In den Jahren von 1936 bis 1952 wurde in Deutschland nach und nach das Fernsehen eingeführt, damals noch in Schwarz-Weiß. Die 11. Olympischen Spiele 1936 in Berlin waren die erste Großveranstaltung, die mit den damals neu erfundenen fahrbaren Fernsehkameras aufgezeichnet und in ganz Deutschland ausgestrahlt wurde. Mit der PAL-Norm („Phase Alternating Line“) wurde im Jahre 1967 das Farbfernsehen hierzulande eingeführt. Seitdem hat sich am Fernsehbild nichts mehr Grundlegendes geändert. Es wird in Deutschland immer noch das gleiche PAL-Signal ausgestrahlt wie schon 1967. Doch jetzt steht eine technische Neuerung in den Startlöchern, die den damaligen Schritt vom Schwarz-Weiß-Fernsehen hin zum Farbfernsehen noch übertreffen wird: Das hoch auflösende Fernsehen, auf Englisch: „High Definition Television“ (HDTV). Bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2006 in Deutschland wird erstmals jedes Spiel hoch auflösend aufgenommen und ausgestrahlt werden. Für die Fernsehgeschichte wird somit die Fußball WM 2006 zu einem Meilenstein vergleichbar mit den Olympischen Spielen von 1936. Im Folgenden wird anschaulich erklärt, was das Bahnbrechende an dieser neuen Technik ist, was es dem einzelnen Zuschauer bringt und welche technischen Abläufe vom Produzieren des Filmes bis zum Betrachten der Bilder im heimischen Wohnzimmer notwendig sind.

Das Jahr 2005 gilt für Europa als Beginn der Zukunft des Fernsehens. Mit Einführung des digitalen Zeitalters in der TV-Industrie vor einigen Jahren wird der Wunsch des Zuschauers nach dem Kino im eigenen Wohnzimmer immer größer. Digitale Fernsehkanäle über Satellit, Kabel oder Antenne gelangen in sehr guter Qualität in die heimischen vier Wände („Digital Video Broadcasting — DVB“). Die Verkaufszahlen von DVDs mit digital aufgezeichneten Filmen und digitalem Raumklang (Sourround-Sound) verdrängen in kürzester Zeit die Videokassetten. Und schließlich wird die technische Ausstattung beim Zuschauer immer hochwertiger. Doch mit den Großbildschirmen und Videoprojektoren und der damit verbundenen größeren Darstellung des Fernsehbildes werden die Schwachstellen der althergebrachten Fernsehnorm sichtbar: mäßiger Kontrast und vor allem geringe Auflösung und Schärfe. Als Auflösung bezeichnet man die Fähigkeit, kleinste Bildteile voneinander getrennt wiederzugeben. Folglich musste eine neue Norm her, die mit HDTV gefunden wurde.

Das High Definition Television bietet eine bis zu fünfmal höher Auflösung und bietet somit eine Detailschärfe, wie man sie bislang nur von digitalen Fotos kannte. Die PAL-Fernsehbilder mit ihren 576 Bildzeilen (vertikale Auflösung) und 768 Bildpunkten (Picture Elements = „Pixel“) horizontaler Auflösung sind nicht für große Bildschirme oder Projektionen gedacht und bieten demzufolge nur wenig Detailtreue und Schärfe. Diese kann nur erreicht werden, indem die Auflösung, also die Anzahl der vertikalen und horizontalen Bildpunkte, erhöht wird. Denn mit den bescheidenen 442 368 Bildpunkte (=768x576, also 0,4 Megapixel) des PAL-Fernsehbildes würde sich bei digitalen Fotoapparaten, die bereits 10 Megapixel (=10 000 000 Pixel) und mehr bieten, wohl niemand mehr zufrieden geben. Diese Entwicklung hin zu einer höheren Auflösung wird sich nun auch bei den bewegten Bildern im Fernsehen vollziehen. HDTV ist diese Entwicklung. Mit bis zu 1920 Bildpunkten horizontal und 1080 Bildpunkten vertikal bietet es eine Gesamtauflösung von bis zu 2 073 600 Pixel, knapp fünfmal so viel wie bisher und muss dadurch den Vergleich mit den Megapixel-Bildern der digitalen Fotografie nicht mehr scheuen. HDTV bietet somit einen Quantensprung in der Geschichte des Fernsehens. In anderen Ländern, wie Japan und USA schon seit einigen Jahren verbreitet, fasst HDTV in Europa erst jetzt langsam Fuß, aber es ist nur noch eine Frage der Zeit bis es sich auch in der breiten Masse der deutschen Wohnzimmer etabliert haben wird.

