Wie geht ein 100 Hz-Fernseher mit NTSC um?

DRW-DVD (Beitrag #1) schrieb:

Oder kann er in so einem Fall irgendwie auf 120 Hz switchen, um die 60 Hz auch exakt zweimal reinzubekommen?

So ist es.

O.k., wenn das so wäre, wäre es natürlich am besten.

Ich muß aber nochmal nachfragen:
Man hat mir mal erzählt, daß LCDs immer eine konstante Refresh-Rate haben. Und wenn man zum Beispiel bei einem PC-Monitor eine andere Hz-Zahl einstellt, dann bleibt er "physisch" trotzdem bei seiner konstanten Rate und vervielfacht die "logische" Anzahl einfach nur.
Also wenn man zum Beispiel an einem PC-Monitor 60 und 75 Hz einstellen kann, dann wäre seine tatsächliche Rate 300 Hz (das kleinste gemeinsame Vielfache von 60 und 75). Ist das korrekt oder ist das Unsinn?

Also sprich: Kann ein LCD-Bildschirm bzw. LCD-Fernseher tatsächlich die Rate physisch und mechanisch umstellen? Oder hat er immer dieselbe Hz-Zahl und packt einfach nur die Frames der "logischen" Refresh-Rate entsprechend oft in seine tatsächliche Refresh-Rate?

DRW-DVD (Beitrag #3) schrieb:

Man hat mir mal erzählt, daß LCDs immer eine konstante Refresh-Rate haben.

Das gilt nicht ganz so. Einen gewissen Bereich können die LCDs der Fernseher schon abdecken. Zwischen 50 und 60 Hz sollte es kein Problem sein. Ein 100Hz-Panel wird auch die 120Hz können, ein 200Hz-Panel auch die 240Hz. Es ist im Normalfall nur eine reine Frage der Region, ob ein Gerät mit 100 (bzw. 200Hz) beworben wird, nämlich in Europa, oder mit 120 (bzw. 240Hz), nämlich in USA. Die Technik in den TVs ist genau die Gleiche.

Und wenn man zum Beispiel bei einem PC-Monitor eine andere Hz-Zahl einstellt, dann bleibt er "physisch" trotzdem bei seiner konstanten Rate und vervielfacht die "logische" Anzahl einfach nur.

Sinngemäß richtig. Ein TV, der also beispielsweise ein 100Hz-Panel verbaut hat, kann *nicht* 50Hz wiedergeben. Er muss also das 50Hz-Bild zweimal nacheinander anzeigen und kommt so wieder auf seine 100Hz. Man nennt das dann einen 2:2-Pulldown.

Also wenn man zum Beispiel an einem PC-Monitor 60 und 75 Hz einstellen kann, dann wäre seine tatsächliche Rate 300 Hz (das kleinste gemeinsame Vielfache von 60 und 75). Ist das korrekt oder ist das Unsinn?

Nicht ganz. In diesem Fall kann das Panel einfach den Bereich von 60 bis 75 Hz abdecken und kann tatsächlich mit diesen Frequenzen laufen. 300Hz kann das Panel aber dann nicht.

Es gibt aber einfachere Panel, gerade bei PC-Monitoren, die schon recht fix auf 60Hz festgelegt sind. Und dann kann man diese Bildschirme tatsächlich nur fest mit 60Hz betreiben. Dann gibt es auch keine andere Auswahl im Einstellungsdialog des Betriebssystems. Und ja, dann kann die Anzeige eines Films, der auf 25 bzw, 50Hz basiert, ein Problem sein, weil dann zwar der Inhalt des Bildes sich mit 50Hz ändert, es aber vom Bildschirm im 60Hz-Rhythmus angezeigt wird. Das heißt das erste Bild wird komplett einmal angezeigt und dann startet der Bildschirm schon mit der zweiten Darstellung des Bildes oben. Nach 1/50s wechselt nun das Bild, also mitten während der Anzeige. Es wird also 1/10 des Bildes oben nochmal mit dem alten Inhalt gezeigt, der Rest des Bildes (also 9/10) zeigt dann schon den neuen Inhalt. Jetzt fängt der PC-Bildschirm wieder oben an, und nach 2/10 des Bildes ändert sich wieder der Inhalt. Es sind nun also 2/10 alter Inhalt und 8/10 neuer Inhalt. Das geht nun immer weiter so, 3/10 und 7/10, 4/10 und 6/10, usw. bis nach 10 Frames dann zufällig der Bildschirm unten mit dem Bild fertig ist, wenn auch das Bild wechselt.

