Von der Röhre zur DVD: TV- und Aufnahmetechnik erklärt

Fernsehtechnologien im Überblick

Röhrenfernseher (CRT)

Ein Röhrenfernseher (CRT - Cathode Ray Tube) wandelt elektromagnetische Wellen durch ein elektronisches Verfahren in eine schnelle Abfolge von Bildern und Tönen um, die die Realität abbilden. Das empfangene Signal enthält Informationen für Farbe, Helligkeit und Ton.

Herkömmliche CRT-Fernseher besitzen eine Kathodenstrahlröhre, in der das von der Antenne empfangene Signal in drei Elektronenstrahlen umgewandelt wird. Diese werden von einer Anode beschleunigt und treffen auf den Bildschirm, der mit Leuchtstoffen (Phosphoren) in den Farben Rot, Grün und Blau beschichtet ist. Diese Phosphore sind in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet und strahlen bei Beschuss Licht ab.

Eine dünne Metallplatte, die sogenannte Lochmaske, ist mit feinsten Löchern perforiert und sorgt dafür, dass die Elektronenstrahlen nur auf einen winzigen Bereich des Bildschirms treffen. Jeder Strahl trifft dabei exakt auf den Leuchtpunkt seiner entsprechenden Grundfarbe. Für das menschliche Auge verschmelzen diese Punkte zu einem einzigen Lichtpunkt, dessen resultierende Farbe von der Intensität der einzelnen Elektronenstrahlen (Rot, Grün und Blau) abhängt.

Durch die Steuerung von Kupferspulen werden die Elektronenstrahlen in kontinuierlichen und schnellen Bahnen über den Bildschirm geführt. Ähnlich wie das menschliche Auge beim Lesen wird der Bildschirm Zeile für Zeile von links nach rechts und von oben nach unten abgetastet (in der Regel 625 Zeilen). Jeder Durchlauf erzeugt Tausende winziger Lichtpunkte, die auf der Netzhaut des Betrachters zu einem Gesamtbild verschmelzen. Bei einer Bildwiederholrate von 25 Bildern pro Sekunde entsteht durch die Trägheit des Auges (Nachbildwirkung) die Wahrnehmung einer klaren und flüssigen Bewegung.

LCD-Fernseher

Die LCD-Technologie (Liquid Crystal Display) basiert auf Flüssigkristallmolekülen. Werden diese Moleküle einem elektrischen Feld ausgesetzt, richten sie sich geordnet aus und verändern ihre Position. Sie fungieren dabei als optische Schalter: Je nach Ausrichtung lassen sie Licht passieren oder blockieren es, wodurch ein Bildpunkt (Pixel) aktiviert oder deaktiviert wird.

Im Gegensatz zu einfachen LCD-Anzeigen, wie bei Taschenrechnern, können LCD-Fernseher Farbbilder erzeugen. Der Bildschirm besteht aus Millionen von Zellen, die mit Flüssigkristallen gefüllt sind. Jedes Pixel ist in drei Subpixel unterteilt, die jeweils mit einem Farbfilter für Rot, Grün und Blau versehen sind.

Unterschiedliche Lichtintensitäten werden durch die präzise Regelung des Lichtdurchflusses für jedes Subpixel erzeugt. Moderne LCDs nutzen die TFT-Technologie (Thin-Film Transistor), bei der Millionen von Transistoren die Helligkeit jedes einzelnen Pixels individuell steuern.

Plasma-Fernseher

Plasmabildschirme vereinen Merkmale von Röhren- (CRT) und LCD-Fernsehern. Ähnlich wie bei der CRT-Technik wird die Farbe durch die Anregung von Leuchtstoffen erzeugt, während die Aktivierung der einzelnen Pixel mittels elektrischer Felder an die LCD-Technik erinnert.

Ein Plasmabildschirm enthält Hunderttausende winziger Zellen, die mit einem Gasgemisch (meist Xenon und Neon) gefüllt sind. Zwischen Elektroden wird ein elektrisches Feld erzeugt, das einen Elektronenfluss bewirkt. Dieses ionisierte Gas wird als Plasma bezeichnet. Wenn Elektronen durch das Plasma fließen, gibt es ultraviolettes Licht ab, welches wiederum die Phosphorbeschichtung (Rot, Grün und Blau) im Inneren der Zelle zum Leuchten anregt.

Jede Zelle stellt ein Pixel dar, das ebenfalls in drei Subpixel unterteilt ist. Durch die unterschiedliche Intensität der elektrischen Entladung in jedem Subpixel kann die Farbe und Helligkeit des gesamten Pixels präzise gesteuert werden.

Aufzeichnungsmedien: Von Analog zu Digital

Der Videorekorder

Der Videorekorder, der 1956 eingeführt wurde, revolutionierte das Fernsehen, das bis dahin auf Live-Programme beschränkt war, indem er die Aufzeichnung von Bild und Ton auf Videoband ermöglichte. Heimvideosysteme für den Privatgebrauch kamen um 1970 auf den Markt. Seitdem haben sich Videosysteme vom analogen Videoband zum digitalen Video weiterentwickelt.

Beim analogen Videoband werden die Signale einer Kamera oder einer Fernsehsendung in elektrische Signale umgewandelt, die von den Aufnahmeköpfen des Videorekorders auf ein Magnetband geschrieben werden. Dabei werden die Bildsignale in der Mitte des Bandes und die Tonsignale am oberen und unteren Rand aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe bewegen sich die Leseköpfe über die magnetisierten Partikel auf dem Band und wandeln diese wieder in Bild- und Tonsignale um.

Digitales Video

Digitale Videokameras können Aufnahmen auf Band oder auf Speicherkarten sichern und verfügen über Anschlüsse für Fernseher oder Computer. Sie besitzen zudem meist ein integriertes LCD, um die Aufnahme direkt zu betrachten.

Die DVD (Digital Versatile Disc)

Die DVD, die um 1995 aufkam, ähnelt optisch einer Audio-CD, kann aber eine bis zu 25-mal höhere Speicherkapazität aufweisen. DVDs bieten eine hohe Video- und Audioqualität. Sie können eine oder zwei bespielbare Seiten haben, die jeweils aus einer oder zwei übereinanderliegenden Informationsschichten bestehen, was eine maximale Kapazität von 17 GB ermöglicht. Da ein unkomprimierter digitaler Film jedoch über 300 GB an Daten benötigen kann, wird ein Datenkompressionsverfahren namens MPEG-2 verwendet.

DVD-Varianten

Es gibt verschiedene Varianten der DVD:

• DVD-Video: Für Filme.
• DVD-ROM: Wird in Computern als Datenspeicher verwendet.
• DVD-Audio: Bietet eine höhere Klangqualität als CDs und DVD-Videos und kann zusätzlich Fotos oder Diashows enthalten.

Die meisten Abspielgeräte können alle gängigen DVD-Typen lesen.

Beschreibbare DVD-Formate

Zum Brennen von DVDs gibt es unterschiedliche Formate:

• DVD-R: Eine einmal beschreibbare Disc.
• DVD-RW: Eine mehrfach wiederbeschreibbare Disc.
• DVD-RAM: Eine Disc, die wie eine Festplatte mit hoher Geschwindigkeit gelesen und beschrieben werden kann.