Ultra HD

HDMI

UHD benötigt mehr als 10,2 Gigabit pro Sekunde, was durch die Unterstützung von bis zu 18 Gigabit pro Sekunde durch HDMI schon in der Version 2.0 abgedeckt wird. Das aus 88 verschiedenen Unternehmen aus der Elektronikbranche bestehende HDMI-Forum hatte in einer Pressemitteilung im September 2013 bekanntgegeben, dass die Spezifikationen der zweiten HDMI-Generation, also HDMI 2.0, verabschiedet worden sei. Hauptänderung war die Anhebung der maximalen Bandbreite auf 18 GBit/s, wodurch Ultra-HD-Inhalte mit 60 Bildern pro Sekunde wiedergegeben werden können.^[1] Allerdings wurde übergangsweise auch eine kleinere Datenrate mit der niedrigen Farbquantisierung 8 Bit und 4:2:0 erlaubt, um vorhandene HDMI-1.4-Chips nutzen zu können. Eine weitere Hürde stellte die neue Kopierschutz-Norm HDCP-2.2 dar, die in vollwertigen HDMI-2.0-Anschlüssen vorgeschrieben ist.

Die HDMI-Version 2.1 wurde am 28. November 2017 spezifiziert und kann bis zu 48 Gigabit pro Sekunde übertragen, wodurch in Ultra HD eine Bildrate von 120 Hz – wie in der zweiten Phase der UHDTV-Spezifikation durch das DVB-Projekt vorgesehen – unterstützt wird.

Fernsehgeräte

Bei den heutzutage oft verwendeten Fernsehern mit einer Diagonale ab 55 Zoll ist der Unterschied zwischen Ultra HD und Full HD schon bei normalem Sitzabstand deutlich sichtbar.^[2] Deshalb waren in den 2020er Jahren nahezu konstant drei Viertel der verkauften Fernsehgeräte UHD-Fernseher (2020 72 %, 1. Quartal 2021 75 %^[3], 1. Quartal 2024 78 % und 1. Quartal 2025 74 %^[4]).

Ein aktuelles (Stand 2026) UHD-Fernsehgerät sollte mindestens die folgende Ausstattung aufweisen:

• QLED-, Mini-LED- oder OLED-Bildschirm,
• Bildauflösung: 3840 × 2160 Pixel,
• Bildwiederholraten: 24, 25, 30, 50, 60, 100 und 120 Hz,
• Upscaling,
• 3–4 Eingänge für HDMI 2.1 mit Kopierschutz HDCP 2.2,
• Empfänger für DVB-T2, DVB-S2 und DVB-C,
• Decoder für HEVC (auch H.265 genannt),
• Betriebssystem: webOS, Tizen oder Android TV,
• Smart-TV-Funktionen und -Oberfläche, mit Apps erweiterbar,
• EPG und HbbTV,
• Farbtiefe: 10 bit,
• Farbraum: Wide Color Gamut,
• Eingangs-Signal: BT.2020,
• Display-Darstellung: Mehr als 90 % des DCI-P3-Farbumfangs,
• High Dynamic Range (HDR): SMPTE ST2084 EOTF,
• Anforderungen an Leuchtdichte (Helligkeit vs. Schwarzwert):
  • entweder: mehr als 1000 cd·m⁻² maximale Helligkeit und zugleich weniger als 0,05 cd·m⁻² Schwarzwert
  • oder: mehr als 540 cd·m⁻² maximale Helligkeit und zugleich weniger als 0,0005 cd·m⁻² Schwarzwert

Ultra HD Blu-ray

Der japanische Elektronikkonzern Panasonic präsentierte im April 2014 den weltweit ersten 4k-Blu-Ray-Player, der 60 fps (progressiv) mit nativ 3840 × 2160 Pixeln realisieren konnte.^[5] Die Übertragung der Daten vom Player zum UHD-fähigen Monitor bzw. Fernseher (jeweils mit 4K-Auflösung) erfolgt entweder via DisplayPort oder HDMI 2.0. Ältere Blu-ray-Filme (meist in Full HD) können mit Blu-ray-Playern durch spezielle Upscaling-Verfahren in Ultra HD hochskaliert werden, um eine fast echte 4K-Auflösung zu realisieren.^[6] In der zur IFA 2014 veröffentlichten UHD-Blu-ray-Disc-Norm ist eine Mindest-Farbtiefe von 10 Bit vorgesehen, was bei 4k@50/60p eine Datenrate von ca. 14,93 GBit/s erfordert.

Streaming

Streaming-Portale mit Filmen in höherer Auflösung als Full-HD gab es zunächst neben Netflix unter anderem von Sony. Der erste 4K-Media-Player FMP-X1 mit einer 2-TByte-Festplatte für 699 US-Dollar brachte Sony im Sommer 2013 in den USA auf den Markt. Mitgeliefert wurden diverse Kurz- und zehn Spielfilme in 4K-Auflösung: Total Recall in der Neuverfilmung, Bad Teacher, The Karate Kid, The Amazing Spider-Man, That’s My Boy, Taxi Driver, Battle Los Angeles, The Other Guys, The Bridge on the River Kwai sowie Salt. Zusätzliche Inhalte konnten via externe Festplatte an eine der zwei USB-Schnittstellen und per SD-Speicherkarte nachgeliefert werden. Neben Videomaterial per Festplatte befüllte Sony seinen Ultra-HD-Player auch per Online-Stream. Ebenso nur in den USA startete der Konzern im Herbst 2013 sein hauseigenes Video-on-Demand-Angebot in 4K-Auflösung.^[9] Ausgeliehene Filme waren mit rund 8 US-Dollar etwa doppelt so teuer wie in Full-HD-Auflösung. Ein zweistündiger 4k-Film benötigte rund 100 GByte Speicherplatz.^[6] Für August 2014 kündigte Sony das rund 400 Euro teure Modell FMP-X5A ohne eingebaute Festplatte für den deutschen Markt an.^[10]

