Der Unterschied in der Bildqualität springt ins Auge – prüfen Sie die LCD-Anzeigequalität!

Haben Sie eigentlich schon einmal die Anzeigequalität des LCD genau überprüft, das Sie normalerweise verwenden? Oft werden bisher unbemerkte Probleme bei der Anzeigequalität erst durch eine Überprüfung z. B. mithilfe von Testbildern erkannt. Hier werden wir Ihnen grundlegende Faktoren zur Beurteilung der LCD-Anzeigequalität und eine einfache Möglichkeit vorstellen, diese zu prüfen.

Führen Sie zunächst den folgenden einfachen Test durch: Nachfolgend finden Sie Bilddaten in Form einer Reihe aus drei Quadraten. In der Mitte jedes Quadrats befindet sich ein äußerst matt abgebildeter, kaum noch wahrnehmbarer Buchstabe, insgesamt sind es also drei Buchstaben. Von links gelesen ergeben sie ein Wort. Können Sie das versteckte Wort erkennen?

Und richtig: Die Antwort lautet "LCD". Wahrscheinlich waren die in den Quadraten verborgenen Buchstaben für viele Benutzer gut lesbar.

Der nächste Test hingegen ist etwas schwieriger. Ein Wort ist in den vier unten dargestellten Quadraten verborgen, wie auf den Bildern oben. Die Farbe der Buchstaben ist denen der Kästchen selbst sehr ähnlich. Daher ist zu erwarten, dass es in vielen Fällen schwierig sein wird, diese in Ihrem Browser genau auseinanderzuhalten. Laden Sie das Bild herunter und prüfen Sie es genau mithilfe einer Bildbearbeitungssoftware oder einer Anzeigesoftware, die zur genauen Farbwiedergabe geeignet ist.

Dieses Mal lautet die Antwort "EIZO". Je nach Beleuchtung oder Benutzerumgebung könnte das Wort schwer zu erkennen sein. Sollten Sie aber in der Lage sein, diese vier Buchstaben zu lesen, ist die Anzeigequalität Ihres LCD oder genauer der Farbtonverlauf bei den Standbildern extrem hochwertig.

Wenn Sie hingegen die Buchstaben auch nach längerem Hinschauen gar nicht lesen können, sollten Ihnen Zweifel an der Anzeigequalität Ihres LCD kommen.

Betrachten wir nun die Einzelheiten näher. Die "Bildqualität" ist natürlich das Hauptleistungsmerkmal eines LCD.

Hier möchten wir Ihnen eine einfache Methode vorstellen, wie Sie die LCD-Anzeigequalität prüfen können. Sie können sich von der grundlegenden Qualität eines Displays überzeugen, indem Sie sich einige einfache Testbilder ansehen, ähnlich wie beim zu Beginn vorgestellten Test. Zunächst möchten wir Ihnen einen Eindruck davon vermitteln, wie wichtig die korrekte Wiedergabe von Bilddaten ist, indem Sie das LCD überprüfen, das Sie gerade verwenden (das, mit dem Sie gerade diese Seite lesen).

Hierbei werden Farbbilder und monochrom gemusterte Bilder verwendet, um den Farbtonverlauf zu überprüfen, außerdem einfache Bilder, um Helligkeit und Farbartvariation zu testen. Verschiedene Testbilder, z. B. die Testbilder für den Farbtonverlauf, sind zum Download verfügbar. Nutzen Sie zur Anzeige der heruntergeladenen Testbilder eine Bildbearbeitungs- oder Anzeigesoftware, die zur genauen Farbwiedergabe in der Lage ist. Wie wir bereits zu Beginn dieses Artikels erwähnt haben, muss hierbei berücksichtigt werden, dass in vielen Fällen Farben in den Webbrowsern nicht exakt wiedergegeben werden können. (Derzeit unterstützen nur einige wenige Browser wie Safari und Firefox 3.x ein entsprechendes Farbmanagement.)

