Bildschirmtechnologien – Welche liefert das beste TV-Bild und was sind die Unterschiede?

Wovon ist die Bildqualität eines Fernsehers abhängig?

Die Bildqualität eines Fernsehers ist heute primär von zwei Faktoren abhängig, nämlich welches Panel (Bildschirm) verbaut wurde und wie leistungsfähig der eingesetzte Prozessor in Verbindung mit der herstellerspezifischen Software ist.

Ein moderner Fernseher ist nicht mehr einfach ein Gerät, das übermittelte Bilder unverändert anzeigt, sondern rückt immer näher an die Leistung eines Computers heran: Das eingespeiste Signal wird durch einen Prozessor verbessert und aufpoliert, oft sogar den Lichtverhältnissen der Umgebung angepasst. Nebenbei muss ein Fernseher heute auch noch diverse Smart-Funktionen wie Internetzugang, Live-Streaming, Verbindungsmöglichkeiten zu Mobilgeräten und vieles mehr bieten, was sich Konsumenten von ihren Notebooks gewöhnt sind.

TV-Prozessoren sind streng gehütete Firmengeheimnisse und man findet kaum Direktvergleiche zu deren effektiver Leistungsfähigkeit, so wie man sich dies von Computer-Prozessoren gewöhnt ist. Darum gehen wir in der Folge nur auf die aktuellen Panel-Technologien ein, zeigen deren Vor- und Nachteile auf und lassen die Prozessoren aussen vor.

Welche Arten von Panels gibt es?

Grundsätzlich kann man zwischen LCD- und OLED-Panels unterscheiden. Diese beiden Technologien ersetzen heute die ursprünglichen Röhrenbildschirme sowie deren kurzlebige Weiterentwicklung, die Plasmabildschirme.

Der grosse Unterschied zwischen den beiden Technologien ist, dass bei OLED-Panels selbstleuchtende Pixel eingesetzt werden, während die etwas günstigeren Panels eine Flüssigkristall-Schicht (LCD) nutzen, welche durch LED-Licht vom Rand oder von hinten beleuchtet wird.

Seit neustem hat sich noch die Mikro-LED-Technologie dazu gesellt, bei welcher ähnlich wie bei OLED sehr kleine RGB-LEDs als selbstleuchtende Pixel zum Einsatz kommen.

Die Vor- und Nachteile von OLED-Panels

OLED-Fernseher verfügen über selbstleuchtende Pixel (organische Leuchtdioden). Über eine Anoden- und Kathoden-Schicht wird auf dem jeweiligen Pixel eine Spannung erzeugt und es wird so zum Leuchten gebracht. Somit fällt die für LCD-TVs typische Hintergrundbeleuchtung durch LEDs weg. Dadurch können OLED-Fernseher deutlich dünner gebaut werden, bieten ein augenschonendes Bild und einzigartige Kontraste mit brillanten Farben.

Die echte Stärke eines OLED-Fernsehers liegt aber vor allem in der Fähigkeit, tiefe Schwarztöne durch Dimmen oder vollständiges Ausschalten der entsprechenden Pixel zu erzeugen. Bei LCD-Fernsehern dagegen werden solche dunklen Bereiche durch die Hintergrundbeleuchtung stets auch etwas mitbeleuchtet und können daher nie ganz schwarz erscheinen. OLED-Panels glänzen zudem mit einer sehr schnellen Reaktionszeit, was sie auch für Gamer sehr attraktiv macht.

Im Gegenzug resultiert vor allem bei grösseren Bildschirmdiagonalen auch ein erhöhter Stromverbrauch gegenüber LCD-TVs. OLED-Panels sind auch in der Anschaffung teurer und bieten weniger Abstufungen bei der Auswahl der idealen Bildschirmdiagonale. Vor allem bei grösseren Bildschirmdiagonalen macht sich der höhere Preis von OLED-Panels schmerzhaft bemerkbar.

