Mehr Farbe für helle TV-Displays: So schlagen sich OLEDs gegenüber LCDs

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Gebt mir einen Datensatz und ich durchforste ihn nach Trends, Ausreißern, Gewinnern und Verlierern. In diesem Beitrag nehme ich mir Fernseher vor. Die Tester von Rtings waren so freundlich, mir Daten von über 300 Fernsehern aus den letzten fünf Jahren zur Verfügung zu stellen. Mit diesen lassen sich Trends über die Zeit, nach Hersteller und auch nach Fernsehtyp untersuchen. Rtings erfasst diverse Daten zu allen getesteten Fernsehern und Monitoren. Ich werde mich heute aber nur auf zwei Messwerte innerhalb der TV-Kategorie konzentrieren: Die Farbe und Helligkeit von TV-Displays.

Dabei geht es mir um die Farbräume DCI-P3 und REC 2020. Für REC 2020 benötigen die Displays extrem satte Grundfarben mit sehr schmalen Spektren, wie sie eigentlich nur Laserlichtquellen liefern. Ich habe bereits vor fast drei Jahren gefragt, ob Displays diesen enormen Farbumfang überhaupt erreichen können. Das will ich mit den neuerlichen Daten überprüfen.

Disclaimer RTings

Ich kann nichts über die Genauigkeit der Daten oder Messungen sagen, obwohl ich Rtings im Allgemeinen für eine zuverlässige und unvoreingenommene Datenquelle halte. Genauere Informationen über die Messungen von Rtings finden Sie auf deren Website. Außerdem ist dies keineswegs ein umfassender Datensatz. 300+ Datenpunkte sind zwar eine Menge, aber es gibt noch viel mehr Fernseher da draußen, vor allem in verschiedenen Teilen der Welt. (pp)

Farbräume je Displaytechnik

Die Daten von Rtings habe ich in drei Fernseher-Typen aufgeteilt, nämlich LCD, OLED und QLED, wobei letztere LCD mit farbverstärkenden Quantenpunkten sind. QD-OLED fällt dagegen in die OLED-Kategorie, ich habe in den Grafiken aber ein Dreieck verwendet, um die beiden Datenpunkte für Samsungs S95B und Sonys A95K gesondert zu kennzeichnen (dies sind die beiden aktuell erhältlichen TVs mit Samsungs QD-OLED-Panel). Außerdem habe ich die Daten nach Hersteller sortiert und diesen in der Grafik verschiedene Farben zugeordnet. Auf diese Weise lassen sich die zeitlichen Trends innerhalb der Paneltechniken und auch für jeden Hersteller betrachten.

Da ich mich besonders für Fernseher mit großem Farbraum interessiere, habe ich den Teil der Grafik grau unterlegt, in dem der xy-Farbraum oberhalb von 90 % DCI-P3 liegt (links). Außerdem habe ich den gemessenen Farbumfang (den Gamut) im REC 2020-Farbraum (rechts) analysiert und hier ebenfalls den Bereich oberhalb von 90 % grau markiert. Mehr als 90 Prozent von REC 2020 ist ein anspruchsvolles Ziel, das (bisher) keiner der gemessenen Fernseher erreicht. Nehmen Sie sich eine Minute Zeit für die Grafiken.

Trendanalyse

Ist Ihnen aufgefallen, wie eng die OLED-Daten gruppiert sind und dass alle OLED-TVs seit 2016 in die WCG-Kategorie (Wide Colour Gamut) mit mehr als 90 % DCI-P3 fallen? Und dass die Farbskala jedes Jahr stetig gestiegen ist (siehe Sony-Datensatz in gelb).

Die LCD-Daten scheinen erheblich zu schwanken und sie sind stark vom Hersteller abhängig, mit Datenpunkten von unter 65 % Abdeckung bis hin zu über 90 % DCI-P3. Allerdings mischen sich in diesen Daten preisgünstige LCDs mit High-End-Modellen, daher ist die Streuung nicht allzu überraschend.

Die QLED-Daten sind interessant: Fast alle fallen in die WCG-Kategorie >90 % DCI-P3. Die Ausnahme kommt von Samsung, wo etwa die Hälfte der Datenpunkte in den letzten Jahren knapp unter dieser Marke blieb.

Die Trends (aber nicht die absoluten Werte) im REC 2020-Farbraum gleichen denen für DCI-P3, wobei die beiden QD-OLED-Modelle fast den 90-Prozent-Bereich von REC 2020 erreichen. Die anderen OLEDs bewegen sich dagegen bei 70 bis 75 Prozent

Ich bin ein "visueller Lerner" und habe mir die Daten wahrscheinlich auf ein paar Dutzend verschiedene Arten angesehen. Die folgende Gamut-Grafik fand ich wert, geteilt zu werden.

Farbstarke Quantenpunkte

Es zeigt sich, dass die OLEDs und die leistungsstärkeren QLEDs den Farbraum DCI-P3 sehr gut abdecken (>95 % in vielen Fällen, obere Hälfte der Grafik). Wenn wir uns jedoch REC 2020 (untere Hälfte der Grafik) ansehen, schneiden die QLEDs tendenziell besser ab als OLEDs. Es ist keine Überraschung, dass die beiden QD-OLEDs bei der REC 2020-Abdeckung alle anderen um Längen schlagen.