Bevor Sie mit der visuellen Überprüfung der Anzeigequalität beginnen, setzen Sie Ihren LCD auf die Standardeinstellungen zurück und wählen Sie AdobeRGB oder sRGB als Bildmodus aus. Wenn diese Modi nicht verfügbar sind, können Sie auch die Farbtemperatur auf 6.500 K und den Gammawert auf 2,2 einstellen. Falls es nicht möglich ist, die Farbtemperatur und den Gammawert einzustellen, passen Sie einfach die Helligkeit und den Kontrast so an, dass die Bilder besser zu erkennen sind. Handelt es sich allerdings um eine LCD-Umgebung, die bereits farbkalibriert worden ist, belassen Sie diese so, wie sie ist.

Bei durchschnittlichen LCD-Geräten dauert es nach dem Einschalten einige Zeit, bis sich der Monitor stabilisiert hat. Warten Sie deshalb mindestens etwa 30 Minuten, bevor Sie den Test durchführen. (Die meisten EIZO-Monitore stellen hier eine Ausnahme dar, da sie mit einer eigens entwickelten Dimmfunktion ausgestattet sind und sich bereits kurz nach dem Einschalten stabilisieren.)

Passen Sie den Standfuß des Monitors so an, dass die Raumbeleuchtung nicht auf dem Bildschirm reflektiert wird. Dies ist besonders bei Produkten mit nicht entspiegelten (glatten) Bildschirmtypen zu beachten, da diese stark reflektierend wirken. Die Reflexion von Umgebungslicht erschwert die visuelle Überprüfung. Die Überprüfung wird sehr vereinfacht, wenn Sie sie nachts durchführen, dabei die Raumbeleuchtung ausschalten und so viel Umgebungslicht wie möglich ausschließen. Dies gilt sowohl für Bildschirmtypen mit als auch ohne Entspiegelung.

Für diesen Artikel haben wir den Test auf dem EIZO FlexScan-LCD SX2462W (Breitbild-LCD mit 24,1 Zoll) durchgeführt.

Bei der Anzeige der Testbilder (selbstverständlich der schwierigeren) auf dem FlexScan SX2462W waren alle vier Buchstaben bei näherem Hinschauen schwach zu erkennen und lesbar. Dies spricht für das hohe Niveau der Bildqualität.

Es ist bei LCDs verhältnismäßig einfach, die Darstellung von Farbtonverläufen visuell zu prüfen. Anhand der dargestellten Farbton- und Graustufenverläufe wird ersichtlich, ob das vollständige Bild gleichmäßig wiedergegeben wird. Eine mangelhafte Darstellung von Farbtonverläufen äußert sich in Effekten wie absaufenden Schatten in dunklen Bereichen, Ausreißen der Lichter in hellen Bereichen, Streifenbildung (vertikale und horizontale Streifen) im mittleren Farbtonverlauf und Farbstiche – auf solche Anzeichen sollten Sie achten.

Nachstehend finden Sie Bilder mit Farbton- und Graustufenverläufen. Jedes Testbild ist für drei verschiedene Auflösungsstufen ausgelegt (1.280 × 800 Pixel, 1.680 × 1.050 Pixel und 1.920 × 1.200 Pixel). Die entsprechende Auflösung wird durch Klicken auf das Testbild angezeigt. Laden Sie nun die Testbilder in der Ihrem aktuellen LCD entsprechenden Auflösung herunter. Der Farbtonverlauf kann variieren, je nachdem, ob das Bild im Hoch- oder Querformat angezeigt wird. Deshalb kann es sinnvoll sein, die Testbilder zu drehen und sie auch im Hochformat anzuzeigen.

16-stufiger Farbtonverlauf (Schwierigkeitsgrad: einfach)

Bei diesem Farbtonverlaufsmuster durchlaufen die Farben Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta und Gelb beim Übergang zu Schwarz oder Weiß 16 verschiedene Abstufungen. Hierbei handelt es sich um einen einfachen Test. Deshalb ist zu erwarten, dass die Unterteilung der Farbbalken in jeweils 16 Segmente in den meisten Umgebungen wahrgenommen werden kann.

