Technik extrem

TV-Pixel: RGBW- vs. RGB-Panel - das sind die Unterschiede

Klassisch setzt sich jeder Bildpunkt eines TV-Gerätes aus drei Grundfarben zusammen. Jetzt ist der Aufschrei groß, weil dieses Konzept angegriffen wird. Wir erklären den Unterschied zwischen RGBW- und RGB-Panel.

Pixelfarben

© Hersteller

Pixelfarben

Angefangen hat eigentlich alles damit, dass der Panelhersteller LG Display seine OLEDs effizienter machen musste, weil entweder Strahlkraft oder Lebenserwartung zu gering erschienen. Der Trick war, zusätzliche weiße Pixel den herkömmlichen roten, grünen und blauen zur Seite zu stellen und damit die Lichtausbeute zu verbessern. Und der Trick klappte ausgesprochen gut - dank ausgefuchster Elektronik, die die Ansteuerung der nun vier Grundfarben hinbekam, ohne Farbfehler zu erzeugen.

Mit dieser Erfahrung im Rücken konnte LG Display nun darüber nachdenken, auch im LCD-Bereich weiße Pixel einzusetzen. Doch hier sollte etwas Entscheidendes anders sein. Die neuen Pixel sind kein echter Bonus, sondern einige der ursprünglichen Subpixel werden durch weiße ersetzt. Erste TV-Geräte mit den intern "M+" genannten RGBW-Panels kamen von LG Electronics im Herbst auf den Markt, zuerst nur in Korea.

Transparenz

Durch diese neuen Panels soll bis zu 50 Prozent mehr Licht gelangen. Die Effizienz ist also deutlich besser, Stromverbrauch und Abwärme geringer. Leider nicht ganz so transparent war die Kommunikation der Technik.

LG Display hatte 2014 eine Pressemeldung herausgegeben, in der das Ansinnen, entweder mehr Lichtausbeute oder 33 Prozent Stromersparnis umsetzen zu können, angerissen wurde. Welche TV-Geräte von LG Electronics dies verwenden sollen, wurde nicht kommuniziert.

Lesetipp: LG zeigt OLED-TVs mit HDR

Der nächste Schachzug ging dann für viele einen Schritt zu weit. LG ließ sich von international anerkannten Testinstituten, darunter Intertek und TÜV, zertifizieren, dass es sich um echte Ultra-HD-Auflösung handle. Dabei würden gar Standards eingehalten, die von THX und der Messinstanz ICDM gefordert wurden. Hier kommt den RGBW-Panels zugute, dass normalerweise die Auflösung mit schwarzweißen Linienpaaren gemessen wird, also ohne Farbe. Und all diese Tests bestanden die Probanten mit ihren Weißpixeln. Alte Mess-Standards werden nun überarbeitet.

Das Missverständnis mit der Auflösung

Gerade die fehlende Klarheit in der Kommunikation gab LGs Konkurrenz die Möglichkeit zurückzuschlagen. Da farbige Pixel durch weiße ersetzt werden, müsse es ja zu Problemen bei Farben kommen, vor allem in der Auflösung. Vielleicht gerade aufgrund von technischen Hinweisen der Mitbewerber ist es zu Fehlern bei Messungen und der Berichterstattung gekommen, die die M+ Sparpanels entlarven sollten. Man ging davon aus, dass jedes zweite Pixel, also eine RGB-Subpixelkombination, durch ein einziges weißes ersetzt würde. Ein RGBW-Feld entspräche also zwei Bildpunkten (sonst RGB-RGB) und man spare sich so 33 Prozent der Pixeltreiber, halbiere aber die Farbauflösung. Hätten die Kollegen vor allem eines renommierten deutschen Fachmagazins, die den ersten Test machten und schnell über "Fake-UHD" und "3K-Panels" schimpften, richtig hingeschaut, wäre ihnen aufgefallen, dass die Struktur der Subpixel völlig identisch zu RGB-Panels ist. Stattdessen ging die Kernaussage "verringerte Anzahl von Subpixeln" um die Welt, weil fast alle anderen Quellen dort abschrieben.

Pixel RGBW und RGB

© WEKA / Video-Magazin

Mikroskopaufnahme LG 49UF8409: Neben den roten, grünen und blauen Subpixeln sind weiße zu erkennen. Jede Zeile ist um zwei Subpixel verschoben, um Strukturen besser füllen zu können. Die Größe und Anordnung der Subpixel, also auch deren absolute Anzahl entspricht exakt dem RGB-Panel rechts, nur dass andere Farbfilter aufgebracht wurden. Selbst hier im Zeitungsdruck wird klar, dass dieses Panel heller sein kann als sein RGB-Pendant (links). Mikroskopaufnahme LG 49UF8509: Die klassische Struktur eines LG Ultra HD LCD-Panels mit 3D-Funktion. Die IPS-Anordnung (InPlane-Switching) ist ein bekannter Qualitätsbegriff, der tatsächlich immer einen überlegenen Blickwinkel mit sich bringt. Jedes Pixel besteht aus drei nebeneinander liegenden Subpixeln in Blau, Grün und Rot (v. l.). Ein Triplet (BGR) besitzt quadratische Abmessungen, sodass 3840x2160 Bildpunkte das Displayformat 16:9 ergeben (rechts).

Objektiv betrachtet steht der Lichtgewinn von 50 Prozent nur dem Verlust von nur circa einem Viertel der horizontalen Schärfe entgegen. Das kann und darf man nicht schönreden, auch wenn die bösen Worte über die Panels sich nur mit einem Makroobjektiv und computergenerierten Testbildern rechtfertigen ließen. Für ein TV-Gerät ist die maximale Farbauflösung zweitrangig, da alle Konserven und Ausstrahlungen nicht in RGB, sondern in Form von Komponentendaten (YCr- Cb) stattfinden - mit halbierter Farbauflösung sowohl vertikal als auch horizontal. Es steht beispielsweise niemals ein blaues neben einem roten Pixel. Hinzu kommt, dass jegliches Videomaterial beim Mastering gegen Aliaseffekte gefiltert (weichgezeichnet) werden muss, da Feinheiten sonst flimmern könnten.

Ein TV-Gerät muss niemals die maximale physikalische Auflösung wiedergeben, denn keinesfalls würden schwarzweiße Linienpaare, wie auch wir sie in Testbildern verwenden, in echten Filmen zu sehen sein. Immerhin haben wir es geschafft, realistische Testsequenzen (YCrCb 4:2.0) zu erstellen, die die Kompromisse der "M+"-Panels aus größeren Sehabstand aufzeigen. Wir haben ausgenutzt, dass zum Beispiel der Übergang von Hellrot zu Dunkelrot kein in der Quelle unscharfer Farbsprung ist, sondern eine Helligkeitsstufe mit maximaler Auflösung, der aber alle roten Pixel benötigt. Bei normalem Fernsehschauen, auch von UHD-Sendern, sind die Auflösungsunterschiede zwischen RGB und RGBW aus realistischen Abständen aber kaum auszumachen. Das haben viele Testseher bestätigt.

Fazit

RGBW-Panels sind ein neuer Ansatz der Bilddarstellung, bei dem die Lichtausbeute im Vordergrund steht. Die gewonnene Brillanz könnte deutlich mehr Bilderlebnis bringen, als durch den Verlust an Farbschärfe eingebüßt wird. Überaus wichtig wäre allerdings die klare Kennzeichnung, mit welcher Technologie man es bei welchem Fernseher zu tun hat.

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