16:9 und Letterbox -
quadratische oder rechteckige Pixel?

Juli 2002     

Der Breitbildfernseher schaltet zwischen verschiedenen Bildformaten hin und her. Alle Kombinationen von schwarzen Balken bis zu Eierköpfen sind möglich, egal ob das Bild per Satellit oder DVD-Player zugespielt wird. Der im PC oder MAC geschnittene Film läßt sich nicht mehr auf den Digitalcamcorder ausspielen. Standbilder können nicht in das Schnittsystem eingespielt werden. Das erleben wir immer öfter.

Zur Problemlösung lohnt oft ein Blick auf die Darstellung von quadratischen oder rechteckigen Pixeln. Bei unserem lieben alten Fernseher haben wir ein exaktes Verhältnis von Bildbreite zu Bildhöhe, nämlich 4:3. Auch Computermonitore verwenden dieses Verhältnis. 800 x 600, 1024 x 768 und 1280 x 960 sind ebenso 4:3 Formate.  Spannend wird die Sache bei der Darstellung der Widescreen-Formate , etwa der Wiedergabe im Seitenverhältnis 16:9.

Wir DV-Filmer arbeiten beim 4:3 Format bei einem Pixelverhältnis von 768 x 576 mit quadratischen Pixeln. Hier dargestellt in rot/blau in der linken, oberen Bildhälfte.

Bei der Darstellung mit rechteckigen Pixeln beträgt das Verhältnis 720 x 576 Pixel.
Hier dargestellt in grün/gelb in der rechten, unteren Bildhälfte. Ein Kreis wird also nicht etwa verzerrt abgebildet, sondern hat nur ein anderes Pixelverhältnis.
 Im europäischen TV-System können von 625 Zeilen für das Bild nur 576 genutzt werden. Die Gründe liegen im analogen Bildaufbau der 50er-Jahre-Technik (Fernsehbildröhre <-> Elektronenstrahlröhre). Das Fernsehbild setzt sich aus 2 Halbbildern zusammen. Beim 1. Halbbild schreibt der Elektronenstrahl die Zeilen 1, 3, 5 usw., beim 2. Halbbild die geraden Zeilen 2, 4, 6 usw. Nach der letzten Zeile des 1. Halbbildes springt der Elektronenstrahl nach oben und schreibt die 1. Zeile des 2. Halbbildes. Für diesen Zeilensprung wird jeweils der Elektronenstrahl für die Dauer von 25 Zeilen pro Halbbild ausgeschaltet. Bleibt eine nutzbare Anzahl von 576 Bildzeilen.

Von der Digitalvideotechnik sind wir nur noch Formatangaben oder Auflösungen in Pixelverhältnissen gewohnt. Also gut, rechnen wir los. 576 Zeilen multipliziert mit dem Seitenverhältnis 4/3 ergibt eine „Spaltenanzahl“ von 768. Diese Angabe kennen wir DV-Freaks wieder: Das Pixelverhältnis von 768 x 576 ist der Standard bei fast jedem Videogerät. Gemeint sind „quadratische“ Pixel. DV-Pixel dagegen sind rechteckig, so daß in horizontaler Richtung 720 Pixel ausreichend sind, bleibt ein Pixelverhältnis von 720 x 576 für ein korrektes Seitenverhältnis von 4:3.

Für die 16:9 Darstellung wird das Bild oben und unten um die überflüssigen Pixel gekürzt, bei konstanter horizontaler Pixelanzahl. Damit ergeben sich die 16:9 Pixelverhältnisse
768 x 432 (768 „Spalten“ * Seitenverhältnis 9/16 = 432 Zeilen) bzw.
720 x 405 (720 * 9/16 = 405) für DV.
Bei der Wiedergabe auf einem 4:3 Fernseher werden oben und unten einfach schwarze Balken eingeblendet. Das berühmte Letterbox-Bild ist entstanden, das ein wenig dem Blick durch einen Briefkastenschlitz erinnert.

Das im 16:9 Format produzierte Video mit dem Pixelverhälnis 768 x 432 (720 x 405) erhält auf einem 16:9 Fernseher nicht nur oben und unten, sondern richtigerweise auch rechts und links einen schwarzen Balken. Durch die innovative 16:9-Zoomfunktion des Fernsehers wird das Bild horizontal und vertikal aufgeblasen, bis es den gesamten Bildschirm ausfüllt und gleichzeitig unschärfer wird. Denn es ist nicht mehr Information da, weil in 768 x 576 Letterbox produziert wurde.
Eigentlich hätte im Pixelverhältnis 1024 x 576
(576 Zeilen * Seitenverhältnis 16/9 = 1024 „Spalten“)
 aufgezeichnet werden müssen. Diese horizontale Auflösung lassen die Übertragungswege vom Sender zum Videorekorder aber noch immer nicht zu.

Der Trick der Breitband-Bildwiedergabe in hoher Qualität von DVD auf einem Breitbild-Fernsehgerät stammt vom Cinemascope-Verfahren beim 35mm-Film. In beiden Fällen wird das Bild optisch durch ein spezielles Objektiv verzerrt. Ein sogenannter Anamorphot (anamorphotische Aufzeichnung) staucht den horizontalen Bildausschnitt optisch so zusammen, daß aus dem geometrisch wahren 1024 x 576 Bild ein verzerrtes 768 x 576 Bild entsteht. Kreise sind nicht mehr rund, sondern oval, Menschen haben Eierköpfe. Bei der Wiedergabe im 16:9 Fernseher wird das Bild wieder elektronisch entzerrt. Die vertikale Auflösung bleibt erhalten, die horizontale geht ein wenig verloren.

Michael Haßler