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ANDREAS 
Moderator


Anmeldungsdatum: 07.05.2001
Beiträge: 1516

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Beitrag Beitrag 0 - Verfasst am: Do Mai 09, 2002 11:46    Titel: Antworten mit Zitat

Vorwort

Oft ist in verschiedenen Beiträgen nach den richtigen Einstellungen der Bildgröße eines Videostreams gefragt worden. Etliche gelungene und misslungene Versuche der Erklärung erfolgten. Ich möchte mich nun heran wagen und weit hinaus lehnen, um mit diesem Beitrag Licht in das Dunkle oder auch Helle zu bringen, zusammenfassend wohlgemerkt. Zitieren von irgendwelche Normen wird nur dann erfolgen, wenn es sich nicht umgehen lässt oder es Infos gibt, die ich so nicht weiter beschreiben möchte.
Eine allgemeine Erklärung für unsere Leser des Forums (die Wissenden weniger als vielmehr für die weniger Wissenden) soll aufzeigen, welche Möglichkeiten und Unterschiede es in den verschiedenen Systemen gibt. Ich möchte sogar so weit ausholen, dass es jedem ermöglicht wird mit seinem Drucker „professionelle“ Fotos oder auch „nur“ sehr gute Cover zu erstellen. Auf spezielle Programme werde ich fast gar nicht eingehen, sondern vielmehr versuchen, den Hintergrund zu erklären. Der Artikel war als ein kurzer geplant, jedoch ergaben sich immer mehr Dinge, die schlussendlich doch dazu gehören.

Also habe ich diese Dinge mit aufgenommen und den ganzen Beitrag in drei Bereiche unterteilt.

    1. Teil : PC-Monitor, Scanner, Videokamera, Digitalfotoapparat und Fernseher farblich kalibrieren
    2. Teil : Bilder als Cover am PC ausdrucken
    3. Teil : Filme im richtigen Aspekt Ratio umrechnen und Filmbilder richtig ausdrucken

Ich hoffe, dass das Lesen Spaß macht, obwohl es sich um eine trockene und recht komplizierte Materie handelt.


Einführung

Zur Sache. Als ambitionierter Filmer hat man sich nun die lang ersehnte und aus den „besten, der besten, der besten“ Videokameras, seine gekauft. Die ersten Versuche sind erfolgreich verlaufen und die Urlaubsreise steht bevor.

Nun ist die Reise vollbracht, Mutti hat mit ihrer analogen Fotokamera tolle Papierfotos geschossen und der Sohn oder die Tochter halten viel mehr was von Dias. Da die Videokamera auch eine Fotoshot-Funktion hat, liegen somit auch stehende, digitale Bilder auf dem Tisch. Leider hatten Sie beim Wetter Pech und konnten nicht alles selber aufnehmen. Somit blieb Ihnen nichts anderes übrig, als sich einen Prospekt oder auch eine Postkarte mit tollen Aufnahmen zu besorgen. Zu Hause angekommen, empfängt Sie ihr lieber, recht leistungsfähiger PC, bestückt sowohl mit einem Tintenstrahldrucker als auch einem Scanner.
Alles zusammen auf die kleine, runde Silberscheibe gebrutzelt, erinnert Sie dies eher an einen Charlie Chaplin Film, denn 50cm große Menschen mit 2 Metern breiten Köpfen haben Sie zuletzt in Ihrer Kindheit gesehen, abgesehen von den Farbbildern, die ganz offensichtlich Schwarzweiß sind anstatt bunt. Der Ausdruck der digitalen Fotos war sehr grobpixelig und viel zu dunkel, das gescannte Foto war am Monitor viel zu hell und beim Dia hört die Freundschaft dann auf. Das Cover ist so schlecht, dass Sie es nicht einmal Ihrem Hamster zeigen. In Summe ein echter Reinfall aber warum?
Tja, unterschiedlicher kann ein Haufen von mitgebrachten Andenken und Gerätschaften leider nicht sein. Wo anfangen, wo aufhören und was ist schief gelaufen ?

Da haben wir auf der einen Seite das System PC. Dieser ist mit dem Scanner und dem Tintenstrahldrucker direkt verbunden und hört auf dessen Kommando. Auf der anderen Seite steht das System Fernseher jener ist mit dem DVD Spieler über den Scart- oder S-Video Anschluss miteinander verbunden und beachtet nur diese Norm. Somit haben Sie zwei Systeme, die unterschiedlicher nicht sein können.


- Grundlegendes kurz gehalten -

System PC

Dieses System ist das neuere von beiden und basiert auf der Grundlage „what you see is what you get“ (WYSIWYG), was Sie sehen werden sie auch so bekommen, meistens jedenfalls. Man tut sich im allgemeinen leichter, da das Raster am PC auf den quadratischen Pixeln, quare pixel, basiert und von der Sache her macht was man will. Dies bedeutet, dass das kleinste Bildelement, ein Pixel also, genau so breit (x) wie hoch (y) ist. Das PC Pixel Seitenverhältnis beträgt somit 1:1 oder auch 54:54, zu 54/54 kommen wir später noch genauer. Wenn sie also 10 Bildpixel in einem Bildbearbeitungsprogramm für einen Zentimeter Länge brauchen, werden diese 10 Bildpixel auch auf einen Zentimeter Länge auf dem Papier ausgedruckt. Somit ergibt sich für Sie kein großartiges Umrechnen, wenn sie es nur mit dem PC System und den quadratischen Pixeln zu tun haben. Erst wenn Sie das System verlassen und sich in Richtung Fernseher begeben, werden Verhältniszahlen benötigt. U.a. kann der Monitor eines PCs sehr hohe Auflösungen erreichen, 1600 x 1200 sind durchaus möglich, in der Praxis trifft man aber 1024 x 768 oder die nächst höhere Variante 1280 x 1024 an.


System Fernseher

Dieses System ist recht alt. Wie vielleicht einige wissen, wurde es das erste Mal zu den Olympischen Spielen 1936 in einem größeren Umfang der Öffentlichkeit vorgestellt und angewandt. Das Bildsystem funktioniert (vereinfacht ausgedrückt) indem es Frequenzen und Schwingungen in eine Zeileninformation umsetzt und dann an der Stelle den Elektronenstrahl in sichtbares Licht verwandelt. Wenn nun dieser Strahl in einen sichtbaren „Punkt“ verwandelt wird, kann errechnet werden, wie groß eigentlich der Punkt ist, wenn er denn ein richtiger Punkt wäre. Heraus kommt, dass der Punkt etwas breiter (x) als hoch (y) ist, das sogenannte non-square pixel. Die Maße für den Punkt ergeben somit die Ausmaße 59 breit (x) und 54 hoch (y), also 59/54 in PAL. Wer das genauer wissen möchte, sei an dieser Stelle auf den EDV-Tipp von Stefan Uchrin verwiesen. Damit ergibt sich im Idealfall ein sichtbares Bild, das vergleichbar mit 720 horizontalen Fernsehpixeln und 576 Pixeln in der Höhe ist.

Bleibt also als Fazit, das beide Bildsysteme NICHT deckungsgleich arbeiten, da das Fernsehpixel ja breiter ist. Jedoch ist es möglich ein Verhältnis beider Pixelvarianten, also 59/54 und 54/54 zueinander zu bilden. Wie und nach welchen Regeln man das macht kommt weiter unten.

Gruß
ANDREAS
ANDREAS 
Moderator


Anmeldungsdatum: 07.05.2001
Beiträge: 1516

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Beitrag Beitrag 1 - Verfasst am: Do Mai 09, 2002 11:47    Titel: Antworten mit Zitat

1. Teil : PC System und Fernseher kalibrieren

Wenden wir uns zuerst dem PC System zu. Die ersten Druck- und Videoversuche haben ja nicht das erhoffte Ergebnis gebracht. Weder Farben, Helligkeiten noch Auflösungen konnten überzeugen. Alle Ergebnisse, die auf dem offensichtlich gleichen System zum Vorschein kamen, waren dennoch nicht gleich. Hmmm, man mag es kaum glauben, aber Sie sollten Ihr System mal kalibrieren. Was heißt das nun genau?

Zuerst muß gesagt werden, daß Sie zwei unterschiedliche Farbsysteme, digitales Bild am PC Monitor/Fernseher (additiv) und Tintenstrahldrucker (subtraktiv), benutzt haben um ein und das selbe Bild auszugeben. Der PC Monitor benutzt also das additive Farbsystem, welches bedeutet, daß die drei (Licht) Grundfarben, rot, grün und blau (RGB) übereinander gelegt, weiß ergeben. Beim Druck ist es jedoch umgekehrt. Wenn sie die drei Druckfarben cyan, magenta und yellow übereinander legen ergibt sich schwarz. Weiß ist nur durch die Grundfarbe das Papiers zu erreichen und damit ist in diesem Bereich des Bildes keine Farbe vorhanden.


Bild 1, Farbsysteme

Somit bedeutet additiv alle Farben zusammen ergeben die „Farbe“ weiß und subtraktiv alle Farben weggelassen ergeben weiß. Erschwerend kommt hinzu, das der Farbraum des Monitors (additives Farbsystem) mehr Farben darstellen kann als das gedruckte Bild (subtraktives Farbsystem) auf dem normalen Tintenstrahldrucker. Das Ergebnis, wo sie sich im Farbraum befinden, wird über das 3D Farbmodell des für den Menschen sichtbaren  Farbspektrums definiert. Erstens Festlegung des Farbtons, zweitens die Helligkeit und drittens die Sättigung.


Bild 2, 3D Farbmodell

Da das Bild auf dem Monitor meist mehr Farben hat wird das Bild in den zu druckenden Farbraum überführt, der sogenannte Gamut. Dies geschieht mit den Druckertreibern, die es für jeden Drucker spätestens auf den Herstellerseiten zum Downlorden in den aktuellen Versionen gibt. Ihr gedrucktes Bild wurde jedoch zu dunkel und das gescannte Bild zu hell, also muß ein Angleichen der verschiedenen Farbsysteme vorgenommen werden. Das Bild der Videokamera ist meist auch nicht so wie sie es am Fernseher sehen. Zu blaß und ohne Kontrast. Da Sie zusätzlich die Videos auf Ihrem PC erstellen und auf dem Fernseher ansehen wollen, sollte auch hierauf Rücksicht genommen werden. Eine ganze Kette von Geräten, die alle Ihr Eigenleben haben.


Das Kalibrieren

Zuerst einmal müssen alle Geräte warm laufen. PC Monitor, Fernseher, Scanner und Drucker. Nur im warmen Zustand, der ist so rund nach 20 bis 30 min erreicht, ändern sich die eingestellten Bedingungen nicht mehr. Ein kalter Monitor oder Fernseher hat z.B. Konvergenzprobleme, rot, grün und blau liegen nicht deckungsgleich und die Farben (RGB) sind unterschiedlich stark. Ein kalter Scanner erkennt andere Farben als ein warmer.
Wenn nun alles warm ist, brauchen Sie Test und Einstellequipment. Da wir nicht wirkliche Profis sind, werden wir das eine oder andere weg lassen müssen, bekommen aber zum Schluß ein System was annähernd die 70 bis 75% Stimmigkeit insich erreicht bzw. erreichen kann. Weg lassen werden wir das Calorimeter. Dieses Gerät mist nach einer Farbvorlage den PC Monitor aus und kann einen Abgleich zu einem festgelegten Farbwert bilden. Wir müssen uns auf einfache Weise helfen. Wer es einiger maßen ernsthaft betreibt, beschafft sich dazu zwei Dinge.

    1. Eine Referenz DVD mit der man sowohl den PC Monitor als auch den Fernseher nach filmischen Gesichtspunkten einstellen kann (Testbilder).

    2. Eine Farbmanagement Software, die mit originalen IT Farbreferenzvorlagen einen Abgleich des Computers/Drucker, Scanners und eventuell der Videokamera ermöglicht.


Nummer 1 gibt es schon für rund 50€. Hier von sind aber in Wirklichkeit für den „Hausgebrauch“ nur etwa 5 bis 10 Bilder sinnvoll. Wichtig sind folgende Bilder:

Bild 3 , Testbilder als 704 x 576 , Link (werden noch erstellt und Nachgeliefert)

Bei der Nummer 2 wird das schon schwierig. Es gibt verschiedene Hersteller auf verschiedenen Ebenen. Wir brauchen nur eine „billige“ Lösung. Leider ist es nicht so einfach hier etwas gutes zu bekommen. Richtige Farbmanagement Software kostet ab rund 2000€ aufwärts. Es gibt aber Möglichkeiten in Netz Freeware zur Kalibrierung zu finden, die jedoch in Englisch sind. Da der zweite Teil der wichtigere ist, sollte hierbei auf recht genaue Arbeit und zuverlässige Software geachtet werden. Es wird in Summe eine stark vereinfachte Vorgehensweise, die aber zu durchaus ansehnlichem Erfolg führen sollte. Die Profis werden sich die Haare raufen, da daß eine oder andere gar nicht erklärt wird. Es geht natürlich auf die einfache Art und weise noch 5 bis 10% genauer, es übersteigt aber bei weitem diesen Artikel und den Aufwand für viele.

Als Anhang soll noch darauf hingewiesen werden, dass es Kalibrierungsfotos der Hardwarehersteller gibt. Leider benutzen die meisten ihre eigenen Vorlagen. In Summe kommen dort Abweichungen zu Stande, die mit einer ordentlichen Kalibrierung nichts mehr zu tun haben. Die Farben unterscheiden sich bis zu 10% von den IT Karten. Somit ist eine solche Kalibrierung mit Vorsicht zu benutzen. Nehmt Euch lieber die Zeit und mißt Euer System auf das letzige Alter ein.


Wie funktioniert das Kalibrieren?

Der erste Schritt ist das Einstellen des PC Monitors mit einer Kalibrierungssoftware. Dann scannen Sie eine Referenzkarte. Die gescannte Referenzkarte wird mit der mitgelieferten Softwarekarte verglichen. Daraus wird wiederum eine Differenz gebildet. Aus der Differenz des Scanners und der gespeicherten Information der Monitordatei ergibt sich ein abgleich. Somit haben sie das gleiche Bild im Scanner und auf dem Bildschirm.
Nun drucken Sie auf dem Drucker, auf ihrem besten Papier, die als Software mitgelieferte Referenzdatei aus. Dieser Ausdruck wird nun mit dem kalibrierten Scanner eingelesen. Es entsteht eine Differenz zur originalen Softwaredatei. Diese Differenz wird wiederum erfaßt und abgeglichen. Somit hat Ihr PC System jetzt die richtige Einstellung. Zum Schluß kommt die Video und/oder Digitalkamera dran. Auch hier wird nun die Referenzkarte gefilmt und fotografiert. Diese wird wiederum eingelesen und mit der originalen Bilddatei verglichen. Ein Abgleich findet statt und alle Geräte machen im PC dann das gleiche.
Unter http://www.littlecms.com/profilers.htm gibt es eine Freeware zu laden, die es ermöglicht recht genau die Standardeinstellung des Monitors und des Scanners, auch der einzelnen Farben, vorzunehmen. Im unteren Bereich der Seite befinden sich Bilder um einen Überblick zu bekommen. Referenzkarten bekommen Sie hier http://www.targets.coloraid.de/ absolut preisgünstig und ist von meine Seite aus zu 100% zu empfehlen. Leider gibt es noch keine Freeware die den Druckerabgleich richtig vornimmt. Hier kann man nur optisch einen Vergleich anstellen um dann die Farben eventuell beim Drucker anzupassen. Ein Druckerabgleich ist von den Freeware-Spezialisten in Arbeit, doch wird es wohl noch bis zum Ende diesen Jahres brauchen.

Seiten zum Nachlesen:

http://www.coloraid.de/
http://www.colormanagement.de/artikel_cmde/links_opensource.htm
http://www.clickfish.de/clickfi....01.html
http://www.profifoto.de/artikel/Farbmanagement/farbmamn.html


Kalibrieren in der Praxis

Die Umgebung sollte den Lichtzustand haben, den Sie für diese Aufgaben immer benutzen. Wenn Sie grüne oder gelbe Wände haben wundern Sie sich nicht. Das hat durchaus entscheidenden Einfluß auf das Wahrnehmen der Farben am Monitor und der Papierbilder. Optimal ist ein Zimmer mit weißen Wänden und einem neutralem Licht. In der Reproindustrie wird hier mit Lampen der Qualität D 50 gearbeitet.
Stellen Sie nun Ihren Monitor auf folgende Grundeinstellung, Farbtemperatur K = 6500 Kelvin , Kontrast auf 70 bis 80 % und die Helligkeit auf 60 bis 70. Mit der Software wird nun der Monitor so eingestellt, das sie die einzelnen Farben, rot, grün und blau, am mittleren Quadrat ausrichten (Bild 4 links) . Entfernen Sie sich etwa einen Meter vom Monitor, „stellen“ Sie Ihre Augen auf unscharf und schieben Sie die jeweils den Regler so lange hin und her, dass das mittlere Quadrat Nr.2 mit dem äußeren Nr.1  zu einer Fläche verschmilzt wobei die Kannte Nr.3 nicht mehr auszumachen ist. Sollten Sie keinen wirklich teueren Monitor haben, stellen Sie die anderen Daten auf Standard. Jetzt speichern sie die Datei unter z.B. Monitor_Name.icc  ab. Diese Datei kommt dann in das Verzeichnis winnt/system32/spool/drivers/color. Wenn Sie jetzt auf den Desktop mit der rechten Maustaste klicken (Bild 4 rechts) und auf Eigenschaften erscheint das Bildschirmmenü. Hier auf Einstellungen (Nr.1) und Erweitert und dann auf die Dateikarte Farbverwaltung (Beispiel Win 2000). Wenn sie dann auf Hinzufügen (Nr.2) klicken werden Sie Ihre Datei Monitor_Name wiedersehen (Nr.3). Diese selektieren und als Standard festlegen. Die Einstellung ist bei leibe nicht perfekt, ist aber um ein vielfaches besser/neutraler, als alles was sie vorher hatten.


Bild 4, Quadrat rot, Bild Window desktop

Zur Kontrolle können Sie jetzt die mitgelieferte Referenzkarte anzeigen lassen. Sie müssen alle Farben (Rechtecke) und Graukeile erkennen. Jetzt sollten Sie die DVD Testbilder nehmen und nach den jeweiligen Vorgaben einstellen. Wenn es Einstellungen bei Ihnen nicht gibt, lassen Sie diese Bilder aus. Wichtig ist nun die Helligkeit und den Kontrast abzugleichen. Stellen sie auf keinen Fall etwas an den Farben. Das ist schon geschehen.

Nun benutzen Sie den Scanner. Hier wird das mitgelieferte PAPIER Kalibrierungsfoto eingescannt. Stellen Sie alle Scanneinstellungen auf Standard !! !! Es soll ja das gerät mit seinen Standardwerten und Fehlern ermittelt werden. Scannen Sie die Datei und speichern Sie die Datei unter dem Namen z.B. Scan_01 ab.

Starten Sie das measurement tool und lesen Sie ihre gescannte Datei ein. Bringen Sie das Raster deckungsgleich zu den Rechtecken. Dann Image drücken und fertig ist die Differenzdatei.

Starten Sie zum Schluß den Scanprofiler. Suchen Sie den Pfad wo Ihre originale Softwaredatei liegt. In der Mitte wird die von Ihnen gerade erstellte Datei (measurement tool) angezogen. Unten wird der Pfad und Name (z.B. diff_scan) angegeben in dem die Differenz-Scanndatei liegen sollSagen Sie GO und die Differenzdatei entsteht. Zum Schluß haben Sie eine Datei, die Sie in Ihrem Bildbearbeitungsprogramm unter Farbverwaltung oder ähnlich anziehen können. Damit werden Ihre Scanns und das Aussehen auf dem Monitor wesendlich verbessert.


Für den digitalen Fotoapparat können Sie die Referenzkarte nehmen und fotografieren. Diese Aufnahme geschieht am Tage und unter freiem Himmel. Der Himmel sollte recht gleichmäßig mit Wolken bedeckt sein, die jedoch komplett weis erscheinen. Schwarze Regenwolken oder stückweise blauer Himmel und direkte Sonne verfälschen das Ergebnis. Achten Sie auf spiegelfreie Häuserwände, die ja vielleicht auch in einer bestimmten Farbe (grün, blau, gelb) zurückstrahlen. Wenn das Foto fertig ist, passiert das selbe wie mit dem Scanner. Die Datei sollte dann jedoch diff_foto heissen. Wenn digitale Foto und Videokamera unterschiedlich sind, sollten Sie das Gleiche mit der Videokamera machen. Extrahieren sie ein Bild  und gehen Sie wiederum vor wie beim Scannen. Einige Authoring Programme erlauben auch ein Farbmanagement. Wenn nicht können Sie mit einem Bildbearbeitungsprogramm genau vergleichen in welchem Bereich Ihre Videokamera probleme bereitet. Dementsprechend können Sie dann Farbkorrekturen vornehmen und mit dem Scannprofiler proggi die Vergleiche vornehmen lassen. Die Differenzen werden ja ganz genau angezeigt und man kann sich dem Optimum nähern (Bild 5). Weiterhin kann man damit feststellen, im welchem Bereich die Kamera Schwächen ausweist.


Bild 5

Somit haben Sie Ihr System so weit als möglich kostengünstig kalibriert. Teurer und besser geht es in jedem Fall. Warten wir jedoch mal ab, das auf den Seiten von coloraid.de noch so heraus kommt. Vielleicht ist der Aufwand für den einen oder anderen zu hoch. Jedoch sind die Ergebnisse deutlich besser und, das ist noch viel wichtiger,  vorhersagbar.
Weiterhin haben Sie nun die Möglichkeit, diese Kalibrierung zu jeder Zeit mit genormten Werten zu wiederholen. Auch können Sie Ihre Dateien an Freunde mit kalibrierten Systemen weitergeben und sind relativ sicher, daß die Ergebnisse in etwa Ihren entsprechen. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil.

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ANDREAS 
Moderator


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Beitrag Beitrag 2 - Verfasst am: Do Mai 09, 2002 11:47    Titel: Antworten mit Zitat

2. Teil : Bilder als Cover am PC ausdrucken

Nachdem das PC-System und der Fernseher eingestellt sind, kommt nun der nächste Schritt. In diesem Abschnitt kommen die Fotos aufs Papier, um ein Cover zu erstellen. Schritt für Schritt werden die einzelnen Möglichkeiten aufgeschlüsselt. Da das Ausdrucken für sich nicht alleine stehen soll, kommt zwangsläufig noch das Scannen hinzu. Eine strikte Trennung zu finden ist schwierig, da beide Systeme ineinander greifen, so ähnlich wie es beim Fernseher und DVD Player ist. Daher sind die Übergänge fließend. Vorweg genommen sei gesagt, dass es sich immer sehr gut macht, Drucker und Scanner von ein und der selben Firma zu haben. Die Probleme, die man als Privatperson mit dem Abgleich hat, werden somit minimiert. Im Regelfall kommt ein Farbmanagement mit, das sicherlich keinen Profi überzeugt, jedoch wird eine gewisse Grundübereinstimmung erreicht. Auch ist der Support einfacher, wenn man Fehler hat und nach der Ursache sucht. Fangen wir nun jedoch mit dem „einfachsten“ an:


Der Ausdruck am Tintenstrahldrucker

Aufgrund der Menge an stehendem Bildmaterial (Fotos allgemein) haben Sie entschieden, ein schönes Cover für Ihren Urlaubsfilm zu entwerfen und später auch noch diese Fotos für Ihren Videofilm zu nutzen. Die Wahl ist auf ein DVD Cover gefallen, in das Sie ein fast DIN A4 großes Blatt zwischen schwarzem Kunststoff und durchsichtiger Folie schieben können.


Digitale Fotos, Grundlagen

Da Ihnen u.a. Fotos in digitaler Form vorliegen, fällt somit die erste Wahl auf diese Fotos. Beim Ausdrucken des Bildes als ein 10 x 15 cm Testfoto stellen Sie jedoch fest, dass das Bild nach dem Kalibrieren recht gut in der richtigen Helligkeit und Farbe erscheint, jedoch stark gerastert ist und so gar nicht mit der Qualität am Bildschirm übereinstimmt. Was ist geschehen?

Zuerst muss man mal wissen, dass es zwei unterschiedliche Darstellungsangaben gibt: Dpi und ppi. Diese werden oft aus Unwissenheit verwechselt und im falschen Zusammenhang angegeben. Beim additiven Farbsystem hat man im Regelfall „pixel per inch“, ppi. Am Drucker, dem subtraktiven Farbsystem, benutzt man im Heimgebrauch „dots per inch“, dpi (selten „line per inch“, lpi).

Die Einheit ppi ist quadratisch (x/y = 54/54) und bezieht sich in diesem Fall auf die elektronischen Digitalfotos aus der Kamera. In Summe ist das vergleichbar mit der physikalischen Auflösung des Gerätes. Das Pixel an sich besteht aus einer Farbe, mit einer bestimmten Sättigung in einer bestimmten Helligkeit. Daher ist das gesamte Pixel für sich gesehen homogen. Wenn man nun eine bestimmte Anzahl dieser Pixel horizontal und vertikal hintereinander aufreiht, dann hat man die physikalische Auflösung für einen bestimmten Bildbereich (z.B. 150 ppi). Dieser wird bis heute im Regelfall in der Maßeinheit Inch (Zoll) angegeben. Somit ergeben in diesem Beispiel 150 Pixel die Länge von einem Inch = 25,4 mm.

Die Einheit dpi könnte man als „Untereinheit“ benennen, was sie natürlich nicht wirklich ist. Die Dots per Inch basieren auf dem selben Zahlensystem, nämlich Inch, und ergeben die physikalische Auflösung des Druckers. Somit bedeuten 1200 x 1200 dpi, dass der Drucker in der Lage ist, 1200 Micropunkte nebeneinander zu setzen um eine Länge von einem Inch zu erhalten. Wie stehen diese beiden Größen ppi und dpi in Zusammenhang?

Dies ist etwas schwierig. Fangen wir zwecks des besseren Verständnisses bei den echten Fotos an. Wenn Sie ein Digitalfoto chemisch auslichten lassen, und eine mit einem „analogem“ Foto vergleichbare Qualität haben wollen, dann sollten sie nicht wesentlich unter 300ppi Auflösung gehen. Empfehlungen für das Auslichten liegen bei 285 bis 350 ppi. Wenn weniger Auflösung vorhanden ist, kommt es zur Aufrasterung und das Foto bekommt sichtbare Pixelstrukturen. Wenn Sie eine höhere Auflösung haben, kann es vorkommen dass es Bildbereiche gibt, die „zugematscht“ wirken. Dies entsteht durch das Vermischen von zu vielen Pixeln auf einer zu kleinen Fläche. Daher gibt es diese Faustregel 300 ppi für die Qualität eines Fotos.

Wenn Sie jedoch dieses Foto auf Ihrem Tintenstrahldrucker ausdrucken wollen, kommt es zusätzlich auf zwei weitere Dinge an. Die Auflösung des Druckers in dpi und die Anzahl der Hauptfarben, respektive der Farbpatronen. Die Auflösung bestimmt, wieviel Tinte bzw. Tintentropfen auf ein „ppi-Pixel“ verteilt werden können. Wenn Sie ein 300 ppi Bild und eine Druckerauflösung von 1200 x 1200 dpi haben kommen auf ein Bildpixel 4 Tintentropfen um die Kanntenlänge des Pixels zu erreichen. Somit haben Sie bis zu 4 x 4 = 16 Dots um ein Bildpixel in allen Farben, Helligkeiten und Sättigung zu beschreiben.
Die Anzahl der Farbpatronen wiederum ermöglicht ein weiteres Auflösen der Farben an sich. Um sehr helle Farbwerte darstellen zu können, ist es oft erforderlich, die Anzahl der Tintentropfen auf wenige Dots zu reduzieren. Diese sind dann bei genauem Hinsehen als winzig kleine Punkte zu erkennen (schönes Beispiel sind helle Himmel mit leichten Wolken). Wenn Sie einen Farbdrucker mit 6 Farben haben, können die Fotofarben, die sind im Regelfall sehr hell (Fotomagenta und Fotocyan), trotzdem Dots auf das Papier setzten wo ein normaler Drucker schon keine Dots mehr setzt, da Farbton, Helligkeit und Sättigung erreicht sind. Damit haben sie optisch kein weißes Papier mehr, sondern das ppi Pixel wird gleichmäßig mit Farbe „gefüllt“.


Bild 6, Farbpixel, dot 4 Farben, dot 6 Farben

Die Qualität ist also nicht nur von der physikalischen Auflösung des Druckers (ppi)  abhängig. Der normale 4 Farben Tintenstrahldrucker wird ein immer besseres Bild ausdrucken wenn man sich den 250 ppi nähert. Die Obergrenze ist bei einem 285 ppi Foto im Regelfall erreicht (Empfehlung 250 bis 285 ppi). Höhere Auflösungen ergeben im Normalfall kein besseres Bild mehr. Anders sieht es bei Fotodruckern aus. Mein Canon BJC 8200, 6 Farben Drucker, hat echte Fotoeigenschaften. Vergleiche mit ausbelichteten Bildern ergaben kein sichtbaren Unterschied mehr. Für diese Drucker zählt somit annähernd die gleiche Angabe wie für ausbelichtete Fotos. Es ergibt sich damit ein Bereich von 285 bis 320 ppi. Darüber habe ich bei Versuchen keine Verbesserung mehr feststellen können. Ab 365 ppi konnte man ein Zulaufen des Bildes erkennen.

Somit lässt sich also abschätzen, in wieweit ein vorhandenes Foto überhaupt in welcher Qualität auszudrucken bzw. zu belichten ist. Da Videokameras eine kleinere Auflösung als digitale Fotoapparate haben, ist das logischerweise auch bei den Fotos so. Wenn man mal von einer normalen DV Cam ausgeht, werden Bilder im Format von etwa 1024 x 768 bis 1360 x 1020 gespeichert. Bilder einer digitalen Fotokamera haben bei 3 Megapixeln etwa 2.048 x 1.536 Pixel. Man sieht deutlich einen Unterschied. Somit ergeben sich folgende Größen in Fotoqualität bei 300 ppi:

1024 x 768, Bildgrößenberechnung

1024 / 300 = 3,41 Inch, da 1 Inch 25,4 Millimeter sind ergibt sich eine Länge von:
3,41 x 25,4 = 86,7 mm

768  / 300 = 2,56 Inch
2,56 x 25,4 = 65 mm

1360 x 1020, Bildgrößenberechnung

1360 / 300 = 4,53 Inch
4,53 x 25,4 = 115,15 mm

1020 / 300 = 3,4 Inch
3,4 x 25,4 = 86,36 mm

2048 x 1536, Bildgrößenberechnung

2048 / 300 = 6,83 Inch
6,83 x 25,4 = 173,4 mm

1536 / 300 = 5,12 Inch
5,12 x 25,4 = 130 mm

Man kann genau erkennen, dass für ein echtes Foto selbst mit der recht großen DV Cam Auflösung von 1360 x 1020 nicht einmal ein 9 x 13 cm belichtetes Foto zu erreichen ist. Muss nun die Qualität nicht der eines Fotos entsprechen, sollte man jedoch auf alle Fälle darauf achten, alle Fotos in der gleichen Qualität abzubilden z.B. alle Fotos in einer Auflösung von 200ppi.



Papierfotos für das Cover

Wie schon gesagt, hat Mama ihre analoge Kamera mitgenommen und fleißig fotografiert. Eines dieser Bilder hat es Ihnen nun doch angetan. Der Beschluss ist gefasst, dieses Bild ebenfalls auf dem Cover und im Film zu verewigen. Also soll es via Scanvorgang in den Computer kommen. Was ist hierbei grundsätzlich zu beachten?

Das Ausgangsformat ist als Beispiel ein Foto in der Größe 9 x 13 cm. Da Ihr Scanner ja kalibriert ist, muss man sich nunmehr nur noch auf das Scannen und die Ausgabe konzentrieren. Prinzipiell wissen wir ja, dass ein 1:1 Scannen mit einer Auflösung von 300 ppi für eine Fotoqualität ausreicht. Alles feinere bläht das Bild nur zu einem Speicherriesen auf. Aber Vorsicht, wenn das Bild in seiner späteren Version vergrößert werden soll, z.B. von 9 x 13 auf annähernd DIN A4 Größe, sehen die Voraussetzungen anders aus. Wenn man das Bild verkleinern möchte, muss auch hier anders an das Scannen herangegangen werden. Wichtig beim Scannen ist somit, zu wissen, was man als Ausgabeformat haben möchte. Danach errechnet sich, mit welcher Auflösung man optimal einscannen sollte. Es ist in Summe immer besser nur das zu scannen was man braucht, denn jedes Umrechnen in eine andere Auflösung ergibt Verluste, die bei stärkeren Größenunterschieden deutlich sichtbar sind.

Wird das Bild in der gleichen Größe und mit dem Anspruch an eine Fotoqualität gebraucht, wird das Foto in der Originalgröße (z.B. Größe 9 x 13 cm) und mit einer optischen Auflösung von 300 ppi gescannt. Damit liegt es genau richtig im Rechner und wird dann 1:1 weiter verarbeitet, eingefügt und zum Schluss ausgedruckt. Bei der Beispielgröße von 9 x 13 cm ergibt sich somit ein Bild mit folgender Auflösung:

90mm / 25,4 mm = 3,54 Inch
300 ppi x 3,54 Inch = 1063 Pixel

130mm / 25,4mm = 5,12 Inch
300 ppi x 5,12 Inch = 1536 Pixel

Es ist eine 1:1 Bilddatei bei einer Auflösung von 1063 x 1536. Wenn eine andere Bildauflösung gefordert ist (der Drucker kann z.B. nur 270 ppi sauber darstellen), wird anstatt der 300 ppi die andere Auflösung eingesetzt (z.B. 150, 200, 270 ....  ppi).

Soll das Bild kleiner als das Original ausgedruckt werden, wird eine andere, optimale Scanauflösung benutzt. Der Grundgedanke sagt ja, dass das Bild in der Auflösung gescannt wird, in der zum Schluss die Ausgabe erfolgt, natürlich unter der Beachtung der Ausgabequalität. Es ist immer besser, das Erkennen der Scansoftware zu überlassen, als im Nachhinein Pixel hinzu- oder weg zu rechnen. Gerade wenn es kleiner werden soll, kommen oft „schlechtere“ Ergebnisse beim Umrechnen heraus, als wenn von Anfang an in originaler Auflösung gescannt wurde. Wenn Sie eine Gruppe von Pixeln haben, die zu 80 % dunkel sind und zu 20 % hell, wird bei beim Herunterrechnen eine Mischfarbe entstehen, die den Bereich meist zu dunkel abbildet. Bei einer geringeren Scanauflösung wird im Regelfall der Pixelbereich in ein etwas gröberes Raster aufgeteilt und Sie haben trotzdem eine Differenzierung der Farben in diesem Bereich. Das ist der eigentliche Hintergrund der „richtigen“ Scannerauflösung.
Haben wir also eine kleinere Ausgabe, als das Original gehen wir folgendermaßen vor:

Wie soll mein Endergebnis aussehen, Ausgabequalität und Größe in mm ? Das 9 x 13 cm Bild soll in Fotoqualität auf eine Höhe von 5 cm kommen. Damit ergibt sich eine Breite von 7,22 cm. Das 1:1 Bild wird gestaucht und ergibt dann die geforderte Bildqualität, da die Anzahl der Pixel in jedem Fall gleich bleibt. 300 ppi auf einer Länge von 7,22 cm ergibt das 1:1 Scanformat:

72,2 mm / 25,4 mm = 2,843 Inch
300 ppi x 2,843 Inch = 853 Pixel

130 mm / 25,4 mm = 5,118 Inch
853 Pix / 5,118 Inch = 167 ppi

Das Ergebnis zeigt nun die eigentliche Scanauflösung, mit der das vorliegende Papierbild nun gesannt und dann auf die richtige Größe gebracht wird. Es sind in diesem Fall 167 ppi. Beim Verkleinern brauchen wir keine zusätzliche Korrektur, da auch hier die Pixelgröße quadratisch (54/54) ist.


Bei einer Bildvergrößerung des Fotos muß nun auf umgekehrte Weise vorgegangen werden. Dies trifft auch zu, wenn man einen Ausschnitt aus einem Foto haben möchte und damit zwangsläufig eine Vergrößerung erzeugen muss. Der Umkehrschluss heißt hier, dass mit erheblich mehr Auflösung gescannt wird um zum Schluss wiederum auf meine geforderten ppi zu kommen. Die sinnvolle max. Ausgabegröße ergibt sich aus der max. physikalischen Scannerauflösung ohne Interpolation, plus der Vergrößerung die mit einem Bildbearbeitungsprogramm  noch sinnvoll zu erzielen ist.
Wir wollen das 9 x 13 cm Bild auf eine DIN A4 Seite bringen, da das DVD Cover fast diese Größe hat. Wiederum soll zum Schluß eine Fotoqualität erreicht werden. Die Endgröße ist also 286 x 198 mm mit 300 ppi:

286 mm / 25,4 mm = 11,26 Inch
11,26 Inch x 300 ppi = 3378 Pixel

130 mm / 25,4 mm = 5,118 Inch
3378 Pixel / 5,118 Inch = 660 ppi

Um das Bild richtig auszugeben ist ein Scannen mit 660 ppi nötig. Man sieht hier, dass man mit einem „billigen“ Scanner schnell an die Grenze des Machbaren stößt. Viele low budget Scanner haben eine optische Auflösung von 600 x 1200 ppi und sind nur durch Interpolation der Scannersoftware in der Lage wirkliche Scangrößen zu erreichen. Es lohnt sich deshalb für den Videoamateur einen Scanner mit mindestens 1200 x 1200 ppi optischer Auflösung anzuschaffen, zumal diese Scanner heutzutage ab etwa 150 bis 200 € zu bekommen sind.

Abschließend sei gesagt, daß eine Scanauflösung von 167 ppi nicht wirklich zur optischen Scanauflösung von z.B. 600 ppi passt. Es gibt noch die Möglichkeit, einen optimierten Scanvorgang zu benutzen, so was ähnliches ist auch von den Fernsehbildern her bekannt (Motionarea von z.B. 448 Pixel). Die Auflösung ist dann ein Vielfaches von der max. möglichen optischen Auflösung. Bei 600 ppi Scanauflösung ergibt das eine Staffelung von 100, 120, 150, 200, 300, 600. Alle Ergebnisse dazwischen sind interpoliert, basieren jedoch auf der optisch korrekten und vergleichbaren Auflösung. Somit nacht es Sinn, sich nur innerhalb der Scanauflösung aufzuhalten, damit die abweichenden Auflösungen genau berechnet werden können.
Oft liest man in den Scannerbeschreibungen eine Farbtiefe von 42 oder sogar 48 bit. Bis auf ein paar ausgewählte Bildbearbeitungsprogramme können in der Regel nur Bilder in 24 bit Farbtiefe verarbeitet werden, was alle Male ausreicht, um 16 Millionen Farben darstellen zu können. Diese können an einem Drucker sowieso nicht dargestellt werden, da sich nicht so viele  Farben mischen lassen. Der Vorteil der höheren Farbtiefe kommt dann zum Tragen, wenn man mit einer Durchlichteinheit arbeitet, um z.B. Dias und Farbnegative zu scannen. Farbnegative sind für den Normalgebrauch nur unter ganz seltenen, speziellen Bedingungen sinnvoll und werden daher nicht weiter erläutert.


Ein Dia für das Cover

Wir hören mit der Farbtiefe auf und fangen hier wiederum damit an. Die Farbtiefe spielt beim Scannen von Dias durchaus eine Rolle. Dias haben im Regelfall durch die Artverwandschaft zum additiven Farbsystem eine größere Bandbreite an Farben als ein normales Papierfoto. Dies kommt schon alleine dadurch, dass ein Dia nur mit einer sogenannten Durchlichteinheit sinnvoll zu scannen ist. Einfach auf den Scanner legen und dann scannen wird nichts. Wichtig ist, dass es sich um eine aktive Einheit handelt. Diese benötigt Strom, da eine Lampe eingebaut ist und beleuchtet das Dia von hinten in einem bestimmten Frequenzbereich. Durch das Beleuchten werden somit mehr Farben dargestellt als bei einem herkömmlichen Papierbild. Hier kann eine größere Farbseparation das Ergebnis verbessern. Die Umrechnung von z.B. 42 Bit Farbtiefe auf 24 Bit erfolgt dann meist durch die Treibersoftware und deren Einstellungen.

Aus dem vorangegangenen Thema ist ersichtlich, dass die physikalische Auflösung des Scanners in diesem Fall eine andere Bedeutung bekommt. Da das eigentliche Bild eine Größe von 35 x 24 mm hat, muss diese in jedem Fall vergrößert werden. Auch ist hierbei die Genauigkeit der Mechanik sehr wichtig, um Fehler im Bild ausschließen zu können. Diascanner haben eine optische Auflösung, die bei 2400 x 2400 ppi anfangen. Gute und sehr gute Geräte weit mehr (z.B. 4800 x 4800). Man sieht recht deutlich, dass mit einem normalen Scanner da kaum ein zufriedenstellendes Ergebnis zu holen ist. HP hat u.a. verschiedene Scanner, die mit einer aktiven Durchlichteinheit ein recht gutes Ergebnis bringen . Die Qualität ist als ordentlich zu bezeichnen.

Wenn nun mit 1200 x 1200 ppi gescannt werden kann (Original mit 35 x 24 mm) und man die Fotoqualität mit 300 ppi als Grenze setzt, kommt somit eine maximale Bildgröße von 1653 x 1133 Pixel heraus. Damit bekommt man ein etwas größeres 9 x 13 cm Foto in Fotoqualität.

Allgemein betrachtet sind Dias alles andere als günstig, da der Normalanwender kaum ausreichend Technik hat, um sinnvolle Ergebnisse zu bekommen. Lassen Sie im Einzelfall lieber einen professionellen Scan vornehmen, das kommt billiger.


Prospekte und Karten

Beim Scannen von gedrucktem Zusatzmaterial kommt ein kleine Hürde auf uns zu. Die Vorlagen sind in einem Druckraster auf dem Papier. Die einen mit einem stärkeren, die anderen mit einem feinerem Raster. Wenn nun diese Vorlagen gescannt werden, bildet sich im Regelfall ein sogenanntes Moirée -Raster. Es werden Streifen sichtbar, die auf dem Original nicht zu sehen sind. Man könnte dies ausschließen, wenn man mit der genauen Rasterweite oder einem Vielfachen davon scannen würde. Da man aber im Regelfall keine Informationen dazu hat, sollte man anders vorgehen.

Die erste Möglichkeit ist, dass der Scanner bzw. die Scannersoftware dieses Moirée selbstständig erkennt und schon beim Scannen heraus filtert. Damit hat man dann die wenigste Arbeit und der Vorgang ist der selbe, wie bei einem normalen Papierfoto. Die Auflösung sollte sich an die vorher erwähnten Spielregeln halten.

Sollte jedoch die Scansoftware das nicht selbstständig machen, muss von Hand nachgeholfen werden. Es gibt im Regelfall die Möglichkeit, mit einem Blurfilter eine gewisse Unschärfe zu erzeugen. Hiermit lässt sich auch die Moirée-Struktur verwischen. Dies reicht meist aus. Danach ein bisschen Schärfe zugeben und das Ergebnis ist recht gut.
Es gibt auch in verschiedenen Programmen die Möglichkeit, Störungen heraus rechnen zu lassen. Der Erfolg ist unterschiedlich aber hinreichend genau. Dann vorsichtig den Blurfilter, dann schärfen und das Ergebnis ist o.k.

Fotos die im Videofilm vorkommen sollen, müssen eine andere Aufbereitung erfahren. Sie verlassen nämlich den PC-Bereich und gehen zum Fernsehsystem über. Somit greifen unsere Auflösungen und Umrechnungen nicht mehr so ohne weiteres. Wie es sich also mit den Bildern auf dem Fernseher verhält wird im nächsten Abschnitt genau erklärt. Wer dies verstanden hat wird auch die stehenden Bilder in ein richtiges Format umrechnen können. Daher wird erst am Ende des nächsten Abschnittes erklärt, wie das Foto richtig vorbearbeitet wird, damit es im Film gut ankommt.

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ANDREAS 
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Beitrag Beitrag 3 - Verfasst am: Do Mai 09, 2002 11:48    Titel: Antworten mit Zitat

3. Schritt, die Bilder auf dem Fernseher

Nachdem wir alle Vorarbeiten geleistet haben, die Bilder sind in der richtigen Farbe im Rechner, kommen wir nun endlich zu unserem Videofilm. Wie wir weiter oben schon gelesen haben, ist das PC-Monitorbild nicht identisch mit dem Fernsehbild. Es gibt Unterschiede, die eine Verzerrung hervorrufen, sodass Köpfe zu lang oder flach werden. Das Ausgabesystem Fernseher hat andere Gesetzmäßigkeiten als die Bildbearbeitung am PC. Es soll versucht werden, auf einfache Art und Weise die Veränderungen der Bilder und Filme zu erklären. Eigentlich gibt es ja das FitCD von shh welches uns diese Rechnerei abnimmt. Da es aber offensichtlich Probleme mit dem Verständnis gibt, werden noch mal die Grundlagen erklärt. Es soll die Möglichkeit der DVD und der DV Filme aufgezeigt werden, da es dort kaum Unterschiede gibt, mal abgesehen von Interlaced oder Progressiv.
Bei reinen digitalen Bildern, Fotos als auch Filmen wird anhand einer Beispielrechnung aufgezeigt, wie ich das korrekte Aspekt Ratio auch am Fernseher einhalte. Es ist wiederum möglich, Filmbilder vom Fernseher auf ein Cover zu übertragen, richtig und ohne Verzerrung.
Hauptsächlich wird Bezug auf die 4:3 Fernseher genommen, da auch der PC-Monitor in diesem Format auf 98 % aller Schreibtische zu Hause steht. Die allermeisten Leute haben sowieso diese Größe der Fernseher, zumal das Fernsehformat in der jetzigen Zeit durchaus einige Vorteile bietet.

Die 4:3er Fernseher der neueren Generation haben im allgemeinen die Möglichkeit, das Fernsehbild in der Höhe manuell zu stauchen (Umschalten auf 16:9, siehe auch http://www.dvd-svcd-forum.de/phorum....18;t=24  letztes Drittel). Hierbei wird das Bild in der Höhe um den Faktor 1,333 oder auch genauer, 4/3 gestaucht.
4/3 hat in diesem Fall nichts mit dem 4:3 Fernseher zu tun, sondern ist das Verhältnis der Bildhöhe von einem 4:3 zu einem 16:9 Fernseher. Um  nicht durcheinander zu kommen werde ich die Fernsehmaße mit Doppelpunkten angeben (4:3 und 16:9) und die Umrechnungsfaktoren in Dezimalstellen  bzw. das „/“ Geteilt-Zeichen benutzen ( 1,333 oder 4/3). Ich hoffe, dass damit eine Verwechslung ausgeschlossen ist.



Unterschied zwischen Fernsehbild und PC Monitor

Wie auch schon im EDV-Tipp, von Kika, shh und timbalada genaustens erklärt wurde ist der generelle Unterschied die Größe der Bildpixel. Ein PC-System hat quadratische Pixel und der Fernseher rechteckige, wobei das Rechteck etwas breiter ist als hoch. Wenn man nun eine Reihe von beispielsweise 10 Pixeln bildet ist die Reihe der Fernsehpixel länger (Bild 7).


Bild 7, quadratische und rechteckige Pixel

Dies kann man aber so lange vornehmen bis schließlich beide Reihen wieder gleich lang sind. Jetzt zählt man von dieser gleichen Länge die Pixel beider Reihen aus und wird feststellen, dass der Fernseher in Summe 704 Pixel hat und der Monitor oder auch das PC Bild 768 Pixel (Bild 8).


Bild 8, Länge X mit Bildpixel PC, Fernseher

Über diese beiden Zahlen ergibt sich nun das Verhältnis von quadratischen (square) zu nichtquadratischen (non-square) Pixeln. Das Verhältnis beider Reihen zueinander errechnet sich:

768 / 704 = 1,090909... ~ 1,091

Hierbei haben sich geometrische Rundungsfehler eingeschlichen, die sich jedoch durch die genaue Kenntnis der Frequenztechnik des Fernsehers berechnen lassen und ein noch genaueres Rechenergebnis bringen. Die Berechnung der Pixelgrößen ergibt einen Wert, den man auch als einen Teiler schreiben kann, Mathematik 4. Klasse. Somit hat man bei gleicher Kantenlänge (quadratisches Pixel am PC) das Verhältnis von X = 54 zu Y = 54 (54 / 54, horizontal X und vertikal Y)  und beim Fernsehpixel (nichtquadratisch) die etwas größere Breite von X = 59 zu Y = 54 (59 / 54). Beide horizontalen Werte X kann man nun in ein Verhältnis bringen. Daraus ergibt sich (Bild 7):

X Fernseher / X „PC“

59 / 54 = 1,0925925... ~ 1,093

Man sieht, dass beide Werte, geometrisch und rechnerisch, sehr nahe beieinander liegen (Differenz 0,0015%), also in den meisten Fällen hinreichend genau sind. Diese Verhältniszahl ist somit fest und kann nicht verändert werden. Man könnte nun annehmen, dass man die Pixel am Fernseher verändern kann in dem man eine andere Auflösung des Filmes hernimmt. Das ist jedoch falsch. Das eigentliche „mechanische“ Pixel des Fernsehers ist immer in der gleichen Größe, so wie das beim PC-Monitor auch der Fall ist. 1024 x 768 bleiben immer so, egal wie groß ich meinen Film auf dem PC-Monitor darstelle. Es werden vielmehr die einzelnen Pixel des Films (Filmpixel) auf die „mechanischen“ Fernsehpixel aufgeteilt.
Das wiederum bedeutet, würde man eine digitales Foto mit quadratischen Pixeln 1 zu 1 auf die Pixel des Fernsehers übertragen , würde man das Bild um genau diesen 59/54 Faktor in der Breite strecken (Bild 9).


Bild 9, normales und gestrecktes Bild

Da es nun recht schwierig ist in diesem verzerrten Bildverhältnis Bilder hin und her zu rechnen (z.B. über Kantenlängen o.ä.), bedient man sich des Tricks nur im unverzerrtem Zustand und somit mit quadratischen Pixeln zu jonglieren. Alle Berechnungen basieren auf genau dieser Grundlage, so dass Ausschnittsvergrößerungen, Gesamtgrößen DVD nach SVCD und VCD , DV-Aufnahmen und digitale Fotos als auch digitale Filmbilder die richtigen Verhältnisse zueinander zu bekommen.



Einzelschritte einer Umrechnung


Grundsätzliches und Randbedingungen

Beschäftigen wir uns zunächst einmal mit der einfachen Variante der Umrechnung, die Letterbox Filme. Letterbox bedeutet, Sie haben das Filmbild mit einem schwarzen Rand oben und unten und das Filmbild hat keine anamorphen Verzerrungen. Es ist in Summe auch egal ob es sich um DVD, SVCD oder VCD handelt. Bis auf gewisse Bildstreckungen, die vom DVD-Player vorgenommen werden, sind die Spielregeln immer die selben. Da das Gros bei uns im Forum noch mit der SVCD arbeitet, werde ich die Beispielrechnungen anhand der SVCD vornehmen. Randbedingung ist, dass das Bild zum Schluss immer mit optimierten Macroblöcken arbeitet.
Nur kurz zur Wiederholung, der Macroblock ist der „größte“ Filmbildblock der in der MPEG- Codierung vorkommt. Er besteht, vereinfacht ausgedrückt, aus 16 x 16 Bildpixeln, ppi. Wenn nun z.B. anstatt 16 Pixel in der Breite nur 12 Pixel mit Bildinformationen beschrieben sind und die restlichen 4 Pixel schwarz bleiben, werden trotzdem alle Pixel, also 12 + 4 = 16 encodiert. Somit würde man ein wenig Datenrate an einen Bereich verschwenden, in dem sich gar nichts abspielt.
Da zusätzlich jeder Fernseher einen Overscan hat, das gezeigte Bild ist in Wirklichkeit größer als das Bild, das man am Fernseher sieht, wird zusätzlich noch dieser Rand abgeschnitten.  Es ergibt sich eine sichtbare Breite, bezogen auf die DVD 720 x 576, von 672 Pixeln (672 / 16 = 42) und eine max. sichtbare Höhe von 544 Pixeln ( 544 / 16 = 34). Der Rest ist schwarzer Rand.

Die wirklich sichtbaren Pixel sind leider von DVD Player zu DVD Player verschieden. Nicht jeder Player scaliert die VCD, SVCD und xSVCD im richtigen Format. Alle Rechnungen gehen jedoch von der optimalen Einstellung und Funktion der Player aus.

Aufgrund dieser Annahme ergeben sich folgende Bildpixel in der Höhe die eine fixe Breite von 448 Pixeln haben (z.B. 2,35:1er Film mit 448 x 320 für SVCD !! ), gleichzeitig „kommentiert“ mit der angenäherten Bildverhältniszahl z.B. 2,35:1 „Cinemascope“

    a. 544   Vollbild
    b. 512
    c. 480
    d. 448   etwa 16:9
    e.        ( originales 16 :9 Format hat 432)
    f. 416   etwa 1,85:1
    g. 384
    h. 352
    i. 320   etwa 2,35:1

Diese Auflösungen gilt es zu erreichen, fast egal, welches Ausgangsmaterial ich habe. Alles kann ich nach allem umrechnen. Jedoch ist darauf zu achten, dass sich das Filmbild nicht zu sehr verschlechtert.

Die Rechnung

Beginnen wir mit der häufigsten Form an Bildern, die DVD Auflösung. Sowohl DVD als auch DV-Cam Bilder kommen mit der Auflösung von 720 x 576 Pixeln auf den Rechner. Weiterhin haben einige Filmer die Möglichkeit mit Ihrer Kamera im 16:9er Format aufzunehmen. Somit ergeben sich oben und unten schwarze Streifen. Manchmal kommt es vor, dass es rechts und links keinen sauberen Bildabschluss gibt und man einige Pixel weg schneiden muss. Es entsteht ein Ausgangsbild was z.B. 713 x 432 Pixel hat, wobei natürlich das Original 720 x 576 Pixel groß ist. Bei einer DVD wäre dies der schwarze Rand. Mit diesem 713 x 432 Pixelbild wollen wir nun weiter rechnen. Hier könnten auch alle möglichen anderen Pixelvarianten stehen, die Werte der Umrechnung sind austauschbar. Das Endformat hat nach persönlicher Entscheidung eine Größe von 448 x 416 Pixel SVCD (Macroblockoptimiert). Somit sind beide Werte, Ausgangs- und Endwert, bekannt.

Jetzt kommt die Auswahl der Randbedingung. Soll der Bildinhalt in der Höhe bleiben und nehme ich rechts und links etwas weg oder bleibt die Breite und oben und unten wird etwas entfernt? Für die Auswahl stellt sich nun die Überlegung, dass es in diesem Fall besser ist die Höhe zu halten und rechts und links etwas weg zu schneiden. Aber wie so vieles, ist auch das Geschmackssache.
Anmerkung: Eine Ausnahme gibt es jedoch. Wenn ich einen Film habe, der ein Vollbild liefert und ich eine Interlaced SVCD erstellen will, werde ich zu keinem guten Vollbildergebnis  kommen. Hier ist es fast zwingend, dass ich oben und unten etwas wegschneide und das Endergebnis ein 16:9 Film wird. Aber auch das lässt sich nach diesem Schema berechnen.

Also los, was haben wir bisher gelernt? Nach der Auswahl der Auflösungen kommt das umrechnen in das quadratische Bildverhältnis. Nur mit diesen Pixeln kann man ohne Probleme alle Rechnungen erledigen. Wenn dann alles berechnet wurde, kommt  zum Schluß die „Rückführung“ in das Fernsehformat.
Wir wissen ja, dass der Fernseher unsere digitalen Pixel 54/54 nimmt und um den Faktor 59/54 in die Breite streckt. Rechnerisch ergibt sich aus der Länge von 720 Pixeln, (nicht quadratische Pixel „nQP“) einer DVD, gleichwertige 786 Pixel für die quadratischen Pixel des digitalen Bildes (siehe Bild 7).

720 X 1,0925 = 786,6 => 786 quadratische Pixel „QP“

Genau dieses Anpassen der Längen (Fernseher zu PC Monitor)erfolgt mit den horizontalen Pixel. Das heißt natürlich auch, dass unser sichtbares Bild (Motion Area) von 713 x 432 Pixeln das gleiche durchmacht. Somit würden sich aus 713 Pixeln nQP eine äquivalente Länge von 779 Pixeln QP ergeben.

713 x 1,0925 = 778,9 => 779 QP Motion Area

Diese jetzt vorhandenen quadratischen Größen werden nun in das eigentliche Seitenverhältnis gesetzt. Denn erst wenn beide Kantenlängen des Pixels gleich sind, kann in diesem Fall das Verhältnis zueinander gebildet werden. Damit bekommt man ein Seitenverhältnis (Aspekt Ratio) mit:

713 x 432 nQP => 779 x 432 QP

779 / 432 = 1,8032

Es ergibt sich für unseren Film ein wirkliches Aspekt Ratio von 1,803 : 1. Mit der QP Umrechnung haben wir den Film in ein Format gebracht, das es uns wiederum erlaubt, das Bild zu vergrößern und zu verkleinern. Vergleichbar ist das z.B. mit WinWord, in dem ein Bild eingefügt ist welches in der Größe geändert werden soll. Sie nehmen einfach eine Ecke und verändern die Größe auf das gewünschte Endresultat. Sowohl die Breite als auch die Höhe werden im gleichen Maße mitgezogen.

Nach diesem Schritt erfolgt die Umrechnung in das Endformat DVD, 1/2DVD, SVCD oder VCD. Für unseren Fall soll es das SVCD Format sein.
In unserem Beispiel kommt jedoch noch eine technische Besonderheit zum Tragen. Jenes SVCD Bild wird vom DVD-Player in der Breite um den Faktor 1,5 gestreckt. Das wiederum muss zusätzlich in den Rechnungen berücksichtigt werden. Somit haben wir aus den Werten 448 x 416 schnell 672 x 416 gemacht, denn 448 x 1,5 = 672. Da dies jedoch nur die Streckung vom DVD-Player ist, das Signal kommt in dieser Größe am Fernseher an, unternimmt der Fernseher wiederum seine Verbreiterung. Es wird somit zwei mal verbreitert, einmal der DVD-Player und das zweite Mal  der Fernseher (Bild 10).


Bild 10, SVCD, DVD-Player und Fernseher




Bei der VCD übernimmt der DVD-Player auch diese Streckung, jedoch ist hier die Längen- und Höhenänderung der Faktor 2. Es bedeutet somit für uns, dass das 672er Bild noch um den Längenfaktor 1,0925 vergrößert wird. Daher entsteht das wirkliche Format von:

672 x 1,0925 = 734,16 => 734 QP

448 x 416 nQP => 734 x 416 QP

Das Aspekt Ratio der anvisierten SVCD ergibt:

734 / 416 = 1,7644

Jetzt sieht man ganz deutlich, dass beide Seitenverhältnisse NICHT übereinstimmen, 1,8032 Original zu 1,7644 optimierte SVCD. Es müssen somit die Größen angepasst werden. Da das Ausgabeformat SVCD nicht verändert werden soll, es ist als SVCD-Bild Macroblockoptimiert, bleibt nur das Eingangsbild übrig.
Zuerst einmal werden wir das originale Bild auf die von uns vorgegebene SVCD Höhe bringen. Damit können wir dann die Bildlängen vergleichen. Hier macht es sich also bezahlt, alles auf die gleiche Pixelgröße zu rechnen.
Das Original hat 779 x 432 QP und das SVCD Endergebnis 734 x 416 QP. Wenn ich jetzt das Original in der Höhe auf 416 Pixel bringe, brauche ich nur noch das Aspekt Ratio des Originals einzubeziehen. 416 x 1,8032 = 750,13 somit 750. Beide Bilder auf die gleiche Höhe gebracht ergeben somit:

Original verkleinert (Breite zu Höhe) 750 x 416
SVCD (Breite zu Höhe)           734 x 416

Nun erkennt man recht deutlich, dass mein Original ein wenig zu breit ist. Also muss ich diesen Überstand abschneiden. Allgemein nennt man diesen Vorgang auch Croppen oder Clippen. Ob ich das rechts, links oder auf beiden Seiten mache bleibt jedem selbst überlassen. Wir dürfen jedoch nicht vergessen, das wir uns immer noch im QP Bereich aufhalten. Das Original „lebt“ jedoch im nQP Bereich. Also bedeutet das, dass wir noch den letzten Schritt tun und die Werte in den nQP Bereich überführen müssen.

Hierzu werden beide Werte zurück gerechnet. Es entstehen die Werte 734 / 1,0925 = 672 nQP und für 750 / 1,0925 = 686,5 => 687 nQP. Diese beiden Werte beschreiben schließlich die Differenz, die vom Original wegfällt.

687 nQP (Original) – 672 nQP (SVCD) = 15 nQP

Diese 15 nichtquadratischen Pixel (nQP) müssen somit vom Original den 713 nQP weggeschnitten werden. Wir entscheiden uns für beide Seiten und entfernen z.B. rechts 7 und links 8 nQP vom Originalbild. In Tmpeg geschieht das unter der Funktion, ADVANCE, CLIP FRAME, LEFT = 7, RIGHT = 8 (Bild 11, A). Die Größenwerte für das eigentliche Bild (Motion Area) werden in dieser Funktion unter dem mittleren Icon, ARRANGE SETTING, CENTER custom size, mit den Werten 448 x 416 eingetragen (Bild 11, B). Das Bild hat nun zum Umrechnen die richtige Größe.


Bild 11, Tmpeg Clipping

Da das hier alles sehr „zerpflückt“ und ausgiebig erklärt wurde noch mal Kurz die Zusammenfassung:


  • 1. Motion Area (Filmbild) feststellen und Werte notieren z.B. 713 x 432 nQP
  • 2. Motion Area in das quadratische Pixel umrechnen 713 x 1,0925 = 779 QP, somit 779 x 432 QP
  • 3. Das Aspekt Ratio des Originals ausrechen 779 / 432 = 1,8032
  • 4. Das „wo will ich hin Bild“ definieren, z.B. 448 x 416 nQP (für SVCD ist die Breite immer 448 da Macroblockoptimiert)
  • 5. 448 x 416 in quadratische Pixel umrechnen, erst strecken durch den DVD-Player, dann die Fernseherstreckung, 448 x 1,5 = 672, 672 x 1,0925 = 734, also 734 x 416 QP
  • 6. Originalbild auf SVCD Bildhöhe bringen, 779 x 432 QP => ? x 416 QP, 416 x 1,8032 = 750, Ergebnis = 750 x 416 QP des Originals und 734 x 416 QP der SVCD
  • 7. Originalbild in das nichtquadratische Pixel zurück überführen, 750 x 416 => 750 / 1,0925 = 687 nQP, 687 x 416 nQP Original
  • 8. SVCD zurück überführen, 734 / 1,0925 = 672 nQP, 672 x 416 SVCD
  • 9. Überflüssige Pixel vom Original abziehen, 687 – 672 = 15 nQP
  • 10. Pixel aufteilen, rechts, links oder beide


Man hat nun gesehen, wie einfach es eigentlich ist, ein Bild in das richtige Format zu bringen. Machen wir mit der nächsten Möglichkeit weiter.



Bild vergrößern

Nehmen wir einfach mal an, das Sie ein pseudoAVI auf Ihrer Platte haben. Dieses AVI hat die DVD Maße 720 x 576 und eine Motion Area von 710 x 324 Letterbox. Da Sie keinen so großen Fernseher haben, möchten Sie ein etwas größeres Bild sehen, Sie möchten also vergrößern. Mit unserem Vorwissen setzen wir das doch einfach einmal um.

  • 1. Motion Area (Filmbild) feststellen und Werte notieren 710 x 324 nQP
  • 2. Motion Area in das quadratische Pixel umrechnen 710 x 1,0925 = 776 QP, somit 776 x 324 QP
  • 3. Das Aspekt Ratio des Originals ausrechnen 776 / 324 = 2,3950


Anmerkung: Die Höhe von 324 ist Ihnen zu klein. Vergrößern Sie das Bild, aber nicht zu viel. Wenn Sie einen Letterbox Film haben, sollten Sie die Vergrößerung nicht über zwei Stufen hinaus vornehmen. Bitte vergessen Sie nicht, dass im Bild nur 324 Zeilen an Informationen vorhanden sind. Wenn Sie nun vergrößern, strecken Sie nur das Bild. Bildinformationen dazuspinnen kann kein Programm. Die eigentliche Bildqualität bleibt somit erhalten bzw. wird genau genommen schlechter.

  • 4. Das „wo will ich hin Bild“ definieren, z.B. 448 x 352 nQP (für SVCD ist die Breite immer 448 da Macroblockoptimiert)
  • 5. 448 x 352 in quadratische Pixel umrechnen, erst strecken durch den DVD-Player, dann die Fernseherstreckung, 448 x 1,5 = 672, 672 x 1,0925 = 734, also 734 x 352 QP
  • 6. Originalbild auf SVCD Bildhöhe bringen, 776 x 324 QP => ? x 352 QP, 352 x 2,3950 = 843, Ergebnis = 843 x 352 QP des Originals und 734 x 352 QP der SVCD
  • 7. Originalbild in das nichtquadratische Pixel zurück überführen, 843 x 352 => 843 / 1,0925 = 772 nQP, 772 x 352 nQP Original
  • 8. SVCD zurück überführen, 734 / 1,0925 = 672 nQP, 672 x 352 SVCD
  • 9. Überflüssige Pixel vom Original abziehen, 772 – 672 = 100 nQP
  • 10. Pixel aufteilen, rechts, links oder beide


Man kann sehr schön sehen, wie rechts und links zusammen 100 Pixel vom Original verschwinden. Das ist eben der Preis der Vergrößerung. Es ist also zu sehen, daß alle Möglichkeiten offen sind.




Anamorphe Filme umrechnen

Anamorphe Filme auf DVD sind ein Thema für sich. Im Beitrag LinkTV Tunen ist erklärt, welche Idee dahinter steckt. Im Grunde genommen soll somit die Bildqualität noch einmal gesteigert werden, was sich auf einem normalen Fernseher nur bedingt umsetzen lässt. Rückprojektionsfernseher mit Röhren, Dreiröhrenbeamer und DLP/LCD Beamer mit anamorphoten können das „Mehr“ an Bildschärfe und Bildinformation sauber umsetzen. Wenn Sie der Meinung sind, und das ist der Regelfall, Ihr System hat dadurch keine sichtbaren Vorteile, dann sollten Sie diese anamorphe Form der Bildinformation beim Umrechnen in das SVCD-Format beseitigen. Mann muss bedenken, dass mehr Bildinformationen auch mehr Datenrate braucht um ein gutes Bild zu liefern. Daran kann man prinzipbedingt nichts ändern. Wenn es dann eh schon ein kritischer Film ist, sollten Sie sich für das Letterboxformat entscheiden. Es bedeutet, wir müssen das verzerrte, anamorphe Bild in das seitenrichtige Letterbox Bildformat umrechnen.

Wie erkenne ich überhaupt, ob ich ein anamorphes Filmbild habe? Hier streiten sich ein wenig die Geister, aber in jedem Film gibt es irgend ein Bild mit einen Hinweis. Als erstes gibt es die Möglichkeit mal auf das DVD-Cover zu sehen. In Bild 12 sind verschiede Arten von Bildformatbeschreibungen. Links ist es anamorph und rechts Letterbox.


Bild 12, Coverbildformate

Wenn diese Infos nicht zugänglich sind, sollte man versuchen, auf dem PC eine Szene anzufahren in dem z.B. Portraits von Menschen, sogenannte 1/3 Einstellung, zu sehen sind. Langgezogene Köpfe sind ein Hinweis auf das Format (Bild 13).


Bild 13, Tmpeg mit langezogenen Köpfen

Hier sieht man ganz deutlich, wie im unteren Bild die Köpfe recht merkwürdig lang aussehen. Darüber ist das zurecht gerechnete Bild im richtigen, entzerrtem Bildformat.
Anmerkung: Bei digitalen Bildern, Fotos als auch Filmen, ist ein anamorphes Format nicht vorhanden bzw. wird nicht umgesetzt, da die Abspielprogramme anamorphes Filmmaterial nicht unterstützen.
Nehmen wir nun an, Sie haben festgestellt, dass der Film, den Sie auf dem PC haben, anamorph ist. Was nun?

Es gibt zwei Möglichkeiten. Die erste ergibt eine Letterbox SVCD und die zweite natürlich eine anamorphe SVCD. Fangen wir mit der Letterbox SVCD an. Nach dem Clippen des schwarzen Randes vom Film haben Sie z.B. eine Motion Area von 711 x 432 (Bild 11 unten). Die Grundidee des anamorphen Formates besagt ja, dass der Fernseher das Bild nimmt und dann stauchen soll. Wir werden das Stauchen nicht vom Fernseher verlangen, sondern bei der Umrechnung vom Programm selbst vornehmen lassen. Also müssen wir dem Programm sagen, was es zu tun hat, denn automatisch wird das nichts.

Wie war das mit dem Fernseher? Er staucht das Bild über die Bildröhre und zwar um den Betrag, der die Differenz eines 4:3 Fernsehers zu einem 16:9 Fernseher aufweist. Und das ist wiederum der Faktor 1,3333 (4/3 rechnerisch). Wenn wir also die Höhe von 432 Pixeln haben, würde der Fernseher das Bild stauchen und eine optische Höhe erzeugen, die vergleichbar mit folgender Pixelhöhe ist:

432 / 1,3333 = 324 Pixel

Wenn wir also unseren Film in ein Letterbox Format umrechnen wollen, wäre das unsere gesuchte Höhe, die auch so z.B. in Tmepg eingestellt werden muss. Da wir jedoch Macroblockoptimiert arbeiten wollen, müssen wir zusätzlich noch die Höhe auf unser gefordertes Maß von z.B. 320 Pixel bringen, also eine Verkleinerung hineinrechnen.  Die einzelnen Schritte der Umrechnung sehen dann wie folgt aus:

  • 1. Motion Area (Filmbild) feststellen und Werte notieren z.B. 711 x 432 nQP
  • 2. Herausrechnen der anamorphen Höhe, Clippingbild 711 x 432 in der Höhe um den Faktor 1,3333 verringern, 432 / 1,3333 = 324 somit 711 x 324 nQP
  • 3. Motion Area in das quadratische Pixel umrechnen 711 x 1,0925 = 776,767 QP, somit 777 x 324 QP
  • 4. Das Aspekt Ratio des Originals ausrechnen 777 / 324 = 2,3981
  • 5. Das „wo will ich hin Bild“ definieren, z.B. 448 x 320 nQP (für SVCD ist die Breite immer 448 da Macroblockoptimiert)
  • 6. 448 x 320 in quadratische Pixel umrechnen, erst strecken durch den DVD Player, dann die Fernseherstreckung, 448 x 1,5 = 672, 672 x 1,0925 = 734, also 734 x 320 QP
  • 7. Originalbild auf SVCD Bildhöhe bringen, 777 x 324 QP => ? x 320 QP, 320 x 2,3981 = 767,39, Ergebnis = 767 x 320 QP des Originals und 734 x 320 QP der SVCD
  • 8. Originalbild in das nichtquadratische Pixel zurück überführen, 767 x 320 => 767 / 1,0925 = 702 nQP, 702 x 320 nQP Original
  • 9. SVCD zurück überführen, 734 / 1,0925 = 672 nQP, 672 x 320 SVCD
  • 10. Überflüssige Pixel vom Original abziehen, 702 – 672 = 30 nQP
  • 11. Pixel aufteilen, rechts, links oder beide


Wie man schön sieht, ist ein Schritt hinzugekommen, Punkt 2. Dieser Punkt verringert die Höhe um den Betrag, den normalerweise der Fernseher vornimmt. Somit bleibt auf der SVCD ein Bild übrig, das 448 x 320 Pixel hat. Möchte man eine andere Höhe haben wird nur der Wert für die Höhe der SVCD verändert und die Rechnung dementsprechend angepasst.


Die zweite Möglichkeit ist jedoch, die anamorphe SVCD zu erstellen und somit die Bildvorteile eventuell ausnutzen zu können. Macht natürlich nur Sinn, wenn der Fernseher die sogenannte 16:9 Umschaltung beherrscht und man MANUELL das Bild schaltet. Auch ist das nur für Filme mit ausreichender Datenrate zu empfehlen. Wenn die mittlere Datenrate unter einen Wert von 2150 kbps Video fällt, wird dieses Format schon kritisch.

Wichtig ist ein technischer Hinweis. DVD-Player die eine SVCD abspielen, können im Regelfall keine automatische 16:9 Umschaltung. Was heißt das?
Wenn Sie eine anamorphe 16:9 DVD in Ihren Player einlegen und den 16:9 Modus im DVD Player aktiviert haben, kommt ein Steuersignal vom Player an den Fernseher, der bei eingeschalteter automatischen 16:9 Erkennung des Fernsehers, das Bild automatisch in der Höhe staucht, also den Elektronenstrahl der Bildröhre verändert. Der Schalter für den Befehl „Automatische 16:9 Erkennung“ im MPEG-Stream erfolgt mit der Tmpeg Einstellung VIDEO, ASPECT RATIO 16:9 Display. Hierbei wird im Header des Streams diese Information eingebracht und die automatische Erkennung wird hinterlegt. Es bedeutet also, dass diese Einstellung ein Steuersignal an den Fernseher schickt und der dann irgend was macht. Da die SVCDs mit dieser Einstellung viele Probleme machen, ist es ratsam Tmpeg immer auf 4:3 Display zu stellen. Das Umschalten des Fernsehers erfolgt dann von Hand und der Ärger mit dem Player bleibt aus.

Kommen wir zum eigentlichen Thema zurück, der Erstellung einer anamorphen SVCD die jeder Player abspielen kann. Zuerst sollte man sich im klaren sein, dass ein Umrechnen der Originalhöhe nur in Richtung „größer“ Sinn macht. Wenn also das Original eine Höhe von 432 Pixeln hat und ich jetzt Macroblock optimiert arbeiten will, würde für mich entweder 448 oder 416 Höhenpixel in Frage kommen. Die Umrechnungszeit von 432 auf 448 ist schon merklich lange. Bei 2pass encoding erlebt man es kaum, nur mit sehr schnellen Maschinen macht das noch Spaß. Der Vorteil den man hat, ist ein etwas größeres Bild, denn 448 / 1,3333 = 336 optische Höhenpixel anstatt 324. Durch die Vergrößerung fallen aber am Rand wieder einige Pixel vom Original weg. Umgekehrt ergib eine Verkleinerung von 432 auf 416 eine optische Höhe von 416 / 1,3333 = 312 Höhenpixel. 312 Pixel in der Höhe sind schon verdammt wenig. Ich würde, wenn überhaupt, eine Vergrößerung auf 448 Pixel vorschlagen. Persönlich nehme eine gewisse „Verschwendung“ der Datenrate an die schwarzen Pixel bei Originalhöhe in Kauf. Hat zusätzlich noch den Vorteil, dass nur eine Bildseite neu in der Auflösung berechnet werden muss. Somit ergibt sich ein SVCD Bild, das 448 x Originalhöhe hat, in unserem Beispiel wären es 448 x 432. Diese Datenrate erfordert nach meinen Erfahrungen mindestens 2000 kbps Video oder höher, um eine ausreichende Bildqualität auch in schwierigen Passagen zu gewährleisten. Die Berechnung:

  • 1. Motion Area (Filmbild) feststellen und Werte notieren z.B. 711 x 432 nQP
  • 2. Motion Area in das quadratische Pixel umrechnen 711 x 1,0925 = 776,767 QP, somit 777 x 432 QP
  • 3. Das Aspekt Ratio des Originals ausrechnen 777 / 432 = 1,7986
  • 4. Das „wo will ich hin Bild“ definieren, z.B. 448 x 432 nQP (für SVCD ist die Breite immer 448 da Macroblockoptimiert)
  • 5. SVCD Umrechnen, erst strecken durch den DVD-Player, dann die Fernseherstreckung, 448 x 1,5 = 672, 672 x 1,0925 = 734, also 734 x 432 QP.
  • 6. Originalbild auf SVCD Bildhöhe bringen, 777 x 432 QP => ? x 432 QP, 432 x 1,7986 = 777, Ergebnis = 777 x 432 QP des Originals und 734 x 432 QP der SVCD
  • 7. Originalbild in das nichtquadratische Pixel zurück überführen, 777 x 432 => 777 / 1,0925 = 711 nQP, 711 x 432 nQP Original
  • 8. SVCD zurück überführen, 734 / 1,0925 = 672 nQP, 672 x 432 SVCD
  • 9. Überflüssige Pixel vom Original abziehen, 711 – 672 = 39 nQP
  • 10. Pixel aufteilen, rechts, links oder beide


Stellt sich zum Schluss die Frage, warum man einen solchen Aufwand betreiben will, wenn es doch schnell zu Schwierigkeiten kommen kann? Man könnte doch ebenso eine xSVCD erstellen und gleich auf reale 672 x 320 Pixel gehen. Das Problem ist, dass Sie sich dann außerhalb des SVCD Standards aufhalten. Es gibt genug DVD-Player, die mit dieser Auflösung Probleme haben. Erschwerend kommt hinzu, dass eine xSVCD mit 672 x 320 Pixeln insgesamt 215040 Pixel hat, während eine anamorphe SVCD mit 432 x 448 nur 193536 Pixel besitzt. Die größere Auflösung der xSVCD verlangt im Grunde genommen auch eine höhere Datenrate. Daher ist eine anamorphe SVCD durchaus interessant, wenn man sie denn umsetzen kann.




Digitale Fotos/Filme richtig umrechnen

Stellt sich doch hier die Frage, was für ein Unterschied es zu den vorherigen Filmen gibt. Ganz einfach, diese Bilder werden in ihrem Ursprung und Auslegung nur am PC gesehen und bearbeitet. Das heißt, die Auslegung ist nur auf quadratische Pixel (square Pixel), QP ausgerichtet. Die Bildformate sind dabei JPEG, TIFF, GIFF etc und gehen über in Realplayer AVI, DivX, Windos Media Player Dateien etc. Sie sind im Grunde genommen nicht dafür ausgelegt am Fernseher gesehen zu werden. Wie es dennoch möglich ist solche Bilder auf dem Fernseher ohne Verzerrung anzusehen, wird mit unserem Vorwissen recht einfach zu erklären sein.
Wir haben ja gelernt, dass der Fernseher breitere Pixel hat. Weiter oben würde man das Ergebnis sehen (Bild 9) wenn wir nichts machen würden. Wir müssen nun mehr eine Verzerrungskorrektur hinein rechnen. Für die SVCD kann man Standbilder der Größe 704 x 576 nQP als auch 480 x 576 nQP benutzen. Die zweite Größe macht sich in Filmen einfacher, da der Film dann nicht unterbrochen wird (sog. still picture) und z.B. mit Tmpeg zusammen geschnitten werden kann. Da der Videofilmer die Bilder über ein Schnittprogramm in den Film zieht, wird anhand der DVD Auflösung (DV Filmmaterial) 720 x 576 das Vorgehen erklärt. Dabei ist die DV Motion Area von 713 x 432 (~16:9er Film) angenommen. Wichtig zu wissen ist auch hier, welches Endformat wir haben wollen. Bei der SVCD wird es optimierter Weise 448 x 416 werden.


1. Möglichkeit, Schnittprogramm

Hierbei handelt es sich um gängige Schnittprogramme wie z.B. Premiere, Video de Lux, Videopack 5.1 etc. die jene Möglichkeit bieten, Fotos direkt zu importieren. Das Ausgabeformat des gerenderten AVIs sollte bekannt sein und ist meist in der Größe einstellbar z.B. wie das Eingangsformat 720 x 576. Diese Programme bieten manchmal einen Direktimport an doch weiss man nicht immer zu 100 %, ob die Umrechnung richtig vorgenommen wird. Selbst wenn es richtig funktioniert, können wir hiermit hinter die Kulissen sehen. Zumal in unserem Fall das Originalbild  auf das 16:9er Format zugeschnitten werden muss.

Los geht’s. Nehmen wir an, wir haben ein Foto mit der Fotofunktion der DV Cam gemacht. Die Auflösung ist recht hoch und beträgt z.B. 1360 x 1020 QP. Damit habe ich ein Bild, das ein Seitenverhältnis von 1360 / 1020 = 1,3333, also 4:3 hat. Heraus kommen soll ein Bild, das auf der Authoringsoftware dem des Originals entsprichen soll. Hier ist es der Einfachheit halber 720 x 576 und eine Motion Area von 720 x 432. Somit muss mein Bild oben und unten einen schwarzen Rand bekommen und das eigentliche, sichtbare Bild eine Größe von 720 x 432 haben. Nehmen wir zuerst den Film mit 720 x 1,0925 = 786. Da das Foto von der Auflösung die selben Maße haben muss, wird  es dahingehend umgerechnet. Man bringt es auf das Maß 786 x 432 QP. Das Aspect Ratio dazu ist 786 / 432 = 1,8194. Somit muss das Foto zuerst auf die richtige Breite gebracht und dann in der Höhe beschnitten werden. Das Foto wird somit zu 1360 / 786 = 1,7302. Die Höhe wird dadurch zu 1020 / 1,7302 = 590 Pixel und somit zur Gesamtgröße von 786 x 590 QP. Oben und unten zusammen werden dann 590 – 432 = 158 Pixel weggeschnitten. Bleibt zum Schluss die Größe 786 x 432 übrig.

Jetzt haben Motion Area und Foto die gleiche Größe. Da der Film an sich aber 720 x 576 nQP hat, kommt nun die Umwandlung des Fotos in dieses Format. Das Foto wird somit um den Faktor 1,0925 gestaucht und kommt dann auf 786 / 1,0925 = 720. Das Bild wirkt nun verzerrt ist aber durch die Streckung am TV wieder i.o. Fehlt noch die Höhe. Oben und unten sollte jetzt noch händisch der schwarze Rand hinzugefügt werden und zwar soviel, dass zum Schluss wieder ein Gesamtbild von 720 x 576 herauskommt.

Wenn ein solches Bild in die Timeline gezogen wird, ist automatisch die richtige Größe vorhanden und der schwarze Rand oben und unten ist gleich dem des Filmes und fällt nicht als Sprung im Filmbild auf.


2. Möglichkeit, Tmpeg

Es gibt auch die Möglichkeit ein Foto direkt in Tmpeg zu laden und das Foto als ein sogenanntes still picture, so wie mit den Authoring Programmen, zu encoden. Die Vorgehensweise ist im Prinzip gleich. Nur ist das Endformat in diesem Fall 480 x 576 und die Motion Area z.B. 448 x 416. Berechnung erfolgt wie unter Schritt 1.


3.Möglichkeit, Digitale Filme

Einige haben sicherlich Filme aufgrund von Platzproblemen in einem solchen Format gewählt. Ob nun als Realplayer oder was auch immer, hier ist die Vorgehensweise recht ähnlich wie bei den Fotos. Die Dateien sind in ihrer Eigenschaft mit den Fotos zu vergleichen. Alle Pixel sind quadratisch und die Aufteilung des Bildes ist auch genau so erfolgt. Beim Abspielen kommen KEINE Streckungen hinzu sondern die Seitenverhältnisse werden analog zu einem Foto linear vergrößert und verkleinert. Gehen wir von einem reinem Filmbild aus, das die Maße von 512 x 256 Pixel QP hat. Wie gehen wir nun vor?


  • 1. Motion Area (Filmbild) feststellen und Werte notieren z.B. 512 x 256 QP
  • 2. Das Aspekt Ratio des Originals ausrechnen 512 / 256 = 2
  • 3. Das „wo will ich hin Bild“ definieren, z.B. 448 x 320 nQP (für SVCD ist die Breite immer 448 da Macroblockoptimiert)
  • 4. SVCD Umrechnen, erst strecken durch den DVD-Player, dann die Fernseherstreckung, 448 x 1,5 = 672, 672 x 1,0925 = 734, also 734 x 320 QP.
  • 5. Originalbild auf SVCD-Bildhöhe bringen, 512 x 256 QP => ? x 320 QP, 320 x 2 = 640, Ergebnis = 640 x 320 QP des Originals und 734 x 320 QP der SVCD


Ab hier zeigt es sich, dass mein Bild erheblich viel kleiner/schmaler ist, als das mögliche SVCD Filmbild, 734 gegenüber 640.
Die 640 Pixel deuten vielmehr auf den NTSC-Standard hin. Vielleicht werden nun einige bemerken, dass ihr Film trotzdem 25 fps hat. Es ist aber dennoch so, dass dieses Format sehr stark an den NTSC-Standard angelehnt ist. Wenn nun Filme in der Auflösung 512 x 256 mit 25 fps vorhanden sind, zeigt das im Grunde genommen die Ahnungslosigkeit und Inkompetenz der Ersteller. Es werden wilde Seitenverhältnisse genommen, die dann wiederum nicht zu den normalen Filmen passen. Ein 512 x 256er Film bei einem original Aspect Ratio (AR) von 2,35:1 sollte eigentlich mit 601 x 256 originalem AR und mit einem optimierten AR von 608 x 256 daher kommen.
Wie dem auch sei, es gibt zwei Möglichkeiten um die Situation zu retten. Erstens man streckt den Film in der Breite und schneidet oben und unten etwas weg. Damit hat man aber von dem ohnehin schon kleinen Bild nochmals in der Höhe Informationen entsorgt. Oder zweitens man nimmt die nächste SVCD-Höhe und probiert es damit. Wenn das auch noch nicht reicht, kommt wiederum die nächste Höhe. Man wird schnell feststellen, dass der digitale Film überhaupt nicht so richtig in die Fernsehlandschaft passt. In diesem Beispiel ist erst eine ausfüllende Breite gegeben, wenn ich die Höhe von 384 erreicht habe. Erst dann ist der Film breiter als der Platz der optimierten SVCD.
Man kann erahnen, dass bei einer Filmhöhe von 384 Pixeln mit einem Original von 256 eine erhebliche Verschlechterung der Bildqualität zu erwarten ist , da eine Streckung der Bildinformationen um den Faktor 384 / 256 = 1,5 vorgenommen wurde.

Entschließen wir uns in unserem Beispiel auf folgende SVCD Bildgröße 448 x 384. Damit gehen wir sicher, dass die Höhe des Filmes passt und wir an den Seiten etwas weg schneiden müssen. Also die neue Rechnung:


  • 6. SVCD Umrechnen, erst strecken durch den DVD-Player, dann die Fernseherstreckung, 448 x 1,5 = 672, 672 x 1,0925 = 734, also 734 x 384 QP.
  • 7. Originalbild auf SVCD-Bildhöhe bringen, 512 x 256 QP => ? x 384 QP, 384 x 2 = 768, Ergebnis = 768 x 384 QP des Originals und 734 x 384 QP der SVCD


Jetzt entsteht ein Unterschied zu den anderen DVD- und DV-Filmaufnahmen. Da die Auslegung des originalen Filmes auf die QP gemacht wurde, wird an dieser Stelle weg geschnitten und umgerechnet.


  • 8. Originalbild vom SVCD Filmbild abziehen, 768 – 734 = 34 QP, diese Differenz wird rechts und links weggeklippt z.B. mit Tmpeg
  • 9. Originalbild ins Fernsehformat überführen, 734 / 1,0925 = 672 nQP, 672 x 384 nQP SVCD


Die Qualität diese Filmes ist nicht mehr wirklich mit dem Original zu vergleichen. Die Qualität wird in Summe ein wenig besser sein als eine herkömmliche VHS-Videokassette. Daher oft die Empfehlung, solches Bildmaterial zu meiden bzw. als VCD umzurechnen.




Fotos aus Filmen extrahieren

Kommen wir zum Abschluss unserer Exkursion in die Pixelwelt. Einige Fragen im Forum gingen in die Richtung, Fotos aus dem Videomaterial zu extrahieren. Wie wir unter 2. gesehen haben, kann eine wirkliche Fotoqualität nie erreicht werden. Aus einer Auflösung von 720 x 576 wird 786 x 576. Wenn jetzt noch ein 9 x 13er Foto entstehen soll dann kommt zum Schluss eine optische Auflösung von etwa 160 ppi heraus. Dieses Foto ist nicht annähernd zu gebrauchen, um ein Foto in Fotoqualität chemisch auslichten zu lassen. Als sehr kleines Coverfoto könnte es noch herhalten, aber damit ist dann auch schon Schluss.


Ich hoffe der Überblick ist nicht zu erschlagend. Leider ist die Thematik auch nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheint. Ich denke aber, dass 95 % der Fragefälle abgedeckt sind. Diskussionen zu den drei Themen habe ich in DREI unterschiedlichen Threads am Ende eines jeden Abschnittes als Link angefügt. Sei noch angemerkt, dass das Umrechnen mit shh´s  Proggi FitCD von alleine geht und man sich damit viel Denkarbeit ersparen kann. Viel Spaß !

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