Neben der maximalen HDTV-Auflösung von 1920x1080 Pixel, die kurz „1080“ bezeichnet wird, bietet die HDTV-Norm noch eine etwas geringere Auflösung von 1280x720 Pixel (=921 600 Pixel), kurz „720“. Für letztere gibt es schon zahlreiche Wiedergabegeräte, wie Fernseher oder Projektoren, während die maximale Auflösung erst von wenigen Geräten unterstützt wird, die preislich noch nicht Massenmarkt-tauglich sind. Abbildung 1 zeigt sehr eindrucksvoll die Größenverhältnisse der Bilder in PAL gegenüber HDTV.

Neben der wesentlich höheren Auflösung fällt auf, dass die PAL-Standard-Auflösung („Standard Definition Television — SDTV“) ein anderes Bild-Seitenverhältnis hat als HDTV. SDTV hat mit 768:576 ein Seitenverhältnis von 4:3, während HDTV mit 1920:1080 ein Verhältnis von 16:9 bietet. Dieses breitere Bild entspricht stärker dem natürlichen Blickfeld des Auges. Es wird deshalb schon seit vielen Jahren bei Kinofilmen eingesetzt. Auf den bisher üblichen Fernsehgeräten werden Filme, die in 16:9-Format aufgenommen wurden, mit schwarzen Balken am oberen und unteren Bildschirmrand dargestellt. Um den vollen Bildschirmbereich nutzen zu können, werden darum die zukünftigen Fernsehgeräte ausschließlich ein 16:9-Format bieten. Alte 4:3-formatige Fernsehaufnahmen können durch entsprechende Darstellungsoptionen (im einfachsten Fall schwarze Balken rechts und links im Breitbild) weiterhin dargestellt werden.

Neben der Auflösung ist die Bildwiederholfrequenz ein weiteres Merkmal des Fernsehbildes. Unter der Bildwiederholfrequenz versteht man die Anzahl der Fernseh-Einzelbilder, die innerhalb einer bestimmten Zeitspanne dargestellt werden. Somit ist sie ein Maß dafür, wie sehr das Fernsehbild flimmert aber auch wie flüssig Bewegungen im Bild dargestellt werden können. Ab 24 Einzelbildern pro Sekunde nimmt der Mensch aufgrund der Trägheit des Auges keine Einzelbilder mehr war sondern eine Bewegung. PAL sendet 25 Bilder pro Sekunde, allerdings nicht 25 Vollbilder sondern 50 Halbbilder. Zunächst werden von einem Bild nur die ungeraden Bildzeilen abgetastet und dargestellt, im nächsten Halbbild die geraden. Danach kommt das nächste Vollbild an die Reihe, das wiederum wie eben beschrieben in zwei Halbbilder aufgeteilt wird. Diese Methode des Aufteilens der Vollbilder in zwei Halbbilder wird als „interlaced“ bezeichnet. Durch Anhängen des Buchstabens „i“ wird bei den HDTV-Normen gekennzeichnet, dass die Bilder interlaced dargestellt werden (z. B. 1080i, 720i). Das Gegenstück zum Interlaced-Verfahren ist „Progressive Scan“ (fortlaufende Abtastung). Durch den Buchstaben „p“ (z. B. 1080p, 720p) wird also verdeutlicht, dass Vollbilder dargestellt werden. Wie viele Voll- bzw. Halbbilder pro Sekunde gezeigt werden, ist von Land zu Land verschieden. In Europa sind 50 Halbbilder (PAL, Gerber-Norm) üblich, wohingegen in den USA 29,97 bzw. 30 Vollbilder (NTSC – National Television Systems Commitee) Standard sind. Ob nun pro Bild ein Vollbild oder zwei Halbbilder abgetastet werden, ist also verschieden. Da Computer auch in der Unterhaltungsbranche immer mehr vorzufinden sind, wird die progressive Abtastung zunehmend wichtiger. Dies liegt darin begründet, dass Computerbildschirme und Video-/Daten-Projektoren ihre Bilder progressive darstellen und interlaced gespeicherte Bilder vor der Darstellung erst „deinterlaced“ werden müssen. Hierbei wird durch geeignete Algorithmen aus den zwei Halbbildern wieder ein Vollbild berechnet. Die progressive Abtastung entspricht darüber hinaus der Abtastung eines auf Celluloid gefilmten Kinobildes, das mit 24 Vollbildern pro Sekunde dargestellt wird. In nachfolgender Tabelle sind verschiedene HDTV-Normen aufgeführt. Darunter befindet sich neben den in Europa anzutreffenden Formaten 1080i50, 720p25 und 720p50 auch das an das Kinoformat angelehnte 24p.

Von Heiko Körnich