Seit April 2014 streamte das kalifornische Unternehmen Netflix seine Eigenproduktion House of Cards in 4K-Auflösung – wenige Wochen später folgte auch die Serie Breaking Bad. Seit dem deutschen Netflix-Start am 16. September 2014 waren diese auch in Deutschland auf UHD-TVs, jedoch nicht auf 4K-PCs verfügbar. Amazon Video bietet seit 2015 ebenfalls 4K-Inhalte an. Vor allem Eigenproduktionen von Amazon werden in 4K angeboten.^[11] Bei Sky werden Filme und Serien in UHD über Sky On Demand jedoch nur in Verbindung mit Sky Q angeboten.

Fernsehen

Im Juni 2013 zeichnete die deutsche Firma Futuretainment unter der Leitung der Dierks Studios und deren technischem Leiter Dennis Flüchter eine Live-Musikaufzeichnung mit fünf Sony-F55-Kameras unter Zuhilfenahme des HDSigns-Übertragungswagens der Bavaria in UHD auf.^[12] Der Fernsehsender Sky zeichnete im September 2013 ein britisches Fußballspiel mit vier Sony-F55-Kameras in UHD-Auflösung auf.^[13]

Zur Fußball-Weltmeisterschaft 2014 zeichnete Sony in Kooperation mit dem Weltfußballverband FIFA insgesamt drei Spiele (jeweils ein Viertelfinale, ein Achtelfinale und das Finale) in UHD auf. Die Ultra-HD-Aufnahmen wurden für einen offiziellen Film der FIFA über die Fußball-Weltmeisterschaft verwendet.^[14] Bei derselben Fußball-Weltmeisterschaft übertrug die BBC im Rahmen eines Testlaufs drei Spiele in Ultra HD/4K nach Großbritannien, wo sie via DVB-T2 und parallel über das Internet an geeignete Fernsehgeräte in ausgewählten Entwicklungszentren der BBC gesendet wurden. Für die Testausstrahlungen kam der HEVC-Codec sowohl via DVB-T2 (London K35, Manchester K37 und Glasgow K35) als auch im Internet zur Anwendung. Ein Viertelfinale und das Endspiel in Rio de Janeiro am 4. und 13. Juli wurden außerdem in UHD über Eutelsat 5 West B für ein Kino in London übertragen, allerdings durchgängig verschlüsselt.^[15]

Zur IFA Berlin 2014 strahlte SES Astra auf drei TV-Kanälen parallel UHD-Demo-Videos mit HEVC-Codierung aus. Dabei waren auch Ausschnitte aus Sky-Testaufzeichnungen von Fußball-Bundesliga-Spielen zu sehen.

Datenquellen

Die Aufnahmegeräte zum Filmen arbeiten wegen der großen Datenmengen langsamer als Geräte mit geringerer Bildauflösung und stellen damit sehr hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit der eingesetzten Hardware.^[20] Darüber hinaus ergibt sich daraus auch eine deutlich höhere Leistungsaufnahme der Geräte, und somit entstehen höhere Betriebskosten.^[21] Es wird ferner kritisiert, dass auch die Anschaffung der hochauflösenden Technologie für Verbraucher hohe Kosten erzeugt, obwohl sie beim Betrachten von Filmmaterial wenig Vorteile bietet.

Bildauflösung

Die Stiftung Warentest riet Mitte 2014 noch dazu, Kaufentscheidungen für Fernseher nicht auf die stark beworbene ultra­hohe Auflösung zu stützen, denn für das menschliche Auge sei der Unterschied zwischen UHD und dem geläufigen Full HD nur schwer zu erkennen, und es gebe kaum Bildmaterial in UHD-Auflösung.^[23]

Nachdem 2016 die ersten Filme im UHD-Format ausgeliefert wurden, kam die Stiftung Warentest im August 2016 zu dem Ergebnis, dass nicht einmal jeder zweite Zuschauer den Pixelvorsprung von UHD erkenne, UHD im Zusammenhang mit der Bildverbesserungstechnik HDR dennoch sichtbare Vorteile aufweise, wenn auch auf Kosten eines höheren Stromverbrauchs.^[24]

Die höhere Auflösung konnte, sofern das verwendete Bildmaterial diese überhaupt lieferte, nur genutzt werden, wenn man sich sehr nahe am Bildschirm befand, was aber zum Filmgenuss gar nicht erforderlich ist beziehungsweise wegen der notwendigen Kopf- oder Augapfelbewegungen sogar als unangenehm empfunden werden kann.^[20][24][25]

UHD-Fernseher und manche Zuspieler sind in der Lage, durch Zeilenverdopplung Video-Material in Full-HD-Qualität auf die höhere Auflösung hochzurechnen, was technisch zwar nachweisbar ist, aber nicht zu einer qualitativ besseren Darstellung führt.