64-stufiger Farbtonverlauf (Schwierigkeitsgrad: mittel)

Hier durchlaufen die Farben Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta und Gelb beim Übergang zu Schwarz oder Weiß 64 verschiedene Abstufungen. Jeder Farbbalken ist in 64 rechteckige Segmente unterteilt. Bei dieser hohen Anzahl Abstufungen ist es wahrscheinlich für viele LCDs schwierig, Abgrenzungen in den dunkleren Bereichen oder in jenen Bereichen differenziert darzustellen, die nah an den Primärfarben liegen.

Stufenloser Farbtonverlauf (Schwierigkeitsgrad: hoch)

Ein stufenloser Farbtonverlauf, bei dem die Farben Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta und Gelb mit 256 verschiedenen Abstufungen zu Schwarz oder Weiß übergehen. Bei diesem Schwierigkeitsgrad ist es von Weitem nicht möglich, zwischen nebeneinanderliegenden Farben zu unterscheiden. Falls Sie jedoch einen LCD mit exzellentem Farbtonverlauf verwenden, werden Sie bei genauer Betrachtung bemerken, dass jede Farbe in dünne rechteckige Segmente unterteilt ist.

Graustufenverlauf (Schwierigkeitsgrad: einfach – hoch)

Bei diesem Farbtonverlaufsmuster werden Abstufungen von Schwarz bis Weiß durchlaufen. Es ist unterteilt in 5 Querbalken (von oben nach unten): stufenlos, 128 Abstufungen, 64 Abstufungen, 32 Abstufungen und 16 Abstufungen. Selbst wenn alle Unterschiede in den 16‑ und 32‑stufigen Verlaufsmustern weiter unten gut zu erkennen sind, ist davon auszugehen, dass an einigen Stellen in den 64‑ und 128‑stufigen Verlaufsmustern die Unterschiede zwischen angrenzenden Farbtönen nur schwer zu sehen sind. Mit diesem Graustufen-Testbild können Sie außerdem überprüfen, ob der Grauverlauf Farbstiche enthält.

Auf einem durchschnittlichen LCD erscheinen Graustufenverläufe, die nah am Farbton Schwarz liegen, tendenziell als absaufende Schatten (Grauverläufe, die nah am Farbton Weiß liegen, werden hingegen vergleichsweise genau abgebildet). Wenn im OSD-Menü Ihres LCD eine Kontraseinstellung möglich ist, versuchen Sie, den Kontrast stufenweise zu verringern. Das Verringern des Kontrasts ermöglicht oft eine genaue Darstellung der Stufenverläufe, die sonst als absaufende Schatten oder als ausreißende Lichter wahrgenommen worden wären.

Wahrscheinlich werden bei den meisten LCD-Geräten Streifenbildungen und Farbstiche in den mittleren Farbtonabstufungen bis zu einem gewissen Grad erkennbar sein. Die Streifenbildung in den mittleren Farbabstufungen wird durch Farbtonsprünge (fehlende Abstufungen) verursacht. Treten diese zusammen mit Farbstichen auf, bedeutet das, dass die RGB-Gammakurven ungleich verlaufen. Anders als bei absaufenden Schatten oder ausreißenden Lichtern handelt es sich hier um einen Bereich, der nur schwer durch Anpassungen des Benutzers direkt verbessert werden kann.

Bei Problemen mit dem Farbtonverlauf können die darzustellenden Originalfarben des jeweiligen Bildinhalts nicht wiedergegeben werden. Wenn Sie bei der Bildwiedergabe von Videos, Computerspielen oder Fotos genauer hinschauen, können Sie wahrscheinlich Auffälligkeiten wie mangelnde Farbtiefe, unnatürliche Farbabweichungen in den mittleren Farbtonverläufen und Aussparungen mit großen absaufenden Schatten wahrnehmen. Natürlich ist es sehr schwierig, solche Monitore für Anwendungen wie Bildbearbeitung oder Grafikprogramme zu verwenden, für die die Farbwiedergabe elementar ist.

