Nur dieser ermöglicht derzeit – dank Verwendung des MVC-Formats (Multiview Video Coding) – eine dreidimensionale Wiedergabe in 1080p, das heißt ohne Auflösungsverlust. Vorausgesetzt natürlich, dass die Quelle an einen Fernseher mit aktiver Shutter-Technik wie eben das Samsung-Modell angeschlossen ist. Der MVC-Codec speichert die Full-HD-Bilder für das linke und rechte Auge getrennt ab, passt aber dennoch auf eine herkömmliche (Double Layer) Blu-ray Disc.

Vorteile der passiven 3D-Technologie

3D Designerbrille mit Polfilter: LG AF-290
LG setzt bei seinen 3D-Fernsehern bevorzugt auf die Polfilterbrille - hier das Designermodell LG AF-290

Bei den Vorteilen der sequenziellen Bilddarstellung durch die aktive Shutter-Technik, stellt sich natürlich die Frage, ob die passive 3D-Technologie überhaupt Sinn macht. Die Frage ist mit einem klaren „Ja“ zu beantworten: Zwar liefern Fernseher mit Polarisationsfiltern im 3D-Betrieb keine volle HD-Auflösung, bieten dafür jedoch eine höhere Helligkeit und zeigen sich unanfälliger gegen das Übersprechen (Crosstalk) sowie das Flackern. Hinzu kommt, dass Polfilterbrillen günstiger und dank ihres geringen Gewichts deutlich komfortabler zu tragen sind. Die stromfressende Shutter-Technik in der Brille entfällt.

So könnte es durchaus sein, dass die passive 3D-Technologie der aktiven künftig das Wasser abgräbt. Dazu müssen die Hersteller allerdings erst einmal einen Weg finden, den starken Auflösungsverlust zu umgehen. Denkbar wäre etwa der Einsatz eines hochauflösenden 4k- oder QFHD-Panels (Quad-Full-HD). Letzterer Standard erreicht exakt die vierfache Full-HD-Auflösung. Entsprechende Geräte sind allerdings noch extrem teuer.

Die vollständige Laborstudie finden Sie auf der AVTOP-Webseite.

player.de meint:
Nach den Testergebnissen von AVTOP besteht wohl kein Zweifel (mehr) daran, dass derzeit nur mit Blu-ray als 3D-Quelle sowie aktiver 3D-Technologie mit entsprechend hochwertigem Panel und sauberer Videoverarbeitung ein voll aufgelöstes 3D-Bild entstehen kann. Letztendlich sollte man sich nicht von den Marketingaussagen der Hersteller beirren lassen, wenn es auf eine hohe Auflösung ohne Einbußen ankommt.