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8K (Bildauflösung)

Bildschirmauflösung

8K-Auflösung,auch8Kund4320pgenannt, bezeichnet in Anlehnung an die Definitionen von2Kund4Keine horizontaleBildauflösungin der Größenordnung von 8000 Spalten.[1]

Die Bildauflösungen 8K mit einer Zeilenzahl von 4320 und 4K mit einer Zeilenzahl von 2160 (UHD, Ultra HD) sowieFull HD(2K) mit einer Zeilenzahl von 1080,HD readymit einer Zeilenzahl von 720 undSDmit einer Zeilenzahl von 576 jeweils mit einemBildseitenverhältnisvon 16:9 und circa 17:9

Beschreibung

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Aus der Angabe „8K “geht nicht hervor, welcheBildseitenverhältnisse,Bittiefen,BildwiederholfrequenzenoderHelligkeits- undFarbwertein den Bildern kodiert sind. DieITU-R-Empfehlung BT.2020derInternationalen Fernmeldeuniondefiniert diese Parameter beispielsweise für die beiden Bildauflösungen 3840 × 2160 („UHD-I “) und 7680 × 4320 („UHD-II “) mit einem Bildseitenverhältnis von16:9und quadratischenBildpunkten.[2]

DieBildauflösunghat bei einemBildseitenverhältnisvon16:9einen Wert von rund 33Megapixel.Die folgende Tabelle gibt einige Bildauflösungen mit den bei 8K auftretenden Zeilen- und Spaltenzahlen bei verschiedenen Bildseitenverhältnissen an.

Bildseiten-
verhältnis 		Spalten Zeilen Pixelanzahl
(Megapixel)
4:3 8192 6144 50,3
16:90 8192 4608 37,7
00≈17:9 (8K) 8192 4320 35,3
00000016:9 (UHD-II) 7680 4320 33,2
3:2 6480 4320 28,0
4:3 5760 4320 24,9
16:10 6912 4320 29,0
1:1 4320 4320 18,7

Verdoppelung

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Das 8K-UHD-Format in 16:9 ist Gegenstand der Verdoppelung der Auflösung in Länge und Breite. Dies sind dann 16K mit 15360 × 8640 Bildpunkten und 32K mit 30720 × 17280 Bildpunkten. Die Abkürzungen 16K UHD und 32K UHD sind dabei keine Rundungswerte der tatsächlichen horizontalen Auflösung, was 15K oder 31K ergäbe, sondern weisen auf die Verdopplung der vorhergehenden Auflösung von 8K UHD beziehungsweise 16K UHD hin.

Das einzig bekannte Display wurde 2019 von Sony vorgestellt, mit 16K UHD auf 19,5 m × 5,5 m für eine Ladenfront.[3]Ansonsten werden die größeren abgeleiteten Formate nur durchMulti-Monitor-Installationen erreicht.

Geräte

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DigitaleWiedergabegerätewieComputermonitore,Bildschirme,FernsehgeräteoderProjektoren,sowie Aufnahmegeräte, wiedigitale KinokamerasoderDigitalkameras,mit einer Spaltenzahl ab rund 8000 Spalten können mit dem Attribut „8K “gekennzeichnet werden. Diese Geräte sind in der Lage, Bilder mit dieser Spaltenzahl vollständig zu verarbeiten und wiederzugeben, ohneBildpunktezusammenfassen zu müssen (Downsampling).

8K-Kamera von Astrodesign 2013 bei der Messe derNational Association of Broadcasters
8K-Kamera vonNHKundHitachi2013 bei der Messe derNational Association of Broadcasters

EinigeDigitalkamerasliefern insbesondere fürStehbildereine entsprechende Bildauflösung, die auf solchen Bildschirmen wiedergegeben werden kann.[1]FürVideoaufnahmengibt es seit 2011 8K-taugliche Kameras von Anbietern wieSony,[4]später wurden weitere Produkte von Herstellern wie zum Beispiel von Astrodesign,[5]Hitachi,Red Digital Cinema Camera Company[6]undSharpvorgestellt.[7]

