DV und DVD mit Breitbild

Das 16:9-Mysterium

Breitbildspeicherung und -darstellung bei DV und DVD

Die Bildgröße bei DV und DVD für die Fernsehnorm PAL ist auf 720 Pixel mal 576 Pixel festgelegt (NTSC: 720x480 Pixel).
Jetzt weiß man aber, normale Fernseher haben ein 4:3-Format (1:1,33...). Wenn man aber 720:576 teilt, erhält man 1:1,25.

Deshalb sehen Leute, deren Computer mit Quadratpixelauflösungen darstellen (640x480, 800x600, 1024x768... halt alles, wo Breite:Höhe 4:3 bzw. 1:1,33... ergibt), DV-Bilder erstmal immer zu schmal (da nämlich deren Breite von 720 eigentlich auf 768 hochskaliert werden müßte, um das Seitenverhältnis zu wahren). Nur Leute mit Bildschirmauflösungen, die dem Seitenverhältnis von (PAL-)DV entsprechen (also 1:1,25: z.B. 1280x1024 Pixel) sehen das DV-Bild im richtigen Seitenverhältnis. Final Cut Pro, Premiere und After Effects können aber alle so konfiguriert werden, daß sie das berücksichtigen - wobei nahezu jede Software davon ausgeht, daß sie auf einem Bildschirm mit Quadratpixelauflösung angezeigt wird.

Durch den PAL-Standard ist man darauf festgelegt, daß es 576 Bildzeilen gibt: die geraden werden alle 50stel Sekunde vom einen Halbbild gezeichnet, die ungeraden in der nächsten 50stel Sekunde (bei DV [alle Normen] übrigens umgekehrt: erst die ungeraden, dann die geraden). Die 576 Zeilen sind also nicht zu ändern.
Die Unterteilung der einzelnen Zeilen in eine bestimmte Anzahl(horizontaler) Pixel ist aber rein willkürlich: rechnerisch würden bei einem 4:3-Format zu 576 Pixeln/ Höhenzeilen 768 Pixel für die Breite passen (dann hätten die Pixel eine Quadratform).
Der Elektronenstrahl, der auf dem Fernsehschirm je Zeile von links nach rechts flitzt, strahlt aber durchgängig (ist analog) und kann seine Information gar nicht abrupt (in welchen Pixelschritten auch immer) wechseln.
Also wurde für alle DV-Normen die horizontale Auflösung auf 720 Pixel einfach festgelegt; jeder andere Wert wäre genauso gut möglich gewesen.

Das ist übrigens der Hauptunterschied zwischen digital und analog: Analoge Information läßt sich nie in ein bestimmtes Raster passen. Es gibt in unserer physischen Realität keine unendlich scharfen Grenzen, wie es auch keine absolut rechtwinklige Tischplatte gibt.

Will man sich das jetzt trotzdem weiter in dem festen Pixelraster vorstellen, muß man sich das so vorstellen, daß die Pixel keine Quadratform mehr haben (wie z.B. auf den meisten Computermonitoren): schon um die 720 Pixel auf die Breite für 4:3 zu bringen, die (bei den gewohnten Quadratpixeln) eigentlich 768 Pixeln entsprechen würde, wird das Bild horizontal etwas auseinander gedehnt, also sind die Pixel hier auf der Seite liegende Rechtecke, die nur wenig breiter als höher sind. Bei der echten 16:9-Darstellung (wo in dem Quadratpixel-Maßstab 1024 Pixel für die Breite erforderlich wären) wären die Pixel sogar ziemlich weit von einer Quadratform entfernt und schon sehr längliche seitlich liegende Rechtecke.
Gegenbeispiel: Bei NTSC-DV (das eine feste Zeilenhöhe von 480 hat, aber auch auf 720 Pixel horizontal festgelegt ist) wären das Bild (und in unserer Vorstellung auch die einzelnen Pixel) horizontal zusammengestaucht, um mit dem vorhandenen Pixeln ein 4:3-Format auszufüllen.