Bisher ging es um die Überprüfung des Farbtonverlaufs. Die Erläuterungen zu Effekten wie absaufende Schatten in dunklen Bereichen, ausreißende Lichter in hellen Bereichen und Streifenbildung in mittleren Farbtonverläufen waren sicher recht einfach nachzuvollziehen. Es ist jedoch schwierig zu unterscheiden, ob ein Farbtonverlauf mit Farbstichen versehen ist. Daher möchten wir darauf näher eingehen.

Unten befindet sich eine Reihe von Bildern mit sieben leicht unterschiedlichen Grautönen. Nur eines ist ein neutrales Grau (ohne Farbstich). Können Sie erkennen, um welches es sich dabei handelt?

Es handelt sich um das Bild rechts außen. Sollten die anderen Grautöne ebenfalls korrekt aussehen, könnte die Farbwiedergabe aus verschiedenen Gründen nicht richtig funktionieren, z.B. wegen der Lichtverhältnisse oder der LCD-Einstellungen.

Wenn beispielsweise Räume mit normalen Glühlampen beleuchtet werden, sehen Weiß- und Grautöne rötlich aus, während sie unter Leuchtstofflampen eher grünlich wirken. (Aus diesem Grund gibt es für Farbbeurteilungen speziell angefertigte Leuchtmittel.) Zudem können Weiß- und Grautöne eine rötliche Einfärbung aufweisen, wenn der Monitor auf eine niedrigere Farbtemperatur eingestellt worden ist, während eine hohe Farbtemperatur ihnen eine bläuliche Nuance geben kann. So kommt es oft vor, dass das Grau gemäß der Bilddaten nicht wie ein echtes Grau dargestellt wird.

Ein weiteres großes Problem besteht darin, dass das menschliche Auge (Gehirn) sehr leicht durch Umgebungsfarben beeinflussbar ist. Wahrscheinlich kennt jeder die folgende Erscheinung: Treten Sie von draußen in einen mit Glühlampen beleuchteten Raum ein, wirkt der gesamte Raum zunächst scheinbar in rötliches Licht getaucht. Sobald sich die Augen dann daran gewöhnt haben, verliert sich dieser Eindruck jedoch.

Die folgenden beiden Bildmuster sind einfach nachvollziehbare Beispiele für optische Täuschungen. Sie zeigen Ihnen, wie stark das menschliche Auge durch die Umgebungsfarben beeinflusst wird.

Aufgrund der Fähigkeit des menschlichen Auges, sich an vielfältige Umgebungen anpassen zu können, ist eine exakte Farbabgrenzung durch bloße visuelle Überprüfung selbst für Fachleute extrem schwierig. Deutliche Farbabweichungen können wahrscheinlich wahrgenommen werden, aber geringfügige Farbstiche bleiben einfach unbemerkt.

In der Praxis ist es wichtig, dass die Bildqualität des Monitors nicht angepasst bzw. Bildmaterial nicht bearbeitet wird, solange solche falsch erkannten Farbtöne verwendet werden. Es gibt einige Monitore, bei denen die RGB-Werte individuell angepasst werden können. Dabei ist jedoch Vorsicht geboten, da willkürliches Umstellen oft zu einem irreparablen Verlust der Farbbalance führt. Neutrale Grau- und Weißtöne abzubilden und diese als Richtschnur zu verwenden, ist eine effektive Möglichkeit, die Farbeinstellungen von Bilddaten feiner anzupassen.

Nun überprüfen wir den Farbtonverlauf mithilfe von einigen leicht unterschiedlichen Testbildern. Unten befinden sich Farbmuster in einem Spektrum blasser Farben mit Abstufungen im dunkleren und im helleren Bereich. Sie sind so angeordnet, dass eine Unterscheidung zwischen angrenzenden Farben auf einem LCD mit unzureichendem Farbtonverlauf nicht vorgenommen werden kann.

