Beim Kauf eines neuen Fernsehers oder Monitors für unseren Desktop-PC ist es für potenzielle Käufer wichtig zu überlegen, welche Art von Bildschirm wir benötigen. Wie viele von Ihnen bereits wissen, gibt es auf dem Markt eine breite Palette verschiedener Geräte, die eine bestimmte Leistung garantieren.
In Geschäften, ob physisch oder online, können wir Fernseher und Monitore sehen, die mit verschiedenen Technologien ausgestattet sind, die sich ständig weiterentwickeln. Unter den traditionelleren LCD-, VA-, IPS- und TN-Bildschirmen ist die Auswahl in den letzten Jahren dank der Einführung der Nanocell-Technologie, die von LG auf der CES 2017 in Las Vegas vorgestellt wurde, viel größer geworden.
Diese verspricht, die Farbwiedergabequalitäten von OLED-Bildschirmen zu erreichen, allerdings zu einem viel niedrigeren Preis, und wurde bewusst als Gegenpol zu den Quantum Dot-Fernsehern von Samsung Display eingeführt, die schon immer für ihre visuelle Reinheit und die dem Endverbraucher gebotenen Details bekannt waren. Finden wir also heraus, was es im Einzelnen ist und warum es eine bessere Lösung als das herkömmliche LCD ist.
NanoCell: was es ist und was es bedeutet
Eines der bekanntesten Probleme von LCD-Bildschirmen ist die Farbwiedergabe und -tiefe, die im Vergleich zu alten CRT- und OLED-Bildschirmen an Qualität verliert. Die Hersteller von Fernsehern und Monitoren haben versucht, dieses Problem durch die Entwicklung neuer Technologien zu lösen, vor allem durch die NanoCell von LG.
Der südkoreanische Riese verspricht, bessere Farben zu erschwinglichen Kosten zu reflektieren. Um zu verstehen, wie sie funktionieren und welche Vorteile NanoCell-Bildschirme haben, müssen wir uns kurz ansehen, wie ein moderner LED-LCD-Fernseher aussieht. Traditionell ist ein TV-Panel in mehrere Schichten unterteilt, nämlich die Hintergrundbeleuchtung, den RGB-Filter (Rot, Grün und Blau) und das Flüssigkristallpanel.
Die Hintergrundbeleuchtung besteht aus LEDs, die weißes Licht aussenden. Dieses Licht durchläuft rote, grüne und blaue Filter - so genannte Subpixel - bevor es die Flüssigkristalle erreicht, die für den "Aufbau" des sichtbaren Bildes auf dem Bildschirm verantwortlich sind. Es ist kein Zufall, dass die Farben des Bildes, das wir sehen, eine variable Kombination der Farben der drei roten, grünen und blauen Subpixel sind, aus denen sich jeder vorhandene Punkt zusammensetzt.
Um es noch einfacher zu erklären: Während Kathodenstrahlröhren-Fernsehgeräte die Farbe durch Veränderung der Spannung erhalten, geben OLED- und LCD-Fernseher jedem einzelnen Pixel eine Farbe. Dies geschieht durch die Verwendung verschiedener Subpixel, die zusammen die verschiedenen Farben des Panels ergeben. Die Farbtreue ist natürlich eng mit der Art und Weise verknüpft, wie die Subpixel die drei Farben korrekt trennen können, sowie mit der Fähigkeit der Filter, unerwünschte Teile des Lichtspektrums auszublenden.
Um die Farbskala so realitätsnah wie möglich wiederzugeben, und zwar auf eine Weise, die der von Kathodenstrahlröhren und OLED-Fernsehern in nichts nachsteht, haben die Branchenriesen das Ziel verfolgt, die drei Hauptfarben klar zu trennen und gleichzeitig alle verschiedenen Nuancen genauer darzustellen.
Eine kluge Entscheidung, wenn man bedenkt, dass eines der offensichtlichsten Probleme bei LCD-Bildschirmen die Tatsache ist, dass die Dichte pro Pixel pro Zoll so groß ist, dass die Subpixel jeder Farbkomponente zusammengeklebt werden. Das bedeutet, dass das von ihnen ausgestrahlte Licht auf die Umgebung trifft und die endgültige Farbe verfälscht.
Wie die NanoCell-Technologie funktioniert
Das ist noch nicht alles, denn bei der Definition der Funktionsweise der NanoCell-Technologie muss auch berücksichtigt werden, dass die Sättigung einer Farbe, die von den Ingenieuren auch als Reinheit bezeichnet wird, von der Intensität des Lichts und dem Wellenlängenspektrum abhängt, über das es verteilt ist. Eine reine Farbe kann erreicht werden, wenn die Wellenlängen des Lichts präzise und sauber sind, d. h. es gibt keine Interferenzen oder Phasenverschiebungen.
Die Farbsättigung stellt daher die Intensität eines bestimmten Farbtons dar. Im Einzelnen kann man sagen, dass ein stark gesättigter Farbton eine lebendige Farbe hat, während die Farbe mit abnehmender Sättigung weicher wird und zu Grautönen tendiert. Wenn die Sättigung jedoch zu stark wird, neigt sie dazu, Farben zu verzerren und Bildprobleme zu verursachen, insbesondere bei Hauttönen. Und alle Farben verlieren im Allgemeinen ihre Natürlichkeit.
Mit der NanoCell wird dann versucht, diese Filter so zu optimieren, dass die Farben sauber getrennt werden, ohne die Helligkeit des Bildschirms zu verringern, und so das Versprechen einer viel besseren Farbwiedergabe zu erfüllen. Um das zu verstehen, müssen wir uns vor Augen halten, dass die Nähe der Pixel zueinander bedeutet, dass das Licht von den Sub-Pixeln schließlich auf die benachbarten Sub-Pixel einwirkt und die Farbe aller beteiligten Elemente verzerrt.
Wir müssen auch bedenken, dass mit zunehmender Auflösung des Bildschirms der Abstand zwischen den Pixeln abnimmt und das Problem somit viel deutlicher wird. Der Wechsel von einer Bildschirmauflösung von 1080p zu einem 4K-Bildschirm bedeutet eine Verdoppelung der Anzahl der Pixel pro Zoll, was auch beim Wechsel von 4K zu dem leistungsfähigeren 8K-Bildschirm der Fall ist.
Daher musste eine neue Technologie, wie z. B. Nanozellen, entwickelt werden, um das Problem zu lösen. Bei der Antwort mit NanoCell wird in jedem Subpixel ein Lichtfilter verwendet, so dass das Licht nicht über ein einzelnes Pixel hinausgeht, so dass es sich nicht auf benachbarte Pixel auswirkt und deren Werte in den Augen des Betrachters nicht störend verändert werden.
Die Vorteile (und Nachteile) von Nanozellen
Die NanoCell-Technologie basiert, wie oben erwähnt, auf Nanozellen. Dabei handelt es sich um winzige, nur 1 Nanometer große Partikel, die in der Lage sind, natürliche Farben ohne jegliche Verzerrung und aus jedem möglichen Blickwinkel wiederzugeben. Die eingesetzte Nanotechnologie verbessert den Kontrast und gibt die Farben wahrheitsgetreuer wieder, so dass der Fernsehmarkt um Modelle bereichert wird, die alle Nuancen der verschiedenen Farben darstellen und somit eine sehr große Farbpalette aufweisen können.
Der Hauptvorteil der NanoCell-Bildschirme besteht darin, dass sie eine Bildqualität bieten, die der von OLED-Bildschirmen, die wesentlich teurer sind, sehr nahe kommt und der von klassischen LCD-Bildschirmen weit überlegen ist. Der Betrachtungswinkel ist hervorragend, mit einer Amplitude von 178º in beide Richtungen und ohne das Ausbrennen, für das OLED-Bildschirme bekannt sind.
Zur gleichen Zeit umgehen sie das Ausbleichproblem von LCD-Bildschirmen. Da es sich jedoch immer noch um LCD-Technologie handelt, benötigen sie zwangsläufig eine Hintergrundbeleuchtung, was bedeutet, dass die Reinheit und die Farbabstufungen der einzelnen Farben nicht auf die gleiche Weise dargestellt werden.
Auch wenn es einige Mängel gibt, verwendet die NanoCell-Technologie Nanopartikel, um Wellenlängen zu absorbieren, die als überschüssig gelten, wodurch die Farbskala erweitert und die Farbreinheit verbessert wird. Im Gegensatz dazu werden bei herkömmlichen LCD-Bildschirmen verschiedene Filter verwendet, die zu Farbverfälschungen und suboptimalen Lichtreflexionen führen können.
Die Qualität wird auch durch die Konzentration auf einen hohen Kontrast verbessert, der als das Verhältnis zwischen dem höchsten, d. h. hellsten, und dem niedrigsten, d. h. dunkelsten, Wert der Helligkeit eines bestimmten Bildes definiert ist. Fernsehgeräte mit LCD-Technologie können naturgemäß nicht den unendlichen Kontrast erreichen, der für OLED-Fernseher typisch ist. Einige Modelle von Fernsehgeräten mit NanoCell verfügen jedoch über die so genannte FALD-Funktion (Full Array Local Dimming), die darauf abzielt, die Beleuchtungsstärke in bestimmten Bereichen des Bildschirms zu reduzieren, um eine bessere Darstellung von Schwarztönen zu erreichen.
Die Kombination von NanoCell und FALD bietet eine bessere Bildqualität und ermöglicht es uns, die Qualität von OLED-Bildschirmen zu erreichen, indem wir die LEDs hinter dem gesamten Panel platzieren. Der hohe Kontrast führt zu intensiven Schwarztönen, die allen Farben Tiefe verleihen, ohne dass die Sättigung zu stark erhöht werden muss.
Ein weiterer Vorteil der NanoCell-Technologie ist, dass sie dem Betrachter einen großen Betrachtungswinkel bietet. Ein Aspekt, der zweitrangig erscheinen mag, aber in Wirklichkeit äußerst wichtig ist. Darüber hinaus ist diese spezielle Technologie in der Lage, 4K HDR-Inhalte, d. h. Inhalte mit hoher Auflösung und großem Farbumfang, zu verbessern und die Bilder genau so wiederzugeben, wie sie von den Filmemachern bei der Produktion ihres Films oder einer faszinierenden Fernsehserie beabsichtigt waren.
Trotz der vielen Vorteile und eines niedrigeren Preises im Vergleich zu OLED-Konkurrenten haben NanoCell-Bildschirme in der Praxis bewiesen, dass sie einen höheren Energieverbrauch haben. Es handelt sich also um eine Lösung, die noch nicht für kleinere Bildschirme wie Laptops, Tablets und Smartphones standardisiert wurde, was ihre Verwendung praktisch unmöglich macht. Dennoch bleibt sie eine potenzielle Bedrohung für OLEDs und eine enorme Chance für die Verbraucher, optimale Bilder zu einem vernünftigen Preis zu genießen.