Konica Minolta Spektralradiometer zur Erfassung präziser Messdaten für bahnbrechende Innovationen am Institut für Rundfunktechnik.
Exakte Messungen, normsetzend und technologieführend Seit 50 Jahren ist das Institut für Rundfunktechnik (IRT) im deutschsprachigen Raum als Forschungsinstitut für die technische Normierung der öffentlich-rechtlichen Rundfunk-Anstalten des deutschen Fernsehens und Radios, also der ARD, des ZDFs und des Deutschlandradios, des Österreichischen Rundfunks ORF und der Schweizerischen Rundfunk und Radio-Gesellschaft SRG/SSR und als ihre Interessenvertretung bei der European Broadcasting Union (EBU) zuständig. Angesiedelt auf dem Produktionsgelände des Bayerischen Rundfunks in München/Freimann ist das IRT für zahlreiche bahnbrechende Innovationen verantwortlich. Zu nennen ist hier allein für die letzten Jahre die erste volldigitale HDTV Übertragung (1992), die Entwicklung des Virtuellen Studios (1996), die erste 5.1 Mehrkanaltonübertragung mit DVB (1998), Entwicklung des KEM Mikrophons (1999), MPEG Layer II (2000), Versorgungsrechnung für DVB-T Einführung (2003) und 2004 und 2005 die ersten unkomprimierten HDTV-Aufnahmen in 720p und schließlich 1080p. Darüber hinaus profitieren von den Dienstleistungen des IRT nicht nur das öffentlich-rechtliche Rundfunkwesen sondern auch viele Unternehmens-Kunden der Kommunikations- und Informations-Technik - und damit nicht zuletzt auch der Fernsehzuschauer selbst.
Bedingt durch den technischen Fortschritt ändern sich die technologischen Anforderungen an das Fernsehen ständig. Mit dem Einzug der neuen Flachbildschirme in die Studios – und in die Wohnzimmer des Fernsehpublikums - muss auch ihr Leistungsvermögen hinterfragt werden. Das IRT hat deshalb in einer Studie mit 11 Herstellern 15 Klasse 1 Monitore für die Fernseh-Studio- Ausstattung mit unterschiedlichen Bild-Technologien und –Formaten auf ihre Eignung als Messgeräte zur Beurteilung von Videosignalen gemäß EBU Tech 3320 überprüft. Dies ist notwendig geworden, weil durch die technische, wie auch durch die Markt-Entwicklung ein Austausch der bestehenden Röhrengeräte notwendig wird und die Einführung des „High-Definition TeleVision“ (HDTV) bevorsteht.
Aus diesem Grund hat das IRT umfangreiche Messungen zur ihrer Evaluation als Wiedergabemedium für die Studios in den Fernsehanstalten veranlasst. Natürlich wurden dabei die technologisch bedingten Einschränkungen moderner LCD- und Plasma-Bildschirme wie Blickrichtungsabhängigkeit, Leuchtdichte, Farb- und Kontrastumfang und Bewegungsartefakte etc. berücksichtigt.
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Für die schnelle Ermittlung präziser Messdaten setzt das IRT auf das Spektroradiometer der CS-Reihe von Konica Minolta Sensing. Das CS-1000 beispielweise ist auf Grund seiner Leistungsfähigkeit zum allgemein in der Fachwelt akzeptieren Standard für die Beurteilung aller wichtigen optischen Bildschirmparameter nicht nur im Bereich des öffentlichen rechtlichen Fernsehens geworden. „Das Spektroradiometer CS-1000 von Konica Minolta Sensing bietet mit seiner optischen Spektral-Analyse eine sichere Grundlage zur Ableitung aller wichtigen photometrischen und farbmetrischen Größen, die zur Beschreibung der visuellen Leistungsfähigkeit von modernen Bildschirmen benötigt werden“, erklärt Friedrich Gierlinger, Projektleiter beim IRT.
„Das unterscheidet es von vielen anderen Mess-Instrumenten in unserem Bereich, die nur Teil-Ergebnisse liefern können“. Das CS-1000 stellt eine Vielzahl von Leistungsmerkmalen zur Verfügung, die die Messungen vereinfachen und, da in einem Instrument gebündelt, auch beschleunigen. Dank seiner optimierten spektralen Auflösung mit einer Halbwertsbreite
von <5nm bei einer Wellenlängengenauigkeit von 0,3 nm ist eine damit verbundene hohe Messsicherheit bei der Farbwertanalyse gegeben. „So können wir in einem weiteren Schritt alle relevanten Parameter berechnen und ableiten…“, ergänzt Gierlinger. Das geschieht >on the flight<, denn die Daten werden direkt an eine dafür entwickelte und geschriebene
Auswertungssoftware weitergeleitet. „Die Software ist perfekt auf die Datenübergabe des CS-1000 abgestimmt“, bestätigt der Test-Leiter (Abteilungsname) und ist deshalb im Ensemble mit dem Messinstrument eine erhebliche Arbeitserleichterung.