Wenn sich im Bild nichts bewegt, dann stört das nicht sonderlich. Wenn aber Bewegungen im Bild sind, z.B. ein horizontaler Kameraschwenk von links nach rechts, dann sieht man oben noch die alte Position und unten schon die neue Position. Ist da nun eine vertikale Kante im Bild, dann ist die zerrissen, der obere Teil ist noch weiter links und der untere Teil weiter rechts. Darum bezeichnet man diesen Effekt auch als Tearing (engl. zerreißen). Das kennt man z.B. auch von Computerspielen, wenn die Bildabfolge des Spiels nicht mit der Bilddarstellung des Monitors synchronisiert wird.

Gruß,

Hagge

Vielen Dank für die ausführliche Antwort.

Das bedeutet also: Ein Fernseher, der 100 Hz kann, der kann immer auch 120 Hz, richtig? Es kommt niemals vor, daß er ein 60 Hz-Signal so darstellt, daß er einige Bilder zweimal zeigt und andere nur einmal. Er stellt sich immer auf einen Wert, der ein ganzes Vielfaches von 60 ist. Ist das so korrekt?
Oder gibt es auch 100 Hz-Fernseher, die bei einem 60 Hz-Eingangssignal physisch bei 100 Hz bleiben und dann 40 Bilder vom Eingangssignal zweimal anzeigen und 20 davon nur einmal?

(Ich rede hier übrigens tatsächlich von einem Fernseher. Das Beispiel mit dem PC-Monitor war nur zum Vergleich.)

Eine Frage hätte ich noch: Du sagtest:

hagge (Beitrag #4) schrieb:

Einen gewissen Bereich können die LCDs der Fernseher schon abdecken. Zwischen 50 und 60 Hz sollte es kein Problem sein. Ein 100Hz-Panel wird auch die 120Hz können, ein 200Hz-Panel auch die 240Hz.

hagge (Beitrag #4) schrieb:

Ein TV, der also beispielsweise ein 100Hz-Panel verbaut hat, kann *nicht* 50Hz wiedergeben.

Wenn ein Fernseher "physisch" zwischen 100 und 120 Hz umschalten kann (oder ein Monitor zwischen 60 und 75 Hz), wieso könnte ein 100 Hz-Fernseher nicht auch physisch auf 50 Hz runtergehen? Wieso ist es möglich, daß dasselbe Gerät zwischen 100 und 120 wechselt, aber nicht, daß es zwischen 100 und 50 wechselt? Gibt es da einen bestimmten Größenbereich, wie weit ein einzelnes Display switchen kann?

Gibt es bei Samsung-Fernsehern eigentlich die Möglichkeit, festzustellen, mit welchem Ausgangssignal er jetzt definitiv sendet? Auf der Info-Taste findet man ja nur das Eingangssignal (50 oder 60). Aber gibt es da irgendeinen Menüpunkt, um die tatsächliche aktuelle Refresh-Rate des Fernsehers (also im Normalfall 100 und bei amerikanischen DVDs hoffentlich 120) zu sehen?

DRW-DVD (Beitrag #5) schrieb:

Das bedeutet also: Ein Fernseher, der 100 Hz kann, der kann immer auch 120 Hz, richtig? Es kommt niemals vor, daß er ein 60 Hz-Signal so darstellt, daß er einige Bilder zweimal zeigt und andere nur einmal. Er stellt sich immer auf einen Wert, der ein ganzes Vielfaches von 60 ist. Ist das so korrekt?