Die für eine entsprechende optischeAuflösungerforderlichen Objektive müssen bei der Bildaufnahme allerdings in der Lage sein, auch bei einerOrtsfrequenzvon 2160 Linienpaaren pro Bildhöhe einen hohenKontrastzu liefern. Bei einemBildsensorimVollformatentspricht dies einer Ortsfrequenz von 90 Linienpaaren pro Millimeter (Linienbreite = 5,6 Mikrometer, das entspricht eineBlendenzahlvon ungefähr 4). Bei kleineren Bildsensoren mit einem Pixelabstand von einem Mikrometer, wie sie zum Beispiel inSmartphoneseingesetzt werden, wäre hierfür theoretisch eine Blendenzahl von deutlich unter 1,0 erforderlich, die selbst mit entsprechenden korrigierten Objektiven technisch nicht mit der erforderlichen optischen Auflösung erreichbar ist. Eine dafür geeigneteModulationsübertragungsfunktionmit einer entsprechend hohen fotografischen Auflösung kann nur von optisch korrigierten sowie großen und nichtbeugungsbegrenztenSpezialobjektiven (in der Regel ohnevariable Brennweite) erreicht werden, bei denen die unvermeidlichen lateralen Lagefehler deroptischen Abbildungin dendigitalen AufnahmenimVideo-Post-Processingkompensiertwerden können.[8]Bei derLiveübertragungoder beimStreamingvonbewegten Bildernmuss die für diese Kompensationen sowie die für dieDatenkompressionerforderlicheRechenleistunginEchtzeitzur Verfügung stehen.

Auf derInternationalen Funkausstellungwurden 2018 erste größere Fernsehbildschirme vorgestellt, die 8K-Bilder wiedergeben können.[9]

Die erforderlichen Datenmengen können beispielsweise über einHigh Definition Multimedia Interfaceab der Version 2.1 (Januar 2017) oder mitUHD-2-Gerätenüber den StandardDisplayPortab der Version 1.3 (September 2014) übertragen werden.

Bilder mit geringerer Bildauflösung als 8K können mit Hilfe vonUpsamplingauf ultrahochauflösenden Wiedergabegeräten formatfüllend dargestellt werden.[9]

2020 erschienen die erstenMobiltelefone,die aufgrund der Bildauflösung desBildsensorsund ausreichender Rechenleistung in der Lage sind, in 8K-Auflösung aufzunehmen, darunter sind dasSamsung Galaxy S20undSamsung Galaxy Note 20.Wegen derBeugungsbegrenzungder miniaturisierten Objektive ist die optische Auflösung jedoch erheblich geringer.

Die im September 2020 veröffentlichteGeForce RTX 3090wurde vonNvidiaals die erste Gaming-Grafikkartebeworben, die 8K-fähig ist und eineUVPvon 1499 US-Dollar hatte.[10]Allerdings wurde diese Marketingaussage von der Fachpresse häufig als übertrieben und unangemessen betrachtet.[11][12]In der Praxis erreicht die RTX 3090 in 8K-Auflösung nur in wenigen Spielen stabile Bildraten von 60fps.Oft wird erst ihr Nachfolger, dieGeForce RTX 4090,als die erste Grafikkarte angesehen, die in vielen modernen Titeln bei 8K spielbare Bildraten erreicht.[13][14][15][16]

Die ursprünglichen Prognosen für den Absatz von Geräten wurden jährlich reduziert. 2021 lag der Marktanteil an Fernsehgeräten weltweit bei 0,15 %.[17]In Q4 2021 sank die Auslieferung unter den Vorjahreswert.[17]In der EU lag der Marktanteil bei Fernsehgeräten Ende 2022 bei 2 %.[18]Ursächlich können die mit derChipkriseab 2020 steigenden Preise sein, die durch Ökodesign-Verordnung (sieheKritikpunkte) weiter hochgetrieben werden, bei gleichzeitig anhaltend geringem Angebot an Medieninhalten. Insbesondere Streaming-Anbieter wie Netflix beschränken sich auf 4K (Stand 2023), auch wenn das Ausgangsmaterial in 8K bereitsteht (etwaSquid Game). Auch in Japan konnte sich trotz der Verfügbarkeit von Fernsehkanälen das 8K-Format nicht durchsetzen.[17]Stattdessen beobachtete man, dass sich die HDR-Technik durchsetzte, während auch 2022 zu 3/4 die 4K-UHD Auflösung den Markt dominierte.[19]

Mit der ab 2023 geltenden EU-Verordnung wurden einige Modelle vom Markt genommen, und der Marktanteil von 8K-Fernsehern sank auf 1 %.[20]Als entscheidender Faktor für die Verbreitung von 8K gilt nicht das herkömmliche Fernsehen, sondern Spezialanwendungen in Sport und Medizin mit selbstproduziertem Material. Dabei können schon handelsübliche Smartphones für Aufnahmen in 8K eingesetzt werden, wie dasSamsung Galaxy S23(seit Februar 2023) gezeigt hat.[21]

Anwendungen

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DieOlympischen Spiele 2016inRio de Janeirowurden in einem Testlauf in 8K nach Japan übertragen.[22]

