News: 4K vs 8K: Wer erkennt den Unterschied? Versuch gibt Antwort

3.3.2020 - 11:09 Uhr

Große Hersteller wie LG, Samsung und Sony haben auf der CES 2020 eine ganze Reihe neuer 8K Fernseher vorgestellt und setzen auf diese als Zugpferde zukünftiger Verkäufe. Jetzt haben Pixar, Amazon Prime Video, LG, die ASC (American Society of Cinematographers) und Warner Bros. eine Studie zur grundlegenden Frage veröffentlicht, ob Zuschauer überhaupt den Unterschied zwischen 4K und 8K Auflösungen wahrnehmen können.

Denn wie schon bei der 4K-Einführung wird die Erhöhung der Auflösung auf 8K von Zweifeln begleitet, ob die vierfache Pixelanzahl überhaupt noch einen Unterschied in der Wahrnehmung bewirkt und den zusätzlichen technischen Aufwand sowie die erhöhten Kosten rechtfertigt. Darauf sollte diese Studie jetzt Antwort geben.

8K vs 4K im Vergleich
8K vs 4K im Vergleich

Das Versuchs-Setup

Die neue Doppelblindstudie verglich sieben Ausschnitte aus so unterschiedlichen Filmen wie dem Hollywood Kriegsdrama "Dunkirk", einer Naturdoku, den Animatiosfilmen "Das große Krabbeln" und "Brave" sowie der Serie "The Tick" in jeweils einer Version mit UltraHD 4K (3.840 x 2.160) mit einer in UltraHD 8K (7.680 x 4.320), also mit 4x so vielen (also 33.177.600) Bildpunkten. Das Material von Dunkirk lag als 8K Scan des 70mm Films vor, die animierten Filme wurden in 8K ausgespielt und "The Tick" kam von einer RED 8K Kamera.

Die Test-Clips
Die Test-Clips

Alle Ausschnitte wurden in Form von 8K HDR10 Clips unkomprimiert im professionellen DPX-Format mit 24 Bildern pro Sekunde mit 10-Bit in BT.2100 ausgespielt. Diese Clips wurden dann mithilfe von Nuke nach 4K runterskaliert und zur Darstellung auf dem 8K TV wieder kubisch (1 Pixel wird zu 4 Pixeln) hochskaliert, um lückenlos zusammen mit den "echten" 8K Clips wiedergegeben zu werden. Als Display diente bei dem Test ein 88-Zoll (2,2m) 8K-OLED-Fernseher (LG 88Z9). Das Wiedergabe-Setup bestand aus einem Windows-PC mit einer Intel 18-Core i9-CPU, einem SSD-RAID und einer Nvidia 1080Ti-GPU. Das System musste aufgrund der hohen Auflösung und dem Verzicht auf Kompressionen einen Videodatenstrom von 3 GB/s wiedergeben.

Das Video wurde über eine Blackmagic 8K Interfacekarte mittels vier 12G-SDI Verbindungen an vier AJA Hi5-12G SDI-zu-HDMI-Konverter geschickt, welche über vier HDMI 2.0 Ausgängen das Video an einen Astrodesign SD-7075 Konverter weitergaben, der sie in einen einzigen HDMI 2.1-Bit-Stream umwandelte, der dann an den Fernseher übertragen wurde.

Das Setup
Das Setup

Die Studie hatte 139 Teilnehmer, fünf in jeder Sitzung. Zwei saßen in der ersten Reihe, etwa anderthalb Meter vom Bildschirm entfernt, und drei in der hinteren Reihe, knapp drei Meter vom Bildschirm entfernt. Laut ITU sind rund 2 Meter Abstand die durchschnittlichen Distanz zum Fernseher zuhause. Die Teilnehmer wurden auch einem Standard-Sehschärfetest unterzogen, um festzustellen, wie gut sie sehen können, um diesen Faktor dann in die endgültige Auswertung der 4K/8K Tests miteinzubeziehen. Ihnen wurde in zufälliger Reihenfolge 4K- und 8K-Clips desselben Ausschnitts vorgespielt. Die Zuschauer konnten dann jeweils angeben, ob die eine oder andere Version nach ihrem Empfinden besser ausgesehen hat (genauer: sie hatten die Wahl zwischen "gleich gut", "etwas besser", "besser" oder "sehr viel besser").