Ein "wissenschaftlich einwndfreier" Beweis ist schwierig bzw. aufwändig, aber ... ja. Genau davon kann man ausgehen. Zumal es ja so ist, dass das primäre Ziel sowieso der "Weltmarkt", und somit das NTSC-Format ist (wir Europäer mit unserem PAL-Format sind ja global gesehen eher Sonderlinge). D.H. irgendein Panel kann immer NTSC (24Hz/60Hz), und üblicherweise kann es zusätzlich auch noch PAL (50Hz / bzw. 100Hz Darstellung).
Das Problem stellt sich eher anders herum: "Unsere" PAL-Fernseher können immer 24/60Hz und auch 50Hz Signale (korrekt) darstellen. Allerdings, wenn man sich im NTSC-Verbreitungsgebiet befindet, dann können die dort verkauften TVs desöfteren wirklich nur 24/60Hz, und wenn man ihnen ein 50Hz PAL-Signal gibt, kriegt man nicht selten ein "Signal not supported".
(Siehe auch die letzten Generationen von Panasonic-Plasmas mit ihrem "50Hz-Bug" (Solarisations-Effekte bei Bewegung). Die Implementierung der NTSC-Formate war viel besser ausgereift, und die Implementierung des 50Hz PAL-Modus war dann halt noch halbherzig irgendwie dazu gepfuscht worden.)

Oder gibt es auch 100 Hz-Fernseher, die bei einem 60 Hz-Eingangssignal physisch bei 100 Hz bleiben und dann 40 Bilder vom Eingangssignal zweimal anzeigen und 20 davon nur einmal?

Wäre mir noch nicht zu Augen oder zu Ohren gekommen. Aber bei Noname-Produkten von einem Fern-Asiatischen Grabbeltisch wäre das natürlich auch noch möglich...

Gibt es bei Samsung-Fernsehern eigentlich die Möglichkeit, festzustellen, mit welchem Ausgangssignal er jetzt definitiv sendet? Auf der Info-Taste findet man ja nur das Eingangssignal (50 oder 60). Aber gibt es da irgendeinen Menüpunkt, um die tatsächliche aktuelle Refresh-Rate des Fernsehers (also im Normalfall 100 und bei amerikanischen DVDs hoffentlich 120) zu sehen?

Es gibt, glaube ich, keine Möglichkeit, sich den aktuellen Bildmodus des Panels anzeigen zu lassen. (Vielleicht über das Service-Menü, keine Ahnung?)
Möglicherweise kann man es an den "Pulldown-Doppelkanten" erkennen, bei sehr gleichförmigen Kamera-Pannings, wenn man "LED-MotionPlus" (alte Bezeichnung) bzw. "LED ClearMotion" (neue Bezeichnung) EIN schaltet, aber das (Bewegungs-) MotionPlus AUS schaltet.
Bin nicht sicher ob das bei aktuellen Samsungs funktioniert bzw. wie eindeutig sichtbar der Effekt dann ist. Bei meinem Sony W905 kann ich jedenfalls über vergleichbare Maßnahmen (MotionFlow=Impuls oder Klar Plus) nicht nur feststellen, dass PAL-FILM mit 4:4 Pulldown (100Hz-Basimodus) erfolgt, sondern auch, dass die Darstellung von 24Hz-FILM überraschenderweise eben *nicht* im 120Hz-Basismodus (5:5 Pulldown) erfolgt, sondern sogar in einem 96Hz-Basismodus mit 4:4 Pulldown. Yps?!? Ja, tatsächlich, 96Hz. (120Hz-Modus nur dann wenn die Zuspielung ein 60Hz-Signal liefert.)

DRW-DVD (Beitrag #5) schrieb:

Wenn ein Fernseher "physisch" zwischen 100 und 120 Hz umschalten kann (oder ein Monitor zwischen 60 und 75 Hz), wieso könnte ein 100 Hz-Fernseher nicht auch physisch auf 50 Hz runtergehen? Wieso ist es möglich, daß dasselbe Gerät zwischen 100 und 120 wechselt, aber nicht, daß es zwischen 100 und 50 wechselt? Gibt es da einen bestimmten Größenbereich, wie weit ein einzelnes Display switchen kann?

Dass ein Panel immer nur für eine gewisse Frequenz (oder einen kleinen Frequenzbereich) ausgelegt ist, hat mehrere Gründe.

• Da gibt es Zeilen- und Spaltentreiber, die den entsprechenden Strom liefern müssen. So ein Panel enthält Kapazitäten, entweder gewollte (um Ladung für Stromspitzen zu sammeln) oder ungewollte, die man dann möglicherweise durch Gegenmaßnahmen ausgleichen muss. Solche Kapazitäten sind aber sehr stark frequenzabhängig, das heißt wenn ich die Frequenz erhöhe, dann lädt sich ein gewollter Kondensator eben nicht mehr weit genug auf und man hat nicht mehr die notwendige Stromreserve. Oder eine ungewollte Kapazität ändert sich mit der Frequenz und ein (logischerweise fest verbautes) Ausgleichsbauteil passt dann nicht mehr, um als Ausgleich zu dienen.
  
