Bildwiederholraten

Ab etwa 20fps nehmen wir eine Bildfolge als flüssigen Film wahr. Diese Grenze ist allerdings individuell verschieden. Der 35mm-Film, auf dem früher (und auch heute noch) Filme produziert wurden, läuft mit 24 Bildern pro Sekunde. Bei der Wiedergabe im Kino wurde anfangs jedes Bild knapp eine 24stel Sekunde gezeigt und dann kurz "das Licht ausgeknipst", um den Film auf das nächste Bild vorzuschieben. Durch den großen Helligkeitsunterschied zwischen Bild und Vorschub, tritt ein Flimmereffekt auf. Dieser Flimmereffekt kann umgangen werden, indem die Frequenz des Hell-Dunkel-Wechsels erhöht wird. Je größer der Unterschied zwischen hell und dunkel ist, desto größer muss die Frequenz sein damit kein Flimmereffekt auftritt. Im Kino wird deshalb jedes Bild zweimal knapp eine 48stel Sekunde oder gar dreimal knapp eine 72stel Sekunde gezeigt.

Auch bei der Wiedergabe auf einer Fernsehbildröhre würde bei 24Hz Bildfrequenz ein Flimmern auftreten. Bei 48Hz könnte es zu Bildstörungen wegen Einkopplungen aus dem Stromnetz kommen, das ja bekannterweise bei uns mit 50Hz arbeitet. Man spielt deshalb zuerst den Film etwas schneller (mit 25fps) ab. Nun muss die Frequenz nur noch verdoppelt werden. Dazu teilt man das Bild in die einzelnen Zeilen auf. Das 1. Halbbild besteht nun aus allen ungeraden Zeilen des 1. Filmbildes, das 2. Halbbild entsprechend aus den geraden Zeilen des 1. Film-Bildes. Das 3. Halbbild besteht wieder aus den ungeraden Zeilen des 2. Filmbildes usw. Dadurch entstehen doppelt so viele Einzel(-halb-)bilder und somit verdoppelt sich auch die Frequenz, mit der die (Halb-)Bilder dargestellt werden müssen. Diese Technik nennt man Interlacen.

oberes Halbbild

+ unteres Halbbild

= Gesamtbild

In den NTSC-Ländern ist das nicht ganz so einfach. Dort arbeiten die Stromnetze mit etwa 60Hz. Durch interlacen könnte man zwar auch dort von 30 auf die benötigten 60Hz kommen, aber man kann den 24fps-Film nicht einfach mit 30fps abspielen. Das würde zu sehr auffallen. Für die Umwandlung in NTSC wird der Film etwas langsamer (exakt mit 23,976fps) abgespielt. Man benutzt danach eine besondere Technik, die sich Telecining nennt. Beim Telecining wird das Bild auch in ein oberes Halbbild (die ungeraden Zeilen) und ein unteres Halbbild (die geraden Zeilen) zerlegt. Wenn man nun die Filmbilder durchnummeriert, das obere Halbbild jeweils mit o und das untere mit u kennzeichnet, ergibt sich für NTSC-Video folgende Bildfolge: 1o, 1u, 1o, 2u, 2o, 3u, 3o, 3u, 4o, 4u, 5o, 5u, 5o, 6u, 6o, 7u, 7o, 7u, 8o, 8u, ...

Film:23,976fps
1 2 3 4
telecined: 2,5 * 23,976fps =59,94fps
1o 1u 1o 2u 2o 3u 3o 3u 4o 4u

Dadurch wird die Darstellungsfrequenz nicht nur verdoppelt, sondern aus 2 Film-Bildern entstehen 5 NTSC-Halbbilder. Die Darstellungsfrequenz wird somit ver-2,5-facht. Daraus ergibt sich für NTSC eine Frequenz von 23,976 * 2,5 = 59,94Hz. Wenn dieses Video jetzt einfach deinterlaced wird, also jedes obere mit dem darauffolgenden unteren Halbbild wieder zu einem Frame (= Bild) verbunden wird, erhält man eine Framerate von 29,97fps. Das wird z.B. für die Anzeige auf Computerbildschirmen praktiziert, da diese nicht interlaced sondern progressiv arbeiten (immer ein ganzes Bild darstellen). Optimalerweise kann ein Video, das telecined ist, für progressive Anzeigegeräte aber auch wieder zu einem 23,976fps-Video umgerechnet werden. Diesen Vorgang nennt man dann Inverse Telecining (IvTc).

Außer den sich aus den analogen Systemen ergebenden (Halb-)Bildfrequenzen werden am Computer noch ein paar andere verwendet. Diese sind in der Tabelle unten in die Spalte Computer eingeordnet. Die aus den analogen Systemen resultierenden Framerates sind aber meistverbreitet.

Zusammenfassung:

PAL NTSC Computer
25fps deinterlaced/progressive 23,976fps progressive/IvTc 5fps progressive
50fps interlaced 29,97fps telecined+deinterlaced 10fps progressive
59,94fps telecined 12fps progressive
15fps progressive
20fps progressive
30fps progressive
50fps progressive
60fps progressive

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