Vor allem zu Beginn der OLED-Ära beschrieben Nutzer auch sogenannte «Einbrenn-Effekte». Wurde ein Standbild zu lange angezeigt, konnte ein Schatten auf dem Bildschirm zurückbleiben. Vor allem eingeblendete Logos von TV-Stationen waren dafür berüchtigt. Inzwischen sind diese technischen Probleme beseitigt. Die verwendeten Leuchtdioden basieren aber auf organischen Stoffen und werden daher nicht dieselbe Langlebigkeit wie die anorganischen Materialien von LCD-Panels erreichen können.

Die Vor- und Nachteile der LCD-Technologie

Zuerst einmal muss man festhalten, dass LCD-Panels eine grosse qualitative Spannweite aufweisen, was sich auch in den unterschiedlichen Preisen verschiedener TV-Modelle gleicher Grösse widerspiegelt: Vom günstigen Panel mit Edge-Beleuchtung bis hin zum Mini-LED Full-Array QLED Panel, welches sogar OLED-TVs an Helligkeit und darstellbarem Farbspektrum hinter sich lässt.

Ein Faktor für die Qualität eines LCD-Panels ist der Betrachtungswinkel. Ein gutes Panel weist hier einen Betrachtungswinkel von 160° oder mehr auf und sorgt so dafür, dass auch etwas seitlich sitzende Betrachter die gleiche Bildqualität geniessen können, als würden sie gerade vor dem TV sitzen. Ein wichtiger Faktor, wenn man oft mit Familie und Freunden fernsieht.

Der wichtigste Faktor ist aber sicher die LED-Hintergrundbeleuchtung. Ein LCD-Panel kann per se nur verschiedene Abstufungen von Grau darstellen. Werden die Flüssigkristalle in einem LCD unter elektrische Spannung gesetzt, verdunkeln sich diese mehr oder weniger. Erst die Hintergrundbeleuchtung bringt diese Flüssigkristall-Pixel zum Leuchten. Zusätzlich sind verschiedene Zusatzschichten für die Farbdarstellung sowie Polarisationsfilter notwendig, um das farbige TV-Bild zu erzeugen, welches wir gewohnt sind.

Je exakter die Hintergrundbeleuchtung einzelne, möglichst kleine Bereiche des Bildes beleuchten oder abdunkeln kann, desto besser ist die Qualität des dargestellten Inhalts in Bezug auf Kontrast und Detailreichtum. Würde der Hintergrund gleichmässig beleuchtet, könnte nur das Flüssigkristall-Pixel das Licht blockieren. So würde aus Schwarz im besten Fall ein tiefes Dunkelgrau. Die Hintergrundbeleuchtung hilft aber durch Dimming zusätzlich, das abgestrahlte Licht zu reduzieren. So werden die erzeugten Schwarzwerte entsprechend verbessert. Je kleiner also die Einzelflächen einer Hintergrundbeleuchtung sind, welche zusammen mit den Pixeln angesteuert werden können, desto mehr Kontrast kann im resultierenden Bild erzeugt werden.

Am günstigsten sind Panels mit Edge-LED, welche das Bild seitlich vom Rand des Bildschirms aus beleuchten. Direct-LED, die Beleuchtung durch LEDs, welche hinter dem LCD-Screen liegen, erreicht hier schon ein deutlich gleichmässigeres Ergebnis über das gesamte Bild hinweg. Full-Array mit local Dimming (FALD), bei welchem die Helligkeit der LEDs lokal angepasst wird, so dass detailreiche helle und gleichzeitig sehr dunkle Bereiche erzeugt werden können, stellt die nächste Qualitätsstufe dar. Die neusten Geräte setzen nun auch auf Mini-LEDs, also noch kleinere Einzel-LEDs, welche noch exakter einzelne Pixel erhellen oder dunkel bleiben können.

LCD-Panels haben eine längere Lebensdauer im Vergleich zu OLED-Panels, wo Leuchtdioden verwendet werden, welche auf organischen Stoffen basieren, welche sich rascher zersetzen als anorganische Elemente. Sie erreichen heute auch höhere Helligkeitswerte als ein OLED-Panel, wo die maximale Leuchtkraft durch die Baugrösse der OLED-Pixel limitiert ist.

