Moderne LED-Technologie
Graustufen und Farbtiefe (Bit)
Ein Bildschirm, der schöne, fließende Farbübergänge ohne hässliche „Streifen“ zeigt, hat viele Graustufen. Diesen Reichtum an Helligkeitsstufen pro Farbe nennen wir die Farbtiefe, ausgedrückt in Bit.
Jeder Lichtpunkt kann nicht nur an oder aus sein, sondern auch in sehr vielen Zwischenstufen von hell bis dunkel leuchten. Je mehr Zwischenstufen, desto sanfter gehen die Farben ineinander über.
Hat ein Bildschirm zu wenige Stufen, siehst du in einem Himmel oder Schatten plötzlich Streifen statt eines sanften Übergangs. Viele Stufen = schöne, fließende Bilder. Das nennen wir die Farbtiefe.
Die Graustufen (Grayscale) sind die Anzahl der Helligkeitsstufen, die ein Bildschirm pro Primärfarbe (Rot, Grün, Blau) zeigen kann. Die Farbtiefe drückt das in Bit aus: 14-Bit = 2¹⁴ = 16.384 Stufen pro Farbe, 16-Bit = 2¹⁶ = 65.536 Stufen pro Farbe.
Warum mehr Bit besser ist
Mehr Stufen ergeben sanftere Farbübergänge und weniger Banding (sichtbare Streifen oder Konturen). Der Unterschied fällt vor allem in dunklen Szenen auf und wenn die Helligkeit des Bildschirms heruntergeregelt wird: Ein 14-Bit-Bildschirm verliert dann schnell effektive Graustufen, während ein 16-Bit-Bildschirm auch bei niedriger Helligkeit feine Details bewahrt. Für indoor wie outdoor werden mindestens 14-Bit empfohlen.
Anzahl der Farben
Die Gesamtzahl der darstellbaren Farben ist die Anzahl der Stufen hoch drei (Rot × Grün × Blau). Bei 16-Bit pro Farbe geht das in die Billionen Farben. In der Praxis ist mehr Farbtiefe vor allem als „Ruhe“ im Bild spürbar: keine Sprünge in Verläufen, auch bei wenig Licht.
Graustufen werden über Pulsweitenmodulation (PWM) erzeugt: Der Treiber schaltet jede LED sehr schnell mit variablem Tastverhältnis an/aus, sodass das Auge eine mittlere Helligkeit integriert. Die Bittiefe bestimmt die Auflösung dieser Helligkeitsskala: 14-Bit = 16.384 Stufen, 16-Bit = 65.536 Stufen pro Kanal.
Low-Grayscale-Verlust und Refresh
Die Herausforderung ist, dass die effektive Graustufe sinkt, wenn die Gesamthelligkeit reduziert wird (z. B. nachts oder beim Dimmen): Bei einem 14-Bit-Bildschirm erscheint dann Banding in dunklen Partien, während 16-Bit sein Detail auch bei ~10 % Helligkeit bewahrt. Hohe Bittiefe und eine hohe Bildwiederholrate gehen Hand in Hand: Um viele Graustufen fehlerfrei und flimmerfrei darzustellen, ist genügend Refresh- und Scan-Leistung nötig. Eine gängige Praxiswahl ist 14-Bit bei 3840 Hz.