Native Bildwiederholfrequenz beim TV: was bedeutet das?

Native Bildwiederholfrequenz

Wer sich einen neuen Fernseher zulegen möchte, trifft auf eine Menge Zahlen und Abkürzungen wie 4K, UHD, 700 cd/m², HDR10 und 8 Bit, um nur einige zu nennen. Ebenfalls häufig die Rede ist von 50, 60, 100, 120 Hz und seit 2022 auch 144 Hz. Wir erklären, was es mit den Hertzzahlen auf sich hat und was Du beim TV-Kauf wissen und beachten solltest.

Was bedeutet native Bildwiederholfrequenz bzw. Bildwiederholrate beim Fernseher?

Die Bildwiederholfrequenz, oft auch Bildwiederholrate genannt, gibt an, wie oft ein Fernseher das Bild neu aufbaut. Die Bildwiederholfrequenz stellt die Anzahl der Einzelbilder pro Sekunde dar, die das Panel anzeigen kann. Als Maßeinheit wird die physikalische Größe Hertz (Abkürzung Hz) genommen, die bekanntermaßen eine Frequenz – also einen sich wiederholenden Ablauf pro Sekunde – angibt.

Sinus Kurven mit unterschiedlicher Frequenz und Amplituden
Sinus Kurven mit unterschiedlicher Frequenz und Amplituden: bei 100 Hz sind die Wiederholungen doppelt so häufig verglichen zu 50 Hz

Bei einem Fernseher mit 50 bzw. 60 Hz baut sich das Bild entsprechend 50- bzw. 60-mal pro Sekunde neu auf. Bei modernen Geräten mit 100 bzw. 120 Hz sind es hingegen 100 bis 120 dargestellte Einzelbilder in der Sekunde. Unabhängig hiervon ist, ob sich ein Frame vom vorherigen unterscheidet. Also auch bei einem „Standbild“ aktualisiert das Bild in der entsprechenden Häufigkeit, auch wenn das menschliche Auge hiervon nichts mitbekommt. „Sichtbar“ werden die einzelnen Bilder also erst bei Bewegtbild.

Wieso ist ein Fernseher mit nativ 100 Hz Bildwiederholfrequenz besser als ein 50 Hz Fernseher?

Ursprünglich haben Fernseher ihr Bild mit 50 bzw. 60 Hz aktualisiert. Dies stammt noch aus der Zeit der TV-Anfänge und dem analogen Fernsehen. In Deutschland und anderen Ländern setzte man damals auf die PAL-Norm mit 50 Hz, in den USA war die NTSC-Norm mit 60 Hz gebräuchlich. Die Unterschiede kommen von der unterschiedlichen Frequenz des jeweils in den Ländern eingesetzten Wechselstroms. Streng genommen handelte es sich sogar nur um mit 25 bzw. 30 Hz aktualisierende Bilder, da lediglich Halbbilder aktualisiert wurden. Immer abwechselnd wurden die zwei Hälften des Bildes neu aufgebaut.

Während Fernseher mit 50 bzw. 60 Hz – in der Regel können sie beide Bildwiederholfrequenzen wiedergeben – vorherrschten, haben in den vergangenen Jahren immer mehr Modelle mit 100 bzw. 120 Hz schnellen Panels Einzug gehalten. Heute sind sie bei quasi allen Geräten der Mittel- und Oberklasse Standard und auch in vielen günstigen TVs zu finden.

Warum ein Fernseher mit 100 bzw. 120 Hz besser ist als ein Modell mit 50 / 60 Hz, liegt auf der Hand. Das Bild wird doppelt so oft aktualisiert, was (wie bereits geschildert) zu flüssiger dargestellten Bewegungen führt. Besonders vorteilhaft ist dies, wenn Du Deinen Fernseher auch als Anzeige für eine Spielekonsole nutzt. Die aktuellen Konsolengenerationen PlayStation 5 und Xbox Series X|S unterstützen via HDMI 2.1 eine Bildausgabe mit bis zu 120 Hz ([email protected]) , wobei hier meist von fps (frames per second) die Rede ist. Das bedeutet, dass sich das Bild 120-mal pro Sekunde aktualisiert.

Die Folge sind nicht nur besonders flüssige und damit eindrucksvolle Animationen, sondern auch eine schnellere Darstellung von Bildveränderungen (wenn auch nur um Millisekunden). Dies verringert den sogenannten Input Lag, einer für Gamer bei Shootern und Co besonders wichtigen Kennzahl.

Um einen eigenen Bildeindruck zu gewinnen, kannst Du Dir folgendes Video von digitalfernsehen.de anschauen, die einen 50/60 Hz Sony mit einem 100 Hz Philips TV verglichen haben (ein klick auf Play führt Dich direkt zur richtigen Stelle bei Minute 12).

Wieso brauche ich einen 100/120 Hz Fernseher, wenn das TV-Signal nur mit 50/60 Hz ausstrahlt?

Auch wenn Du Deinen Fernseher nicht für das Spielen von Videogames nutzt, um von den oben genannten Vorteilen zu profitieren, ist ein 100 Hz Fernseher eine gute Wahl. Zwar wird das TV-Signal nur mit 50 Hz ausgestrahlt und auch Streaming-Anbieter liefern keine höheren Framezahlen, aber dennoch kann ein modernes TV-Gerät die Darstellung verbessern.