Mit 8K aufgelösten Bildern sollen beiLive-ÜbertragungenPersonal und Kosten eingespart werden können, indem die interessanten Bildinhalte („Region of Interest (ROI) “) automatisch durch eine Motiv- und Szenenerkennung mitkünstlicher Intelligenzermittelt und gefiltert werden. Eine einzelne Kamera kann hierbeisynchronbis zu vier unterschiedliche Bildausschnitte inFull-HD-Auflösungliefern.[23]

Beispiel eines Videos in FUHD-Auflösung

Im November 2018 veröffentlichte dieNASA8K-Aufnahmen, die mit einer Helium-Kamera derRed Digital Cinema Camera Companyin derInternationalen Raumstation (ISS)gemacht wurden.[24]

Kritikpunkte

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8K-taugliche Geräte sind in der Anschaffung noch unverhältnismäßig teuer und es gibt nur wenigeMedieninhalte,die mit dieser Bildauflösung zur Verfügung stehen,[1]da keine einheitliche Norm für das Format existiert.[25]

Selbst bei einer Auflösung von4K-Bildernkann das menschlicheAugebei Betrachtung des gesamten Bildes einzelne Pixel kaum noch erkennen. Viele Menschen nehmen die Unterschiede bei der Bildauflösung bereits zwischenUltra HDundFull HDnicht mehr wahr.[26]Eine subjektive Verbesserung könnte sich nur durch einen höheren Kontrastumfang und einen größeren Farbraum ergeben, der allerdings nichts mit der Bildauflösung zu tun hat[27]und aufgrund der verwendeten Kompressionsformate schon beim HD nicht ausgeschöpft wird.[28]Tatsächlich konnte sich die 8K-Technik bis 2023 nicht durchsetzen. Stattdessen beobachtete man, dass ab 2022 über 99 % aller verkauften FernseherHDR-Videounterstützten, 83 % davon mitDynamic-HDR (HDMI 2.1).[29]Im Splitscreen (Simulation mehrerer Bildschirme auf einem Wiedergabegerät TV bzw. Monitor) bietet 8K hingegen klare Vorteile. Diese Technik wird häufig in Computerspielen angewendet, wenn mehrere Personen am Spiel beteiligt sind und jeder einen eigenen Bildschirmausschnitt betrachtet. Dabei sitzen die Personen näher am Bildschirm und es ergibt sich ein signifikanter Vorteil bei einer höheren horizontalen Auflösung.[9][30]

Die Leistungsaufnahme und Wärmeentwicklung von hochauflösendenAufnahme-, Bildverarbeitungs- und Wiedergabegerätenist in der Regel deutlich höher als von Geräten mit geringerer Bildauflösung, ebenso die Herstellkosten, Ressourcenverbrauch und Bandbreiten/Speicherbedarf.[27]Dem abnehmenden Grenznutzen stehen also exponentiell steigende Nachteileffekte gegenüber. Mit der ab 2023 geltenden Ökodesign-Verordnung der EU wird ein Energieeffizienzindex (EEI) eingeführt, dessen Grenzwert von 8K-Fernsehern nur selten eingehalten werden kann.[18][31]

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Commons:8K– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑abcRobert Silva:8K Resolution — What Lies Beyond 4K.In:Lifewire.14. April 2021,abgerufen am 4. März 2024(englisch).
  2. ↑BT.2020: Parameter values for ultra-high definition television systems for production and international programme exchange,ITU, 2015, abgerufen am 12. September 2018.
  3. ↑Ryan Waniata:Sony's massive new MicroLED display stands 17 feet tall and packs 16K resolution.Digital Trends,10. April 2019, archiviert vomOriginalam17. Oktober 2019;(englisch).
  4. ↑Thomas Richter:Sony gibt Preis für High-End 4K (8K) Cam F65 CineAlta bekannt,slashCAM vom 9. September 2011, abgerufen am 12. September 2018.
  5. ↑NAB2013 Debut 8K CameraHead.In:Astro.Astrodesign Inc., 5. April 2013, archiviert vomOriginalam9. April 2013;abgerufen am 12. September 2018(englisch).
  6. ↑Jon Fauer:RED 8K HELIUM Super35mm Cameras.In:Jon Fauer’s Film and Digital Times.11. Oktober 2016, abgerufen am 12. September 2018.
  7. ↑ISE 2019: Sharp präsentiert neue Lösungen für Büros, Schulen und Einzelhandel(Mementovom 30. August 2019 imInternet Archive), Sharp Deutschland vom 5. Februar 2019, abgerufen am 1. September 2019.
  8. ↑Markus Bautsch:Bildaufnahme – Güte der optischen Abbildung / Randlichtabfall, Verzeichnung, chromatische Aberration.In:WikibookDigitale bildgebende Verfahren.Wikibooks, 10. November 2021,abgerufen am 21. November 2021.
  9. ↑abcBerti Kolbow-Lehradt:Für 8K-Fernseher hebt sich der Vorhang allmählich,Netzpiloten Magazin von 11. September 2018, abgerufen am 12. September 2018.
  10. ↑Tom Warren:Nvidia’s new RTX 3090 is a $1,499 monster GPU designed for 8K gaming.1. September 2020,abgerufen am 3. März 2024(englisch).
  11. ↑Nvidia Geforce RTX 3090: Extremtests bis 8K-Auflösung - was bringen 24 GiByte Speicher?24. September 2020,abgerufen am 3. März 2024.
  12. ↑Wolfgang Andermahr:Custom-Designs der GeForce RTX 3090 im Test: Benchmarks in 5K & 8K.24. September 2020,abgerufen am 3. März 2024.
  13. ↑Alessio Palumbo:RTX 4090 Is the First True 8K Gaming GPU According to Benchmarks.12. Oktober 2022,abgerufen am 9. Juni 2024(amerikanisches Englisch).
  14. ↑Alexander Köpf:Ist das der nächste Schritt in Sachen Gaming? Nvidia zeigt Benchmarks in utopischer 8K-Auflösung.In:GameStar.29. September 2022 (gamestar.de[abgerufen am 3. März 2024]).
  15. ↑RTX 4090: Ausreichend schnell für Gaming in 8K?12. Oktober 2022,abgerufen am 3. März 2024.
  16. ↑Red Dead Redemption 2: Geforce RTX 4090 beschleunigt 8K und Raytracing mit 60 Bilder pro Sekunde.25. Dezember 2023,abgerufen am 11. Juli 2024.
  17. ↑abcRasmus Larsen:8K TV is failing to appeal to consumers, says Omdia.flatpanelshd, 29. April 2022;(englisch).
  18. ↑abMartin Jäger:Das Aus für große Fernseher? Strenge EU-Verordnung kommt bald.CHIP News, 3. Januar 2023;.
  19. ↑Gemeinsame Presseinformation der Deutschen TV-Plattform und des ZVEI:TV-Geräte-Markt 2022: Anteil von Smart-TVs erneut leicht gestiegen.1. September 2022;.
  20. ↑Andree Westphal:8K strauchelt weiterhin: Auch 2023 ist ein schlechtes Jahr.4kFilme, 4. Oktober 2023;.
  21. ↑Analyse der Marktgröße und des Marktanteils der 8K-Technologie – Wachstumstrends und Prognosen (2024–2029).Mordor Intelligence,abgerufen am 15. Juni 2024.
  22. ↑Olympische Spiele 2016 werden in 8K übertragen.In:8K Magazin.18. März 2016, abgerufen am 12. September 2018.
  23. ↑Vier HD-Bilder aus einem 8K-Sensor IBC 2018: Panasonic will mit „Region-of-Interest “Live-Übertragungen revolutionieren,Kameramann vom 15. September 2018, abgerufen am 17. September 2018.
  24. ↑Experience High-Res Science in First 8K Footage from Space,NASAvom 2. November 2018, abgerufen am 8. November 2018.
  25. ↑Thomas Heuzeroth:Die Deutschen glauben an das falsche Fernseher-Versprechen.In:Die Welt.4. September 2018, abgerufen am 12. September 2018.
  26. ↑4K (UHD) – Fortschritt mit Abstand?Zerobrainvom 18. August 2017, abgerufen am 16. April 2021.
  27. ↑abUHD Fernsehen: Was bringt die „knackige “Technik?In:test.de.31. August 2016, archiviert vomOriginal;abgerufen am 12. September 2018.
  28. ↑Christoph Mies, Imed Bouazizi:Die MPEG Standards.(PDF) In:Otto Spaniol.Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen,2003,abgerufen am 10. Februar 2022.
  29. ↑Gemeinsame Presseinformation der Deutschen TV-Plattform und des ZVEI:TV-Geräte-Markt 2022: Anteil von Smart-TVs erneut leicht gestiegen.1. September 2022;.
  30. ↑Wiedergabe – Punktdichte – Optimale Anzahl der Bildpunkte,WikibookDigitale bildgebende Verfahren,abgerufen am 12. September 2018.
  31. ↑Dominic Jahn:Unzähligen OLED und 8K Fernsehern droht ab März 2023 der Verkaufsstopp.4kfilme, 23. November 2022;.
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