LCD-Panels sind auch nicht ganz so dünn wie ein OLED-Panel, da sie mehr Schichten zur Erzeugung eines LCD-Bildes benötigen: Da hier polarisiertes Licht zur Beleuchtung zum Einsatz kommt, sind neben der zusätzlichen Hintergrundbeleuchtung auch noch Polarisations- und Farbfilter vor der LCD-Schicht notwendig.

Der primäre Nachteil gegenüber OLED ist und bleibt aber, dass immer etwas Licht seitlich von den LEDs abstrahlt und dadurch nie ganz so perfekte Kontrastwerte wie mit selbstleuchtenden Pixeln erreicht werden können. Der Unterschied zwischen der Bildqualität von OLED- und LCD-TVs wird aber immer geringer. Vor allem bei der Anschaffung eines Fernsehers mit grosser Bildschirmdiagonale muss man sich selbst die Frage stellen, ob die etwas bessere Bildqualität den Mehrpreis eines teuren OLED-Panels aufwiegt.

Die Sonderform des LCD-Panels: QLED

QLED ist eine Weiterentwicklung der LCD-Technologie von Samsung. Hier werden sogenannte «Quantum Dots» eingesetzt, um Schwarzwerte zu erzeugen, die fast an einen OLED-Fernseher heranreichen und ein deutlich erweitertes Farbspektrum aufweisen, welches dasjenige von OLED noch übertrifft. Quantum Dots sind winzig kleine Partikel, die blaues Licht in reines Rot und reines Grün umwandeln. Das ergibt eine optimale Beleuchtung für TV-Pixel, welche aus den Farben Rot, Grün und Blau (RGB) zusammengesetzt sind.

Auch hier werden je nach Preisklasse unterschiedliche Arten von Hintergrundbeleuchtung eingesetzt, welche dann über die effektiv erreichte Bildqualität entscheiden. In den Neo QLED TV-Modellen kommen nun auch Mini-LEDs als Hintergrundbeleuchtung zum Einsatz, um die Bildqualität noch einmal massiv zu verbessern.

Vorteile in der Übersicht:

Die neusten Technologien: Micro LED und QD-OLED

Eine weitere neue Entwicklung in der Bildschirmtechnologie sind Micro-LEDs, super-kleine RGB-LEDs welche kein LCD-Panel für die Farbdarstellung mehr benötigen, also wie bei OLED-Bildschirmen direkt selbstleuchtende Pixel darstellen. Im Unterschied zur OLED-Technologie werden hier aber anorganische RGB-LEDs in Mikrobauweise eingesetzt, also mit entsprechend längerer Lebensdauer. Diese Technologie verbindet so die Vorteile von OLED- und LCD-Panels, wird aber wohl noch ein paar Jahre brauchen, um in Bezug auf den Preis mit den bisherigen Bildschirmtechnologien mithalten zu können.

Mit QD-OLED ist aktuell von Samsung und Sony eine weitere Technologie auf dem Markt, welche verspricht, die Vorteile von Quantum Dots und OLED-Panels zu vereinen. Während bei klassischen QLED-TVs die Quantum Dots zur Hintergrundbeleuchtung eines LCD-Screens eingesetzt werden, kommen bei QD-OLED Quantum Dots direkt als selbstleuchtende Pixel zum Einsatz.

Die Vorteile dieser Technologie sind noch bessere Farben bei hohen Spitzenhelligkeitswerten. Der Farbraum und die seitlichen Betrachtungswinkel sind hier noch grösser als bei einem klassischen OLED-Panel. Als Nachteile kann man aktuell noch anführen, dass die Tendenz besteht, dass an scharfen, kontrastreichen Kanten im Bild schmale Farbsäume auftreten können und dass bisher keine breite Auswahl an Zollgrössen verfügbar ist. Wie alle neuen Technologien, findet man diese zuerst in den Topgeräten der entsprechenden Hersteller, bevor sie dann in den «massentauglichen» Modellen verbaut werden.