Beispiel: Darstellung auf 16:9- und 4:3-Geräten

Dies also ist ein Bild im Originalseitenverhältnis von einer DVD (ursprünglich 720x576, zur besseren Darstellung hier jeweils halbiert auf 360x288 Pixel). Der Film ist in Cinemascope und liegt auf der DVD in 16:9 vor. Die Auflösung des DVD-Bildes beträgt also 720x576, soll aber auf eine 16:9-Fläche projiziert werden.		Bei der echten 16:9-Darstellung werden also weiterhin alle 576 Zeilen ausgegeben. Um auf das Format zu kommen, setzt man also die 576 Zeilen mit der Höhe 9 gleich, und dehnt das Bild seitlich aus, bis auf der Achse die entsprechende Ausdehnung 16 erreicht ist. Trotzdem bleiben es 720 Pixel, die eben nur sehr in die Breite gezogen dargestellt werden, und nicht Quadratisch, wie vom Computerbildschirm bekannt. Computer interpolieren sich deshalb horizontale Zwischenpixel dazu; Breitbild-Fernseher rechnen sich die Pixel für ihre eigene Auflösung um und Beamer stauchen ihren Lichstrahl und zeigen die 576 Zeilen einfach auf einer kleineren Höhe als bei 4:3-Bildern an.


Bei der Darstellung auf 4:3-Fernsehern muß der DVD-Player echte Arbeit leisten. Er will jetzt die ganze Breite von 720 Pixeln auf den Bildschirm zeichnen lassen, hat aber dafür zuviel Höheninformation. An dieser Stelle nimmt der DVD-Player tatsächlich 144 Zeilen in regelmäßigen Abständen aus dem Bild...		... und ergänzt oben und unten je 72 schwarze Zeilen (zusammen 144), um wieder die Fernsehnorm-geforderten 576 Zeilen liefern zu können und projiziert dieses neue Bild auf das 4:3-Format. (Weiß umrahmt noch der Ausschnitt, in dem tatsächlich auf der DVD gespeicherte Bildinformation vorhanden ist; der Rest sind hinzuerfundene Schwarzzeilen.)

Detail: Qualitätsverlust bei der Darstellung von 16:9-Bildern auf 4:3-Geräten


Hier links ein Ausschnitt (im Original 72x57 Pixel) aus einem Bild, das in echtem 16:9 projiziert wird (also mit allen 576 Zeilen)		Hier rechts der Ausschnitt (im Original 72x43 Pixel) aus einem 16:9-Bild auf einem 4:3-Gerät (mit 144 herausgeschnittenen Bildzeilen).

Bei feinen Strukturen (besonders bei leicht schrägen Bildelementen) läßt sich deutlich erkennen, daß Information fehlt. Das gleiche Phänomen tritt auch bei PAL Plus-Ausstrahlungen im Fernsehen auf, wird aber in beiden Fällen i.d.R. deshalb nicht erkannt, weil man nicht mit einer Bildverstümmelung rechnet und sie so auch weniger schnell wahrnimmt.

DVD-Player lassen sich per Setup-Einstellung auch dazu zwingen, das (anamorphotische) 16:9-"Widescreen"-Bild auszugeben, egal was für ein Endgerät diese Bildinformation bekommt.
Wenn ein 16:9-Gerät vorhanden ist, erkennt es das Bild automatisch als Widescreen oder läßt sich per Hand so konfigurieren (z.B. bei Beamern).
Bei der Darstellung auf Computerbildschirmen (die zum einen fast immer mit höheren und vor allem: anderen Auflösungen als 576 Zeilen anzeigen) kann man davon ausgehen, daß alle DVD-Abspielprogramme ein Breitbild mit allen 576 Zeilen anzeigen, hochskalieren, bis die Breite des Bildschirms gefüllt ist und den Rest des Bildschirms selbst schwarz machen. Das gilt aber nur für die Abspiel- (also: Anzeige-)Programme, nicht für die Rip-Programme!

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Filmbereich last edited on 13 June 2007 at 1:54 pm by swiki.hfbk-hamburg.de
Breitbild-Produktion für "1 Minute ist 1 Minute" last edited on 29 June 2006 at 5:23 pm by d187020.adsl.hansenet.de