Das Ergebnis

Im Durchschnitt aller Teilnehmer wurden die 8K Videos geringfügig als etwas besser empfunden als die 4K Versionen (im Durchschnitt viel näher an "gleich" als an "etwas besser") - dabei unterschieden sich die Teilnehmer mit durchschnittlichem bis besserer Sehschärfe so gut wie kaum von dem Rest (39%). Nur die Teilnehmer mit überdurchschnittlicher Sehschärfe bewerteten zwei 8K Clips eindeutig als "etwas besser" als die 4K Versionen (die Naturdoku und "Das große Krabbeln").

Das Ergebnis aller Teilnehmer und derjenigen mit durchschnittlicher oder überdurchschnittlicher Sehkraft
Das Ergebnis aller Teilnehmer und derjenigen mit durchschnittlicher oder überdurchschnittlicher Sehkraft

Erstaunlich viele Teilnehmer bewerteten die 4K Version als besser als die 8K Version, was aber vermutlich damit zu erklären ist, dass diese Teilnehmer keinen Unterschied erkennen konnten und einfach willkürlich einen Clip als etwas besser als den anderen eingestuft haben.

Das Ergebnis der Teilnehmer mit überdurchschnittlicher Sehkraft
Das Ergebnis der Teilnehmer mit überdurchschnittlicher Sehkraft

Die Interpretation der Ergebnisse

Die Studienleiter zogen mehrere Schlüsse aus dem Ergebnis:

- Unter typischen Betrachtungsbedingungen (2 Meter Entfernung von einem 88" Bildschirm) können Zuschauer keine deutliche Verbesserung der Bildqualität von 4K gegenüber 8K erkennen.

- Wenn ein Unterschied bemerkt wird, ist dieser stark vom Bildinhalt abhängig: die Naturaufnahmen ragten in dieser Hinsicht beim Test deutlich hervor, vermutlich weil hier viele Bilddetails vorhanden (und die Bilder eher wenig bewegt) waren.

- Ein weiterer Faktor waren Sehschärfe und Sitzabstand: Teilnehmer mit sehr gutem Sehvermögen, die näher in der ersten Reihe saßen, konnten eher einen Unterschied ausmachen.

Nicht untersucht wurde, ob die Displaytechnologie einen Unterschied ausmacht - also ob die Bildschärfe bei einem LCD-Bildschirm anders wahrgenommen worden wäre als beim im Test verwendeten OLED TV. Oder ob bei der Darstellung von hochauflösenden Photos auf dem Fernseher deutlichere Unterschiede aufgetreten wären. Interessant wäre auch eine Real-Life Untersuchung mit hochkomprimiertem Material, welches im Home-Entertainment der Normalfall ist.

In den überwiegenden Fällen reicht also ein 4K Fernseher vollkommen aus, ein 8K Modell bringt so gut wie keinen wahrnehmbaren Mehrwert - die (noch) sehr beträchtliche Investition in einen 8K Fernseher lohnt sich also nicht. Zumal das Gerät extrem groß sein müsste (das Testgeräte hatte eine Billddiagonale von 88"/2.2m), damit für Zuschauer überhaupt die Chance besteht, die höhere Auflösung von 8K wahrzunehmen.

Anders kann die Frage aber eventuell in anderen Seh-Szenarien beantwortet werden, zum Beispiel bei großen Projektionen oder bei einem Monitor, der naturgemäß aus einem sehr viel geringeren Abstand betrachtet wird als ein Fernseher. Die ausführlichen Ergebnisse finden sich hier.

Das Ergebnis dürfte Hardwarehersteller nicht sehr freuen - liefert es doch keine Argumente für den Kauf eines neuen 8K Fernsehers, welcher zumeist momentan sowieso nur auf 8K hochskaliertes 4K Material (welches zudem hochkomprimiert ist) zu bieten hat.

Für die Produktion in 8K gelten allerdings womöglich andere Regeln - hier kann die hohe Auflösung genutzt werden, um nachträglich einen Bildausschnitt zu wählen oder um zukunftssicher zu drehen - hochqualitativ auf 4K herunterskalieren ist ja immer möglich.

(thomas)

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