Auflösung der Panels

Aktuell sind TV-Geräte in vier Auflösungsklassen erhältlich: WXGA (1366x768 Bildpunkte), Full-HD (1920x1080), 4K UHD (3840x2160) und 8K UHD (7680 x 4320).

WXGA kommt dabei nur noch bei kleineren Günstigmodellen zum Einsatz und entspricht in etwa dem früheren «HD ready»-Standard.

Bei den restlichen Formaten vervierfacht sich die Bildschirmauflösung jeweils pro Schritt von Full-HD bis 8K UHD, ein 8K Panel stellt somit 16-Mal so viele Bildpunkte dar wie ein Full-HD Panel. Entsprechend grösser wird auch die Möglichkeit, feinste Details im Bild darstellen zu können.

Während man bei LCD-TVs noch zwischen allen Auflösungen wählen kann, findet man bei OLED-Modellen nur noch die aktuellen UHD-Auflösungen, also 4K oder 8K.

4K UHD ist dabei der aktuelle Standard in der Bildschirmauflösung, für welchen auch eine grosse Bandbreite an Inhalten verfügbar ist, von TV-Stationen über Streaming-Diensten bis hin zu Ultra HD Blu-rays. 4K-Fernseher findet man auch in praktisch allen Bildschirmdiagonalen und hat somit die Wahl von klein bis sehr gross, passend zu den Platzverhältnissen zu Hause.

8K-UHD-Inhalte sind noch eine Rarität, meistens werden hier 4K-Bildinhalte durch den internen Prozessor des Fernsehers hochgerechnet (Upscaling). Bei sehr grossen Bilddiagonalen, wenn man sehr nahe vor einem Bildschirm sitzt oder ihn gar mit einem PC mit 8K-UHD-Grafikkarte für Gaming nutzt, lohnt sich aber definitiv auch ein Upgrade auf ein 8K-Modell. Der Nachteil hier ist ein deutlich gesteigerter Stromverbrauch, da 8K-Prozessoren Hochleistungen fürs Upscaling vollbringen müssen.

Die Oberflächenbeschichtung des Panels

Ein weiterer Faktor ist die Beschichtung des Panels, also wie stark es die Umgebung bei Lichteinfall widerspiegelt. In der Nacht spielt dies meistens keine Rolle, wer aber oft bei Tageslicht fernsieht, kann durch die Spiegelungen von Fenstern oder glänzenden Objekten stark im Sehvergnügen beeinträchtigt werden. Den gleichen Effekt können bei Nacht auch Zimmerleuchten haben.

Befinden sich also direkt hinter oder seitlich des Sofas Fenster, welche sich nicht abdunkeln lassen, dann lohnt es sich, bei der Anschaffung eines neuen TVs auf eine Anti-Reflektions-Beschichtung des Panels zu achten. Diese mindert störende Spiegelungen stark ab und verhilft so auch bei schwierigen Lichtverhältnissen zu einem ungetrübten TV-Genuss.

Fazit

Ob der neue Fernseher über ein LCD-, QLED-, OLED-, QD-OLED oder gar Micro-LED-Panel verfügen soll, ist wohl primär eine Abwägung des Budgets gegenüber den Ansprüchen an die Bildqualität. Je mehr Geld man hier investiert, desto detailreicher und naturgetreuer wird das resultierende Fernsehbild ausfallen. Bei der Auswahl spielen aber auch noch viele andere Faktoren eine Rolle, wie z.B. Prozessor und Software des TVs, die primär verwendeten Bildquellen, die Soundqualität, das Design oder die vielen Zusatzfunktionen. Das gleiche gilt auch für die Auflösung des Fernsehers: Je mehr Bildpunkte ein Panel darstellen muss, desto höher in der Regel auch der Preis.

Heute bekommt man auch schon für wenig Geld einen guten LCD-TV mit grosser Bildschirmdiagonale. Konsumiert man aber oft 4K-Inhalte, ev. sogar tagsüber und legt Wert auf ein gestochen scharfes, detailreiches sowie kontrastreiches Bild, sollte man wohl eher etwas mehr Geld investieren und auf eine ausgefeiltere Bildschirmtechnik setzen.