Digitale Farbwirkung und Monitortechnologie

Farbensehen ist eine Vereinbarung – zumindest dann, wenn es um vom Menschen standardisierte technische Farbsysteme geht. Farbe – das ist nichts anderes als die Reflexion von Licht, das mit einer Wellenlänge zwischen 380nm und 780nm auf die menschliche Netzhaut trifft. Die dort eingehenden optischen Signale werden vom Gehirn verarbeitet und interpretiert. Wenn es also um Druckfarben auf dem Papier im Zusammenspiel mit der Farbwirkung auf Monitoren geht, geht es um Farbsysteme, deren durchgängige Standards dafür sorgen, dass das Ergebnis immer wieder reproduzierbar ist, zumindest soweit annäherungsweise, dass es im Normalfall nicht zu gravierenden Abweichungen führt.

Monitorauflösung ändern

Wie man die Monitorauflösung gemäß des Seitenverhältnisses einstellt, zeigt dieses Video:

Farbstandards für die Farbkommunikation

Standards für die Monitore sind die Rot/Grün/Blau-Signale des RGB, für den Druckbereich die vier Druckfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK). Aus diesen drei Grund-Lichtsignalen für Monitore oder zum Beispiel Kameras und den vier Farben im Druckfarbenbereich kann durch Mischung der Grundfarben eine riesige Anzahl an Farben erzeugt werden. Das menschliche Auge verfügt über Rezeptoren, die sogenannten Zäpfchen, die genau diese Rot/Grün/Blau-Signale, die man im RGB findet, spezialisiert erkennen können.

Digitaltechnik für eine exaktere Darstellung am Monitor

Die zeitgemäße Digitaltechnik trägt zur Farb-Standardisierung bzw. zur Farbgenauigkeit inzwischen erheblich bei. Die ersten Flachbildmonitore stellten die Farben nicht farbgetreu dar und hatten Probleme mit einem zu eingeschränkten Blickwinkel. Saß man nicht exakt mittig vor dem Monitor, wurden die Farben verfälscht dargestellt. Der Computer erzeugt ein digitales Signal, das früher für die Darstellung am analogen Röhrenmonitor, über die Grafikkarte aufbereitet wurde. Der Einsatz eines TFT-Displays bedeutet, dass das Digitalsignal des Computers ohne Umrechnung am digitalen Monitor exakter wiedergegeben werden kann.

Wie ein LCD-Display aufgebaut ist

Die Technik hinter einem Flachbildmonitor:

Der Flachbild-Fernseher als Computerbildschirm

Grundsätzlich betrifft die bessere Wiedergabequalität heute alle Flachbildmonitore, ob nun Computerbildschirm, Tablet, Smartphone oder Fernseher. Heute ist es aber noch so, dass das VGA-Signal, das aus der PC-Grafikkarte kommt, in hohen Auflösungsstufen am Fernseher als Großbildcomputermonitor qualitativ nicht optimal wiedergegeben wird. Technisches Know-how ist hier vonnöten. Man erreicht über ein VGA-Kabel zwar eine qualitativ hervorragende Darstellung aber oft nur in einer niedrigeren Auflösung, bei der nicht mehr so viel auf den Bildschirm „passt“ und die beträchtliche Größe eines Großbildfernsehers unter Umständen nicht adäquat ausgenutzt werden kann.

HDMI, Kontrast und Leuchtkraft der Monitore

Inzwischen ist die Technologie weiter: Über HDMI-Karten (=High Definition Multimedia Interface) hat der Computer einen besseren und höheren Durchsatz. Der Wandel wurde eingeleitet durch den Wechsel vom Röhrenmonitor/CRT-Monitor hin zum LCD-Monitor (Liquid Crystal Display). Hier ist zu beachten, dass aber Kontrast und Leuchtkraft der Flachbildschirme innerhalb von 2-3 Jahren regelmäßiger Betriebsdauer langsam abnehmen, der Monitor wird tendenziell also dunkler und bezüglich seiner Farbwirkung weniger leuchtend. TFT-Monitore (=Thin Film Transistor/ Aktiv-Matrix-Display) liefern insgesamt schärfere, flimmerfreiere, verzerrungsfreiere, ruhigere und damit augenfreundlichere Bilder.

Wie viel Farben lassen sich am Bildschirm darstellen?

Das für die Farbwirkung entscheidende Kriterium ist die Anzahl der darstellbaren Farben. Sie wird in „Bit“ angegeben und ist längst jenseits dessen, was das menschliche Auge differenzieren kann. 8 Bit kann 256 Farben erzeugen, 24 Bit über 16,7 Millionen Farben und 48 Bit Farbtiefe 281 Billionen (1.000 Milliarden!) Farben. Wenn man bedenkt, dass das menschliche Auge theoretisch 380.000 Farben auseinanderhalten kann, sieht man, wie weit die Technik inzwischen fortgeschritten ist. Mehr Farben zeigen dennoch mehr Brillanz und Ausdifferenzierungen eines Bildes. Der Bildeindruck wird insgesamt realistischer.

Pixeldichte und Kontrastverhältnis bei Retina-Displays und anderen

Eine wichtige Größe für diese realistische Farbdarstellung ist die Pixeldichte pro Zoll. Apple’s Retina-Display hat eine Auflösung von zwischen 227 Pixel/Zoll und 326 Pixel/Zoll. Je kleiner der Monitor desto größer die Pixeldichte. Neben der Pixeldichte ist das Kontrastverhältnis eine wichtige Kenngröße für die Abbildungsqualität des Monitors. Der Kontrast ist eine Verhältniszahl zwischen hell und dunkel, deren Untergrenze 1:1.000 wäre.

4k, 4k2k, Ultra-HD und die neuen Datenmengen

In aller Munde sind vor allem im Fernsehbereich die HD-Bildschirmauflösungen und inzwischen die Ultra-HD-Formate (=4k-Auflösung). Während HD eine Auflösung von 1.920 Pixeln in der Breite und 1080 Pixeln in der Höhe hat bzw. 720 x 1.080, vervierfacht Ultra-HD die Gesamtpixelanzahl auf 4.096 x 2.160 Pixel oder 3.840 x 2.160 Pixel. Diese Formate entsprechen ungefähr 4.000 x 2.000 Pixeln, woher die auch gebräuchliche Name „4k2k“ kommt. Der Begriff Ultra-HD soll als Gattungsname eingeführt werden, das Format soll mindestens 8 Millionen Pixel darstellen. Die exakte Pixelanzahl variiert von Hersteller zu Hersteller. Ultra-HD bringt es auf bis zu 17,28 GBit/s Datendurchsatz für die gesteigerte Auflösung.

OLEDs als Nachfolger der LCD-Monitore

Lichttechnik ist heute dominiert von den sparsamen LEDs. Auch im Bereich der Monitore setzt sich die LED-Technik zunehmend durch. So tritt das OLED (=Organic Light Emitting Diode) bereits die Nachfolge des LEDs bei den kleineren Bildschirmtypen an. Vorteile sind ein erhöhter Kontrast, ein potenziell biegsames Display und dessen noch einmal geringere Dicke. Die digitale Technik hat damit einen Standard erreicht, der die Farbwirkung entweder hyperrealistisch erscheinen lassen kann oder – zum Beispiel auf dem Smartphone – eine Leuchtkraft bei der Farbintensität erreicht, die man selbst in der Wirklichkeit nicht findet.