Unterschied zwischen nativen 4K Projektoren und „Pixelschubsern“

Es tut sich etwas in der 4K Projektoren-Landschaft – in unseren Augen nicht unbedingt etwas positives. Wir erklären euch den Unterschied zwischen einem 4K Projektor mit nativer Auflösung und einem „Pixelschubser“ mit Shifting-Technologie. 

Was kann ein Kunde erwarten, wenn ein Hersteller sein Produkt mit „atemberaubende Details mit 8,3 Megapixel in voller 4K-UHD-Auflösung“ anpreist? Die meisten würden denken: hier wird mit ein Projektor/Beamer angeboten der konform des Ultra HD Standards in der Lage ist ein Bild mit 3.840 x 2.160 Bildpunkten an die Leinwand zu werfen. Und wir müssen den Herstellern recht geben, auf der Leinwand könnte man wirklich 8.3 Millionen einzelne Pixel zählen. Doch von einer nativen 4K-Darstellung sind die Geräte noch weit entfernt.

Native 4K Projektoren

Für ein besseres Verständnis beginnen wir mit den Geräten, die unserer Ansicht nach eine native 4K Qualität abliefern. Die Funktionsweise ist eigentlich recht einfach erklärt. Über einen Anschluss (meist HDMI) bekommt der Projektor ein 4K-Signal zugespielt das über den integrierten Bildprozessor verarbeitet wird. Zu diesem Zeitpunkt greifen diverse Bildverbesserungs-Algorithmen in die Verarbeitungskette ein, behalten aber die native Auflösung bei. Die Signale werden dann von nativen 4K Panels (meist 4.096 x 2.160 Pixel) in den Farben rot, grün und blau verarbeitet, gebündelt und über die Linse ausgegeben. Als Lichtquelle dient meist eine hochwertige UHP Lampe oder sogar eine Laser-Lichtquelle.

Die Verarbeitung von Signaleingang bis zur Ausgabe auf die Projektionsfläche kann als nativ bezeichnet werden. Für private Heimkino-Anwender gibt es bislang nur eine überschaubare Anzahl nativer 4K Projektoren. Sony hat hier mit seinem Portfolio sicherlich so etwas wie ein kleines Monopol. Die Geräte des japanischen Herstellers sind ab 4.999 EUR aufwärts erhältlich. Es gibt aber auch High-End-Varianten, wie den JVC DLA-Z1, die ebenfalls native 4.096 x 2.160 Bildpunkte auf die Leinwand bringen, mit Preisen um die 35.000 Euro aber nur eine kleine Zielgruppe ansprechen (Sony hat übrigens auch einen High-End-Laser-Projektor für 60.000 EURO).

4K Pixel-Shifting Projektoren

Die Bezeichnung „Pixelschubser“ in unserer Überschrift klingt vielleicht etwas abwertend, beschreibt aber ganz gut womit 4K Projektoren mit Pixel-Shifting-Technologie arbeiten. Die Signalverarbeitung erfolgt über den Bildprozessor in 4K-Qualität, oder es findet bereits ein Downscaling auf Full-HD-Niveau statt. Jetzt gibt es zwei unterschiedliche Varianten, wie die Chips beleuchtet werden. Bei den hochwertigeren Shifting Projektoren werden drei separate Chipsätze (z.B. D-ILA) für die Farben Rot, Grün und Blau beleuchtet. Der Chipsatz löst nur mit Full-HD-Auflösung auf. Die Lichstrahlen werden dann über Spiegel wieder zusammengeführt und über ein „Shifting-Element“, welches zwischen Spiegel und Linse liegt, um einen halben Pixel diagonal verschoben. Auf der Leinwand sind dadurch 3.840 x 2.160 Bildpunkte erkennbar. Geräte die auf diese Technik zurückgreifen, haben meist die Ausmaße von nativen 4K-Projektoren, da sie bis auf wenige Ausnahmen den gleichen Aufbau nutzen. Auch die Preise liegen mit 3.000+ Euro nicht weit weg von den nativen Projektoren.

Die günstigeren Modelle werden mit der DLP (Digital Light Processing) Technik realisiert. Man sagt auch, das Bild wird auf den Lichtstrahl „aufmoduliert“. Das Licht der Lampe wird durch ein RGB-Farbrad geschickt und trifft dann direkt auf den DMD-Chip (Digital Mirror Device) mit einer Auflösung von 1.920 x 1.080 oder vielleicht sogar 2.716 x 1.528 Bildpunkten. Die Mikrospiegel wechseln blitzschnell und erzeugen so ein Bild in Ultra HD-Auflösung (3.860 x 2.160). Diese Technik ermöglich eine weitaus kompaktere Bauweise und viel günstigere Preis. Es werden bereits DLP-4K-Projektoren für um die 1.100 Euro angeboten.

Vor- und Nachteile

Zeit die Vor- und Nachteile der nativen 4K und Pixel-Shifting-Projektoren zu durchleuchten. So sollte auch jedem klar werden, wieso es überhaupt diese zwei Kategorien gibt:

Preis:

Der offensichtlichste Unterschied ist der Preis. Im Idealfall würde sich der Verbraucher aufgrund von Qualität, Verarbeitung und ökonomischen Gesichtspunkten für ein Produkt entscheiden – für den Großteil der Verbraucher zählt aber nur, wie viel ein Produkt kostet. Der Markt für „4K Projektoren“ ist noch recht unverbraucht und bislang den Heimkino-Enthusiasten vorenthalten. Hersteller wie ViewSonic, JVC, LG oder auch Optoma erreichen mit ihren Geräten jetzt die Mittelschicht, in der sich erfahrungsgemäß am meisten Umsatz machen lässt. Einen Projektor mit 4K Pixel Shifting Technologie bekommt man ab 1.100 Euro. Der günstigste native 4K Projektor von Sony ist für 4.999 EUR (UVP) zu bekommen. Ein Preisunterschied von rund 75% und für viele wohl das ausschlagende Argument für den letztendlichen Kauf.