Ich gehe davon aus, dass diese Messung so durchgeführt wurde, dass das Display den Farbraum nicht auf einen kleineren Farbraum abbilden muss (siehe meinen Beitrag von Anfang des Jahres: Give me back my Gamut, QD-OLED!. Dass Quantenpunkte eine bessere Abdeckung des REC 2020-Farbraums erreichen können, ist auf ihr kontinuierlich abstimmbares, schmales Emissionsspektrum zurückzuführen, das sich für verschiedene Farbräume optimieren lässt. OLEDs haben dagegen ein festes Emissionsspektrum mit diskreten Optionen für die Abstimmbarkeit.

Mehr Licht

RTings führt eine ganze Reihe von Helligkeitsmessungen durch, auf die ich hier nicht näher eingehen werde. Ich habe mich für die Helligkeitsmessung "Real Scene" entschieden, weil ich finde, dass diese Messung am genauesten widerspiegelt, wie viele Menschen ihre Fernsehgeräte nutzen. Schließlich hat nicht jeder ein dunkles Kellerkino mit schwarzen Sitzen und schwarzer Farbe an den Wänden, in dem er Filme an seinem OLED-Fernseher schaut. Hier sind die Ergebnisse für realistischere Umgebungen, aufgeteilt nach TV-Typ über die letzten sechs Jahre.

Das Box-and-Whisker-Diagramm dürfte nicht jedem geläufig sein. Der Diagrammtyp umfasst fünf Kennwerte (Minimum, Maximum, 1. Quartil, Median und 3. Quartil). Sein Name stammt aus dem Englischen (Barthaar, Schnurhaar) und bezieht sich auf das Aussehen des Diagramms. Eine kompakte Erläuterung finden Sie zum Beispiel hier: Box-Whiskers-Plot.

Ich sehe in der Grafik im Wesentlichen Folgendes:

LCD und QLED (also LCDs mit farbverstärkenden Quantenpunkten) besitzen einen sehr großen Helligkeitsregelbereich. In den letzten zwei Jahren haben einige QLEDs über 1000 cd/m2 (engl. nits) erreicht. Im Allgemeinen neigen die Ausreißer dazu, auf der hohen Seite zu sein. Bedenken Sie, dass hier 250-Dollar-Fernseher zusammen mit 2000-Dollar-Fernsehern ausgewertet wurden. Ich unterstelle, dass die wenigen Fernseher mit hoher Helligkeit die teureren sind und RTINGS relativ wenige davon getestet hat – wahrscheinlich weil jede Marke nur ein oder zwei High-End-Fernseher pro Jahr anbietet, aber Dutzende von günstigeren Modellen.

Die OLED-Gruppenbildung ist sehr gut, aber die Helligkeit ist (keine Überraschung) nicht so toll. Das ist schon seit Jahren ein Nachteil von OLEDs. 2022 sieht besser aus als in den Jahren zuvor, was zum Teil auf die beiden QD-OLEDs in dieser Kategorie sowie auf die Fortschritte zurückzuführen ist, die LG etwa durch die Einbeziehung von Deuterium zur Verbesserung der Helligkeit/Zuverlässigkeit erzielt hat.

Auch hier gibt es zahlreiche Möglichkeiten, die "Helligkeit" zu betrachten, und ich habe hier nur eine gewählt – was zugegebenermaßen ein wenig kurzsichtig ist.

Farbstark und hell

Schließlich möchte ich versuchen, die Helligkeits- und die Farbmetrik zusammenzuführen. Dazu nutze ich das Farbvolumen: Es charakterisiert die Fähigkeit eines Fernsehers, Inhalte mit einem großen Farbumfang bei verschiedenen Helligkeitsstufen anzuzeigen. Dies ist zum Beispiel für HDR-Displays und -Inhalte wichtig. Hier ist der entsprechende Datensatz, noch einmal aufgeteilt nach Displaytyp.

Das minimale Farbvolumen ist von Jahr zu Jahr gestiegen - selbst die billigen LCD-Fernseher werden immer besser.

Die Streuung der QLED-Daten wird 2019 deutlich größer (am unteren Ende). Möglicherweise war dies der Zeitpunkt, an dem Quantenpunkte in die preisgünstigeren LCD-Fernseher vordrangen und einige Designentscheidungen getroffen wurden, die zu einem geringeren Farbumfang/Helligkeit/Farbvolumen führten. Die "schlechtesten" QLEDs haben sich in den folgenden Jahren weiter verbessert.

"QD-OLEDs führen mit einer großartigen Kombination aus Farbe und Helligkeit."

Im Jahr 2021 kam es zu einem gewaltigen Sprung des maximalen Farbvolumens bei allen Fernsehtypen, wobei das Farbvolumen von maximal 55 bis 65 Prozent in den Vorjahren auf über 90 Prozent in den Jahren 2021 und 2022 anstieg. Ich frage mich, ob Mini-LEDs hier die treibende Kraft waren. Aber auch OLEDs verzeichneten einen erheblichen Anstieg (vielleicht wieder das Deuterium?).

Der Autor

Peter Palomaki ist Inhaber und leitender Wissenschaftler von Palomaki Consulting. Die Firma hat sich darauf spezialisiert, Unternehmen bei der Lösung großer Probleme im Nanobereich zu unterstützen. Er setzt sein Fachwissen in den Bereichen Quantenpunkte und Materialchemie ein, um mit großen und kleinen Kunden anspruchsvolle Probleme zu lösen.

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Dieser Artikel ist zuerst erscheinen bei Display Daily

(uk)