Das Bild aktualisiert doppelt so schnell und im Zusammenspiel mit der Zwischenbildberechnung führt dies selbst bei TV-Content mit 50 Hz oft zu besseren und flüssigeren Ergebnissen mit weniger Bildunschärfe, z. B. bei Sportübertragungen wie Fußball oder Motorsport. Daher ist der Kauf eines TV-Geräts mit 100 Hz in den meisten Fällen ratsam, wobei es hier ohnehin kaum noch einen Weg vorbei gibt. Solltest Du hingegen primär Nachrichten schauen, mag auch ein einfacher Fernseher mit 50/60 Hz langen.

Was ist die Zwischenbildberechnung (Motion Interpolation)?

Generell gilt: Je höher die Bildwiederholrate, desto flüssiger nimmt das menschliche Auge dargestellte Bewegungen wahr. Allerdings gibt es hier ein Problem. Denn traditionell wird das TV-Signal in Europa mit 50 Hz ausgestrahlt. Klassische Kinofilme werden bewusst und aus verschiedenen Gründen häufig sogar nur mit 24p, also 24 einzelnen Vollbildern pro Sekunde aufgenommen.

Die Folge ist, dass es bei schnellen Bewegungsabläufen wie einem Kameraschwenk oder einem sich schnell bewegenden Objekt wie einem Auto oder dem Ball beim Fußball oft zu einem vom menschlichen Auge wahrgenommenen „Ruckeln“ in der Bewegung kommen kann. Dies sorgt für unscharfe Bewegungsabläufe. Vergleichbar ist dieser Effekt mit dem klassischen Daumenkino, die Du vielleicht noch aus Kindheitstagen kennst. Bei niedriger Bildwiederholfrequenz machen sich schnell bewegende Objekte große Sprünge zwischen zwei Frames. Bei höherer Bildwiederholrate nehmen diese Sprünge ab. Anschaulich finden wir dieses Video, welches eine kurze Sequenz mit unterschiedlicher Bildwiederholrate zeigt:

Um dieses Problem zu beheben, nutzen die Hersteller von TV-Geräten die Methode der Zwischenbildberechnung, im Englischen Motion Interpolation. Um aus einem Eingangssignal von 50 Hz die heute für Fernseher üblichen 100 Hz zu machen, berechnet das Gerät einfach aus zwei aufeinanderfolgenden Bildern ein Zwischenbild. Dieses künstlich erzeugte Bild wird zwischen den beiden eigenen Bildern des Contents zwischengespielt, sodass sich die Bildwiederholrate verdoppelt und Bewegungen somit flüssiger wahrgenommen und schärfer dargestellt werden. Das ist vor allem bei Sportübertragungen sehr nützlich.

Allerdings hat die Motion Interpolation manchmal einen negativen Beigeschmack bzw. arbeitet nicht immer perfekt. Gerade bei Filmen mit 24 Bildern pro Sekunde kann die Zwischenbildberechnung zu einem sogenannten Soap-Opera-Effekt, häufig auch Seifenoper-Effekt oder Soap-Effekt benannt, kommen. Hierbei wird der Inhalt verfälscht und wirkt wie die „flache“ Kulisse der namensgebenden TV-Fernsehserien, die meist mit einer sehr simplen Kulisse arbeiten.

Das Ausschalten der Zwischenbildberechnung in den Einstellungen des jeweiligen Gerätes kann helfen, um einen möglichen Seifenoper-Effekt zu beseitigen. Allerdings heißt die Motion Interpolation bei den einzelnen Herstellern jeweils anders.

Sony nennt es „Motionflow“, bei Samsung heißt sie „Auto Motion Plus“ und LG benennt es „TruMotion“. Bei Panasonic wird die Zwischenbildberechnung „Clear Motion“ betitelt und bei Philips als „Perfect Clear Motion“. Halte je nach Hersteller Deines Gerätes Ausschau nach diesen Eigennamen, wenn Du aufgrund unschöner Soap-Opera-Effekte die Zwischenbildberechnung ausschalten möchtest oder zumindest ausprobieren willst, ob sich hierdurch das Bild gegebenenfalls sogar verbessert.

Hersteller Bezeichnung Zwischenbildberechnung
Sony Motionflow
Samsung Auto Motion Plus
LG TruMotion
Panasonic Clear Motion
Philips Perfect Clear Motion

Früher haben Hersteller über die Zwischenbildberechnung die Hertz-Zahlen immer weiter in die Höhe getrieben. Es war ein Marketing-Trick, wenn man seinen TV mit 480 Hz beworben hat. Denn die schnellsten Panel in Consumer-TVs waren mit 240 Hz auf dieser Bildwiederholrate begrenzt. Und hier kommt die Zwischenbildberechnung ins Spiel: mit jedem berechneten Zwischenbild konnte man die „künstliche“ Bildwiederholrate höher ansetzen. Sony hat das mit dem Motionflow beispielsweise bis auf 960 Hz und teilweise auch höher getrieben (in Kombination mit einer Black Frame Insertion).

Schaue also immer nach der nativen Bildwiederholrate. Erfreulicherweise müssen die Hersteller mittlerweile mit dem 2021 neu eingeführten Energielabel auch weitere technische Informationen wie die native Bildwiederholrate mitliefern.