Auflösung:

Den zweiten Unterschied haben wir ja bereits ausführlich erklärt. Auf beiden Geräten steht „4K“, doch nur eines bietet eine native Verarbeitungskette. Es ist nicht von der Hand zu weisen, dass ein 4K-Pixel-Shifting Projektor ein detailreicheres Bild als ein nativer Full-HD-Projektor an die Leinwand wirft. Alle Details und ein perfekt verarbeitetes Bild, wird es aber nur mit den nativen & teureren Varianten geben.

Helligkeit:

Die nativen 4K-Beamer von Sony und JVC haben auf den ersten Blick aber auch einen Nachteil. Die maximale Helligkeit ist oft beschränkt und erreicht mit einer normalen Lampe meist nicht mehr als 2.000 Lumen. Für eine gute Darstellung sollte man auf ausreichende Verdunkelung achten und auch genug Geld in eine gute Projektionsleinwand investieren. Ähnlich verhalten sich übrigens auch die Shifting-4K-Projektoren (z.B. D-ILA von JVC). Wer eine höhere Licht- und Farbhelligkeit möchte, der muss tiefer in die Tasche greifen und auf ein Gerät mit Laser-Lichttechnik zurückgreifen (30.000+ €).

Auf den ersten Blick können die kompakten Pixel-Shifting-Projektoren in dieser Kategorie Punkten. Die Modelle werden mit maximalen Helligkeiten von bis zu 3.500 Lumen angepriesen und eigen sich lt. Hersteller auch für „helle Umgebungen“. Diese Werte sprechen aber sicherlich nicht für die Farbhelligkeit, sondern eher für die maximale Helligkeit bei einer weißen Darstellung. Bedeutet: Rote, grüne und blaue Farben werden mit geringerer Helligkeit dargestellt und der angebliche „Vorteil“ verringert sich gewaltig.

Kontrast / Schwarzwert / HDR:

Der hellste Projektor im Heimkino bringt keinen Spaß, wenn dieser nicht in der Lage ist einen guten Schwarzwert und hohen Kontrast zu realisieren. Die nativen 4K Projektoren sind in dieser Kategorie wieder klar im Vorteil. Obwohl die Helligkeit geringer ausfällt, können die Geräte mit einem weitaus höheren Kontrast und besseren Schwarzwert aufwarten. Oft helfen mechanische Linsen nach, die die Ausgabe der Helligkeit regulieren und so ein ausgewogenes Bild darstellen. Schwarze Bildbereiche sind im Regelfall auch Schwarz und nicht grau.

Mit 3000-3500 Lumen scheinen die 4K-Shifting-Projektoren einen Vorteil zu genießen. Optimiert man die Geräte jedoch in Hinblick auf Kontrast und Schwarzwert, bleibt von der maximalen Helligkeit nicht mehr viel übrig. Erste Tests zeigen, für eine ausgewogene Darstellung, sinkt der Wert auf 1200-1300 Lumen und selbst dann, können die meisten Geräte nicht mit dem Kontrast oder Schwarzwert der nativen 4K Projektoren bzw. der High-End-Pixelschubser von JVC & Co. mithalten.

Die Vorteile beim Kontrast und Schwarzwert kommen auch bei einer Verarbeitung von HDR-Inhalten zu tragen, die viele Geräte bereits unterstützen. Leider gibt es aber immer noch keine Vorgaben für High Dynamic Range, die für Projektoren optimiert sind. Alle bisher veröffentlichten Standards und Vorgaben sind für die Wiedergabe auf Bildschirmen festgelegt.

Design / Maße:

In dieser Kategorie gibt es zwei Gewinner. Die „Nativen“ dürfen sich über ein etwas hochwertigeres Design freuen, die „Pixelschubser“ kommen dafür in kompakteren Größen daher. Die 4K Projektoren von Sony haben schon ein gewisses Ausmaß und Gewicht. Ein „schnelles Aufstellen“ beim Kumpel ist somit nicht so einfach möglich. Die 4K-Shifter sind meist nicht viel größer, als ein regulärer HD oder Full-HD Projektor. Somit ist es weitaus einfacher den Standpunkt des Gerätes zu wechseln.

Fazit:

Wer sich nicht schon länger mit der Materie beschäftigt, für den ist es fast unmöglich den „Pixel-Betrug“ aufzudecken. In den Spezifikationen betreffender 4K Projektoren liest man etwas wie „Auflösung: UHD (3.840 x 2.160)“ oder „Native Auflösung: 3.840 x 2.160“. Hinweise, dass es sich um ein Modell mit Pixel-Shifting-Technologie handelt, erkennt man erst an Begriffen wie „DC3“ oder „DLP“. Am Ende zählt auch hier „Qualität hat seinen Preis“ und man darf einfach nicht erwarten, dass ein Gerät für 1.200 Euro die gleiche Bildqualität wie ein 5.000 Euro-Modell abliefert. Wer mit einem begrenzten Budget arbeiten muss, für den stellen die 4K Pixel-Shifting Geräte sicherlich eine interessante Alternative zu einem Full-HD-Projektor dar. Das bestmögliche Ergebnis erhält man aber nur mit einem nativen 4K Projektor.

Übersicht aktuelle 4K Projektoren: