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Messen. Verstehen. Planen.

Wie viel Auflösung braucht Ihr Display?

Das Bild genießen, ohne dass Pixelstrukturen oder flimmernde Details die Aufmerksamkeit auf sich ziehen: FGRD hilft Ihnen, die Auflösung für Bildschirm und Sitzplatz zu planen. Dafür ergänzt der Rechner die reine Sehschärfe-Abschätzung um Faktoren für Abtastung und diagonale Details. Beginnen Sie mit der Bildschirmgröße und dem Abstand, die Sie kennen.

Warum plant FGRD mehr Pixel ein?

Die gängige Sehschärfe-Abschätzung teilt den Bildwinkel durch die angenommene Detailgrenze des Auges. FGRD bezieht zusätzlich einen Abtastfaktor für feine Hell-Dunkel-Strukturen und einen Faktor für diagonale Details auf dem quadratischen Pixelraster ein. Damit erhalten Sie einen Planungsvergleich mit dem Ziel, dass störende Pixel- und Aliasing-Strukturen beim Betrachten in den Hintergrund treten.

Den Unterschied an einem Beispiel verstehen

Ihr Aufbau

Wählen Sie „Bildschirmgröße und Sitzabstand“, wenn Sie Ihren Raum kennen. Lassen Sie die Sehschärfe für einen ersten Vergleich bei 1,0; passen Sie sie an, wenn Ihnen Ihr dezimaler Visus bekannt ist.

Die TV-Größe, etwa 65 Zoll, wird von Ecke zu Ecke gemessen. Bei Projektion die sichtbare Bilddiagonale messen; 1 Zoll = 2,54 cm. Den Rahmen weglassen.
Breite im Verhältnis zur Höhe. Die meisten Fernseher haben 16:9. Bei Projektion das sichtbare Bildformat wählen; bei Ultrawide-Monitoren die Geräteangabe prüfen.
Für Ihren Raum: Bildschirmgröße und Abstand verwenden. „Bekanntes Sichtfeld“ wählen, wenn Ihnen der horizontale Bildwinkel in Grad bereits vorliegt.
Messen Sie von Ihren Augen am üblichen Sitzplatz bis zur Bildschirmmitte. Eingabe in Metern (m) oder Fuß (ft); beim Einheitenwechsel bleibt dieser Abstand gleich.
FOV bedeutet: Wie breit erscheint das Bild von Ihrem Sitzplatz, von links nach rechts? Im Abstandsmodus wird der Winkel berechnet. Bei bekanntem Sichtfeld Ihren gemessenen oder geplanten Winkel eintragen.
Sehschärfe und Detailreserven · optional
Wert unbekannt? 1,0 als Referenz lassen; das entspricht 20/20 bzw. 6/6. Ein höherer Visus steht für feinere Detailerkennung und erhöht die Schätzung. Gemeint ist ein bekannter dezimaler Visus, nicht Ihre Brillenstärke in Dioptrien.
Zum Einstieg 0,5 lassen: Das Modell plant doppelt so viele Abtastpunkte wie die Sehschärfe-Abschätzung allein. Kleinere Werte erhöhen die Reserve. Der Faktor modelliert die Abtastung feiner Muster; bereits im Quellbild enthaltenes Aliasing beseitigt er nicht.
Zum Einstieg 1,41 lassen. Im quadratischen Pixelraster ist der Abstand zum diagonalen Nachbarn rund 1,41-mal so groß wie horizontal. FGRD nutzt dies als Modellfaktor für diagonale Details; ein höherer Wert erhöht die Schätzung.
Zum Ergebnis

Ergebnisse aktualisieren sich bei der Eingabe. Die Berechnung läuft auf Ihrem Gerät.

Ihr Ergebnis

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Nutzen Sie das Modell, um Sitzabstände und Rastergrößen zu vergleichen. Beurteilen Sie die sichtbaren Details anschließend am Display mit Ihren üblichen Inhalten.

Gängige Rastergrößen vergleichen

Gerundete Anzeigewerte; die Berechnung verwendet volle Genauigkeit.

Berechneter Vergleich für die Eingaben oben

Was können Sie mit dem Ergebnis anfangen?

Halten Sie Bildschirm und Annahmen gleich und ändern Sie zunächst nur den Sitzabstand. Ein näherer Sitzplatz vergrößert den Bildwinkel und erhöht die Pixelschätzung dieses Modells. Der Rastervergleich zeigt, wie viele horizontale Pixel Full HD, 4K UHD oder 8K UHD im Verhältnis dazu bieten. Die Prozentzahl beschreibt die Pixelanzahl, keine Bildqualitätsnote.

Die Berechnung verstehen

Warum die Sehschärfe allein erst der Ausgangspunkt ist

Die bekannte Abschätzung fragt, wie fein ein Detail bei einem bestimmten Bildwinkel für das Auge sein darf. Bei der Referenz Visus 1,0 verwendet das Modell eine Bogenminute, also 1/60 Grad. Ein Bildwinkel von 44,4° ergibt damit in dieser einfachen Rechnung 2.664 horizontale Detailpositionen. Diesen Ausgangswert zeigt der Rechner neben Ihrem aktuellen FGRD-Ergebnis.

Feine Muster brauchen genügend Abtastpunkte

Eine helle und eine dunkle Linie bilden ein wiederkehrendes Detail. Wird ein solches Muster zu grob abgetastet, können falsche Strukturen entstehen: Moiré, treppenförmige Kanten oder Flimmern bei Bewegung. Das kann Aufmerksamkeit auf sich ziehen, auch wenn einzelne Pixel schwer zu unterscheiden sind. Das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem beschreibt den Zusammenhang zwischen rekonstruierbaren Details und Abtastabstand für ein bandbegrenztes Signal; in der Praxis wirken Filterung und Abtastdichte zusammen.

FGRD bezieht diese Abtastüberlegung über Ni in die Sehschärfe-Abschätzung ein. Bei Ni = 0,5 verdoppelt das Modell die Anzahl der Abtastpunkte. Dazu kommt der Diagonalfaktor: Der Abstand zum diagonalen Nachbarn im quadratischen Raster beträgt √2, also rund 1,41-mal den horizontalen Abstand. FGRD nutzt 1,41 als veränderbare Modellannahme für diagonale Details. Zusammen ergeben die Standardfaktoren 1,41 / 0,5 = 2,82. Bei 44,4° und Visus 1,0 sind das rund 7.512 horizontale Pixel statt 2.664.

Die Auflösung auf das Seherlebnis abstimmen

Wählen Sie zunächst die Bildgröße und den Sitzplatz, bei denen Ihnen die Bildwirkung gefällt, und vergleichen Sie dann die Auflösung für diesen Aufbau. Ziel ist, dass der Inhalt Ihre Aufmerksamkeit hält und Pixelstrukturen sowie Abtastartefakte in den Hintergrund treten. Prüfen Sie anspruchsvolles Material mit diagonalen Kanten, feinen Texturen und bewegten Mustern. FGRD ist ein Planungsmodell: Aliasing im Quellbild, Skalierung, Nachschärfung und Displayverarbeitung beeinflussen das Ergebnis ebenfalls; mehr Displaypixel holen bereits verlorene Quelldetails nicht zurück.

Von Ihrem Aufbau zur Formel

FGRD steht für Florian’s Geeky Resolution Demand. Das Modell verbindet das horizontale Sichtfeld mit einem gewählten Visuswert und zwei ausdrücklichen Sampling-Annahmen. Diagonale und Seitenverhältnis bestimmen die physische Bildbreite. Im Abstandsmodus ergibt sich daraus zusammen mit dem Sitzabstand der Winkel. Im FOV-Modus bestimmt der Winkel den Sitzabstand.

N = FOV × 60 × Visus × DiaF / Ni

FOV wird in Grad angegeben. Das Modell verwendet 1/Visus Bogenminuten als Annahme zur Winkelauflösung. Ni ist ein Divisor: 0,5 erhöht die Anzahl um das Zweifache. DiaF multipliziert die Schätzung für diagonale Strukturen. Historische Standardwerte sind 0,5 und 1,41. Diese Faktoren sind veränderbare Modellparameter, keine universellen Display-Anforderungen.

Das Ergebnis einordnen

Das Hauptergebnis ist eine horizontale Pixelschätzung. Vertikale Pixel und Megapixel setzen dieselbe Sampling-Dichte auf beiden Achsen und das gewählte Seitenverhältnis voraus. Full HD, 4K UHD und 8K UHD werden nach Rasterbreite verglichen; daraus entsteht keine Display-Rangliste. Optische Unschärfe, Anti-Aliasing, Bewegung, Kontrast und Betrachtungsbedingungen beeinflussen die Sichtbarkeit.

Originalfolien aus den Vorträgen

Die englischen Originalfolien ergänzen den Rechner als anschauliche Erklärung. Öffnen Sie eine Folie in Originalgröße, um die Details zu lesen.

Originalfolien ansehen
FGRD-Formel und Signalabtastung
FGRD-Formel und Signalabtastung · Englisches Original, in voller Größe öffnen
Diagonale Strukturen im Pixelraster
Diagonale Strukturen im Pixelraster · Englisches Original, in voller Größe öffnen
Blickwinkel und Sehschärfe
Blickwinkel und Sehschärfe · Englisches Original, in voller Größe öffnen

Zum Abstandsbeispiel auf den Folien: Bei 16:9 entsprechen 2,5 Bildhöhen rund 39,1°; 44,4° entsprechen rund 2,18 Bildhöhen. Der Rechner verwendet die oben erläuterte Geometrie. Sehschärfewerte in Bogenminuten werden für die Umrechnung in Grad durch 60 geteilt.

Weiterführende Quellen