  
• Die heutige Elektronik nutzt Transistoren. Auch Transistoren können nur in einem gewissen Frequenzbereich arbeiten.
  
  
• Oft wird gar nicht die Frequenz des Panels geändert, sondern nur die Bildparameter. Ein Bild, wie es zum Display geschickt wird, besteht nicht nur aus den anzuzeigenden Pixeln, sondern da gibt es noch Pausen zwischen den Zeilen und auch zwischen den Frames. Eine Zeile besteht aus dem HSYNC, einer Pause (Horizontal Back Porch oder Left Margin genannt), den eigentlichen Pixeldaten der Zeile und einer weiteren Pause (Horizontal Front Porch oder Right Margin genannt). Ein Frame besteht aus dem VSYNC, einer Pause (Vertical Back Porch oder Top Margin genannt), den eigentlichen Zeilen des Bildes und einer weiteren Pause (Vertical Front Porch oder Bottom Margin genannt).
  
  Nehmen wir mal ein paar Zahlenbeispiele. Eine Zeile eines Full-HD-Bildes bei 60Hz besteht beispielsweise aus 100 Takten HSYNC, 200 Takten Left Margin, 1920 Takten Pixeln, und 200 Takten Right Margin. Macht 2420 Takte pro Zeile. Ein Frame besteht beispielsweise aus 10 Zeilen VSYNC, 80 Zeilen Top Margin, 1080 Zeilen Bilddaten und 80 Zeilen Bottom Margin. Macht 1250 Zeilen pro Frame. Multipliziert ergibt das 2420*1250 = 3.025.000 Takte pro Frame, mal 60 fps = 181.500.000 Takte pro Sekunde. Ein Panel, das also mit diesen Parametern arbeitet, müsste somit auf 181,5 MHz ausgelegt sein.
  
  Will man mit diesem Panel nun 50Hz anzeigen, kann man beispielsweise einfach die Right Margin und die Bottom Margin vergößern. Wir müssen nun einfach 181.500.000/50 = 3.630.000 Takte pro Frame brauchen. Wenn wir nun also z.B. 2640 Takte pro Zeile und 1375 Zeilen pro Frame nutzen, dann kommt das auf genau 50Hz. Obwohl wir weiterhin 181.5MHz nutzen. Die Zeile wäre also dann 100 Takte HSYNC, 200 Takte Left Margin, 1920 Takte Pixeldaten unjd 420 Takte Right Margin. Ein Frame bestünde dann aus 10 Zeilen VSYNC, 80 Zeilen Top Margin, 1080 Zeilen Pixeldaten und 205 Zeilen Bottom Margin.
  
  
• Wir haben es hier mit Leitungslängen zu tun, die bei den entsprechenden Frequenzen nicht mehr irrelevant sind. Wir haben gerade gesehen, dass wir für ein Full-HD-Bild schon in die Gegend von 200MHz Pixelrate kommen. Mit anderen Worten ist die Dauer, um ein Pixel anzusprechen, gerade mal 5ns. Zum Vergleich: in einer Nanosekunde legt das Licht 30cm zurück, Strom in einer Leitung ist sogar nochmal etwas langsamer, nur ca. 50% dieser Geschwindigkeit. Das heißt wenn hier ein Panel mit über 1m Diagonale angesprochen wird, sind die Laufzeiten auf den Leitungen durchaus zu berücksichtigen. Das macht die elektrische Abstimmung extrem schwierig und funktioniert nur in einem begrenzten Frequenzbereich.
  

Man sieht also, es ist nicht einfach, ein Display zu entwickeln, das wirklich über einen sehr großen Frequenzbereich funktioniert. Insofern kann 20% mehr oder weniger gerade noch so funktionieren (120Hz vs. 100Hz), aber 50% (oder mehr) wird technisch schon verdammt schwierig (120Hz vs. 50Hz).

Gruß,

Hagge

O.k., vielen Dank nochmal für die ausführlichen Antworten. Das ganze hat es mir jetzt eindeutig klar gemacht.

Kurze Anmerkung: Der Support von Samsung hat auch bestätigt, daß der 100 Hz-Fernseher tatsächlich auch 120 Hz darstellen kann.