Farbtonverlaufsmuster für den hellen Farbbereich (Schwierigkeitsgrad: mittel)

Bei diesem Farbmuster verlaufen die Farben stufenweise von fast weißen Pastelltönen bis hin zu noch näher an Weiß liegenden Nuancen. Je mehr die Helligkeit mit jeder einzelnen Farbnuance zunimmt (je näher sie beim Farbton Weiß liegt), desto schwieriger wird es, zwischen angrenzenden Farben zu unterscheiden.

Farbtonverlaufsmuster für den dunklen Farbbereich (Schwierigkeitsgrad: hoch)

Dies ist ein Farbverlaufsmuster, bei dem sich Helligkeit und Farbton stufenweise verändern. Je mehr die Helligkeit mit jeder einzelnen Nuance abnimmt (je näher sie am Farbton Schwarz liegt), desto schwieriger wird es, zwischen angrenzenden Farben zu unterscheiden.

Sie konnten wahrscheinlich das gesamte Bild in den Farbtonverlaufsmustern auf der vorherigen Seite erkennen. Bei diesem Muster jedoch konnten Sie möglicherweise einige Teilbereiche nicht wahrnehmen. Wie erwähnt werden Farbtonverläufe, die nah an der Farbe Schwarz liegen, bei LCDs tendenziell als absaufende Schatten abgebildet. Solche Testbilder sind besonders schwer auseinanderzuhalten.
Da einige Bereiche nicht sichtbar sind, werden fein abgestufte Hautfarben und -nuancen möglicherweise bei der Fotoretusche nicht exakt wiedergegeben, auch wenn das Ausmaß der nicht erkannten Farbtöne bereits je nach Sehkraft des Benutzers schwankt. Benutzer, die Wert auf eine exakte Farbwiedergabe legen, sollten dies bedenken, wenn sie planen, ihr LCD durch ein neues zu ersetzen oder ein zusätzliches LCD zu erwerben.

Bei der Prüfung des Farbtonverlaufs können gleichzeitig auch ganz einfach die Helligkeits- und Farbartvariationen visuell überprüft werden. Durch die Helligkeitsvariation wird die Helligkeit auf dem Bildschirm gestreut. Das macht sich leicht bei der Nutzung der Vollbildanzeige beim Erstellen von Dokumenten oder der Arbeit mit Tabellenkalkulationen bemerkbar. Die Farbartvariation ist nicht so leicht zu erkennen wie die Helligkeitsvariation und führt zu einer Farbstreuung auf dem Bildschirm. Durch sie werden Farben bei Grafikanwendungen unnatürlich wiedergegeben und die Reproduzierbarkeit von Farben wird verschlechtert.

Jedes LCD-Display verfügt über einen gewissen Grad an Helligkeits- und Farbartvariationen, aber bei vielen Geräten kommen diese stärker zum Tragen, wenn die Helligkeit verringert wird. Ein Vergleich der Helligkeits- und Farbartvariationen bei einer Reihe von LCDs zeigt, dass ziemlich große Unterschiede zwischen den einzelnen Geräten bestehen. Dies ist also ein Punkt, den man berücksichtigen sollte.

Helligkeits- und Farbartvariationen können mithilfe der Standardfunktionen von Windows bzw. von Mac OS X überprüft werden. Sie müssen nur den Desktophintergrund auf „Graustufen“ einstellen und sich den gesamten Bildschirm mit etwas Abstand anschauen. Optimal führen Sie den Test durch, indem Sie den Desktophintergrund auf Schwarz, Weiß, Grau, dann auf 100 % Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta und Gelb einstellen und danach irgendeinen „fast weiß-blassen“ Farbton auswählen.

Wenn Sie diesen Test tatsächlich durchführen, finden Sie bei der Anzeige von Graustufen bzw. von fast weiß-blassen Farbtönen möglicherweise eine größere Variation als erwartet vor. Gewöhnlich ist es im Zentrum eines LCD-Bildschirms am hellsten und wird dann stufenweise in Richtung der Ecken immer dunkler. Wird kein großer Unterschied in der Helligkeit zwischen der Bildschirmmitte und den Randbereichen deutlich, besteht dieses Problem nicht. Aber es gibt Geräte, bei denen dieser Unterschied sehr ins Auge fällt.