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Offensichtlich genügen indessen die neuesten Flachbildschirme der Klasse 1 in ihrem Leistungsvermögen noch nicht in allen Punkten den Anforderungen, die die EBU in ihrer alten Richtlinie Tech 3320 – jedoch - an Röhrenmonitore gestellt hat. . „Keiner der nun auf dem Markt erhältlichen Klasse 1 Bildschirme auf LCD und Plasma Basis erfüllt nach den bestehenden Kriterien der EBU die geforderten Leistungsdaten zur Gänze. Sie werden grob gesagt nur dann erfüllt, wenn die Messungen in optimaler Blickrichtung zum Monitor erfolgen“ beschreibt Gierlinger die scheinbaren Schwächen der aktuellen Fernsehtechnik, die durch die Messungen mit dem Spektroradiometer von Konica Minolta Sensing ermittelt wurden. Dafür hat er mit seinem Team sogar eine eigene Mess-Vorrichtung entwickelt, die die unterschiedlichen Mess-Richtungen realisieren kann (siehe Foto). Die Ergebnisse, die hier ermittelt wurden, sprechen für sich. Schon bei geringer Winkelverschiebung kommt es zu erheblichen Farbschwankungen. Das ergaben die Messungen mit dem CS-1000 von Konica Minolta Sensing. „Teilweise springt die Farbtemperatur von 6500 Kelvin, eben der Normlichttemperatur D65 auf ca. 13.000 Kelvin. Das verfälscht die Farben dramatisch. Das Bild wird sehr blaustichig“, sagt Gierlinger. Bei Röhren-Monitoren war es bisher nicht so entscheidend, aus welcher Position und Richtung zum Beispiel ein Fernsehregisseur auf einen Bildschirm blickte: Stets gaben die Bilder die Farben einheitlich wieder, so wie sie als Signal beim Monitor ankamen. Für die Beurteilung einer Studioaufnahme reichte es daher, dass der Regisseur von einer Position aus alle Monitore beobachten konnte. Stets konnte er sich dabei auf die Wiedergabe des Bildes verlassen. Es genügte zur Beurteilung und war damit Fundament seiner Bildregie. Bei der neuen Generation der Klasse 1 Flachbild-Monitore wird aber die ideale Position des Regisseurs im Verhältnis zum Monitor maßgeblich für die Bildwiedergabe. Steht der Regisseur in einem falschen Winkel zum Bildschirm, verändert sich der relative Farbort, sein Weißpunkt und so weiter in unterschiedlichem Maße, so dass es zu einer unerwünschten Farbverschiebung kommt. Der Regisseur würde außerhalb des optimalen Betrachtungs-winkelbereichs andere Farben sehen, die er auch anders beurteilen würde. „Eine Korrektur des Bildes durch ihn würde zur falschen Einstellung der Bildwerte führen. Die Folgen wären unterschiedliche Farbwiedergaben auf verschiedenen Monitoren und ein ständiges Nachregeln der Bildwerte“, führt Gierlinger weiter aus. Schon ein leichtes Kippen an der horizontalen Bildachse um + oder – 15° führt zu einer Farbverschiebung, wie die Messungen mit dem Displaymessgerät von Konica Minolta Sensing ergaben. Durch die hohe Messpräzision diese Studie wurden die Grenzen der aktuellen Angebote Klasse 1 Monitore beim Einsatz im Fernsehstudio ausgelotet. Daher wird eine Anpassung unvermeidlich sein. Dies gilt insbesondere für die Einführung des hochauflösenden Fernsehens, die zum Ende des Jahres 2009 erfolgen soll. Hier setzt quasi eine Zangenbewegung der Konsumenten auf der einen und der Industrie und der Film- und Fernseh-Produktion auf der anderen Seite ein. Denn mittlerweile werden fast alle Filme digital und hochauflösend hergestellt - sogar ältere in diese neuen Formate umgewandelt. Eine technische Entwicklung, die sich durchgesetzt hat und mittlerweile auch im Amateur-Bereich angekommen ist. Viele moderne Spiegelreflexkameras erlauben heute schon Aufnahmen im HDTV Format, und das, obwohl sie als so genannte Still-Kameras für Einzelaufnahmen konzipiert wurden. ---------------------------------
Seit Mitte 2009 setzt das IRT seine Klasse 1 Monitor Studie mit dem neuen CS- 2000A Spektroradiometer von Konica Minolta Sensing fort. Das CS-2000A verfügt über eine noch feinere Mess-Optik als die des CS-1000. Diese kann auch schwächste Lichtsignale erfassen. Das CS-2000A eignet sich daher insbesondere schon jetzt für extreme „Low-Luminance“ Messungen wie sie selbst von den besten High-End Displays derzeit kaum erreicht werden. Das CS-2000A arbeitet mit einem Kontrastumfang von 1.000.000:1 und ermöglicht darüber hinaus, als wohl weltweit bester Ultra-Low Helligkeits-Analyzer, selbst geringste Leuchtdichten von 0,0005 cd/m² bei einem Messwinkel von 1° zu detektieren. Die Reduzierung mechanischer und elektrischer Rauschfaktoren sowie frei wählbarer Messwinkel ermöglichen dem CS- 2000A eine nie dagewesene Präzision und garantieren auch für zukünftige Displaytechnologien zuverlässige Messwerte. ---------------------------------
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