Dieser Test ist übrigens auch sehr effektiv, um das LCD auf fehlende Pixel zu überprüfen (normale Beleuchtung / unbeleuchteter Raum). Prüfen Sie die Schwarzanzeige am besten in einer abgedunkelten Umgebung, beispielsweise nachts und bei gesamter Raumbeleuchtung ausgeschaltet. Selbst wenn Sie in einer beleuchteten Umgebung den gesamten Bildschirm als einheitlich schwarz wahrgenommen haben, könnten in einer dunklen Umgebung in einigen Bereichen Variationen aufgrund von Lichtlecks sichtbar werden.

Derzeit erhältliche LCDs gestatten mit einem bis zu 180° weiten Blickwinkel in horizontaler und vertikaler Richtung größte Betrachtungsfreiheit.

Dennoch bedeutet dies irreführenderweise nur, dass der „Bildschirm sichtbar“ ist. Bei den Angaben zum Betrachtungswinkel darf der Begriff „sichtbar“ so lange verwendet werden, bis der Anzeigekontrast bei seitlicher Betrachtung des LCD auf ein extrem niedriges Verhältnis von 10:1 oder 5:1 fällt. (Je steiler der Blickwinkel ist, desto stärker nimmt der Kontrast ab.) Das heißt, die Gleichmäßigkeit der Anzeige in der Bildschirmmitte und an den Bildschirmrändern oder der Grad der Farbabweichung bei seitlicher Betrachtung werden dabei nicht berücksichtigt

Im idealen Blickwinkelbereich sind Helligkeit und Farbart sehr gleichmäßig und es treten nur geringfügige Farbabweichungen auf – selbst bei leicht schrägem Blickwinkel. Die in den technischen Datenblättern angegebenen Betrachtungswinkel sind eigentlich nicht aussagekräftig. Dennoch können Sie anhand des Bildschirmtyps eines LCD eine Beurteilung vornehmen. IPS-Panels bieten auch bei einem schrägen Betrachtungswinkel die geringste Abweichung in Helligkeit oder Farbart, dicht gefolgt von den VA-Panels. Ein IPS- oder VA-Panel gilt oft selbst bereits als Merkmal für die Hochwertigkeit des Geräts und wird daher oft in der Produktbeschreibung oder in den technischen Datenblättern erwähnt. Ziehen Sie deshalb die Produktbeschreibungen verschiedener Geräte heran.

Am zahlreichsten vertreten sind jedoch Monitore mit kostengünstigen TN-Panels. Der TN-Typ fällt jedoch qualitativ weit hinter die IPS- und VA-Panels zurück, was die Helligkeits- und Farbabweichungen bei einer Änderung des Betrachtungswinkels betrifft. Schon die Betrachtung des Bildschirms aus einem leicht abweichenden Winkel verändert die Farbgebung drastisch und führt zu einer völlig veränderten Bildschirmanzeige je nachdem, ob der Bildschirm in der Horizontalen oder in der Vertikalen betrachtet wird. Werden unterschiedliche vertikale und horizontale Blickwinkel in den technischen Datenblättern genannt, handelt es sich um ein TN-Panel.

Sie können die Farbverlaufs- und Graustufenbilder aus dem ersten Teil dieses Artikels ohne Weiteres für die Überprüfung der Betrachtungswinkel verwenden. Zeigen Sie ein Bild auf dem gesamten Bildschirm an, betrachten Sie es gerade von vorn und prüfen Sie, ob Helligkeit und Farben oben, unten, in der Mitte und auf beiden Seiten des Bildschirms gleichmäßig aussehen. Verändern Sie dann schrittweise Ihren Blickwinkel auf den Bildschirm und überprüfen Sie, wie sich Helligkeit und Farbgebung dabei verändern. Wenn Sie diesen Test mit den Testbildern und auch mit Fotodaten durchführen, erkennen Sie die Unterschiede in der Anzeige besser.