Im letzten Teil unserer Film-Serie ging es um die Umstellung der Kinotechnik in den letzten zehn Jahren, als analoge Filmprojektoren durch digitale Geräte ersetzt wurden. Das Publikum bekam von dieser Umstellung erstaunlich wenig mit. Stellt man analoge und digitale Projektion aber direkt gegenüber, so erkennt auch ein Laie den Unterschied.

Vor allem kann man bei so einer Gegenüberstellung feststellen, dass sich das Digitalkino dem Bildeindruck angenähert hat, den man von zuhause, von DVDs und Fernsehausstrahlungen, kennt. Digital projizierte Bilder wirken glatter, flacher und ihnen fehlt es im Vergleich zu analogen Projektionen an Farbtiefe und Schattierungen. Die Form der Vorführung ist dafür entscheidender als die Technik, mit der die Bilder aufgezeichnet wurden.

Außer Filmliebhabern empörte sich kaum jemand über die Umstellung und das obwohl die breite Masse nicht gerade dafür bekannt ist, Veränderungen generell positiv gegenüberzustehen. Das mag zum Teil daran liegen, dass die Kinos große Anstrengungen unternahmen den neuen technischen Standard zu bewerben, doch es war wohl die Vertrautheit mit digitalen Home-Entertainment-Formaten, die den Ausschlag gab.

Im Heimkino

Die Art und Weise, wie wir in den eigenen vier Wänden Filme konsumieren, hat sich im Laufe der Jahre verändert. Von frühen Schmalfilmformaten, für die 35mm-Filme auf 8- oder 9,5-Millimeter-Rollen kopiert wurden, über Videokassetten (Magnetbandaufzeichnung) und optische Speichermedien (Laserdisc, DVD, Blu-ray) bis hin zu heutigen Streaming-Diensten. Parallel entwickelten sich die dazugehörigen Vorführgeräte: vom Schmalfilmprojektor, über den Röhrenfernseher, hin zum modernen LCD- oder Plasma-Flatscreen oder HD-Beamer.

Während Schmalbildformate noch nach dem gleichen Prinzip funktionieren wie analoge Kinoprojektoren, haben sich die Home-Entertainment-Technologien und die Kinotechnik mit der Zeit voneinander entfernt. Um einen 35mm-Film, wie er jahrzehntelang im Kino gezeigt wurde, im Fernsehen auszustrahlen, muss dieser gescannt und in ein elektrisches Signal umgewandelt werden. Im Fernsehgerät wird die so übertragene Information dann auf elektronische Weise rekonstruiert.

Mit Aufkommen optischer Speichermedien und digitaler Kinotechnik näherte sich die Technologie jedoch wieder an. Sowohl auf einer DVD oder Blu-ray, als auch dem Standard-Datenpaket DCP (Digital Cinema Package), mit dem Kinos beliefert werden, ist der Film als Datei gespeichert; digitaler Kinoprojektor und Beamer für den Hausgebrauch unterscheiden sich bis auf ihre Leistungsfähigkeit ebenfalls kaum mehr.

Der Teufel steckt im Detail

Es ist also kein Wunder, dass das Publikum digitales Kino ohne großes Murren angenommen hat. Es ist ebenso kein Wunder, dass viele nicht mehr verstehen, warum sie überhaupt noch ins Kino gehen sollten, wenn sie zuhause eine vergleichbare Seherfahrung machen können, ohne für Tickets zu bezahlen.

Die Unterschiede liegen in der Art und Weise, wie die Daten in den jeweiligen Speichermedien komprimiert werden. Selbst Dual-Layer-Blu-rays der neuesten Generation können nicht annähernd so viel Daten speichern wie die Festplatten, auf denen DCPs gespeichert sind. Deshalb nutzen DVDs, Blu-rays and andere Videofiles weniger datenintensive temporale Kompression (Interframing), wohingegen die einzelnen Frames eines DCP-Files nur räumlich komprimiert werden (Intraframing).

Interframing und Intraframing

Was bedeutet das im Detail? Wie bei einer analogen Filmrolle besteht auch ein digitales Videofile aus einer Abfolge von Einzelbildern. Man kann sich das in etwa vorstellen, wie eine lange Reihe von JPEG-Dateien, die in einer bestimmten Framerate nacheinander projiziert werden.

Beim Intraframing wird jede dieser einzelnen Bilddateien komprimiert, wie man das auch mit einem gewöhnlichen digitalen Foto machen kann. Dabei kommen jedoch noch immer beträchtliche Datenmengen zusammen.

Effizienter ist es, nicht jedes dieser Bilder einzeln zu komprimieren, sondern die verschiedenen aufeinanderfolgenden Frames zu vergleichen. Die unterscheiden sich oftmals kaum, sodass sie nicht zur Gänze gespeichert werden müssen, sondern nur der kleine Ausschnitt, der sich verändert. In einer relativ statischen Einstellung von mehreren Sekunden Länge werden also nur wenige sogenannte I-Frames (auch Keyframes) festgelegt, die Frames dazwischen dienen dann nur dazu, sich graduell dem Folgeframe anzunähern. Dieser Ablauf wird von einem Algorithmus gesteuert.

Sieht man sich ein Videofile, dass durch Interframing kodiert wurde als Einzelbildabfolge an, so sind nur die I-Frames in dieser Form von der Kamera aufgezeichnet worden. Die restlichen Frames sind Berechnungen eines Algorithmus, die I-Frames möglichst sinnvoll miteinander zu verbinden. Umso höher die Kompressionsrate, desto weiter liegen die I-Frames auseinander.

Farbkontraste

Doch das ist nicht alles. Eine der größten Herausforderungen für digitale Bildaufzeichnung und -wiedergabe ist die Farbdarstellung. Auch in diesem Bereich ist die DCP den Home-Entertainment-Formaten überlegen. Standardmäßig erfolgt die Farbausgabe einer DCP in 12 Bit und 4:4:4 (im Video oben wird beschrieben, was das genau bedeutet). Eine Blu-ray schafft nur 8 Bit und 4:2:0.

Eine Blu-ray kann also rein technisch nicht die Farbtiefe und Kontrastschärfe einer DCP erreichen. Auch das liegt an der geringeren Speichergröße. Es gilt jedoch zu beachten, dass dieser Vergleich nur gültig ist, insofern auch ein Abspielgerät (Bildschirm, Projektor) genutzt wird, dass die überlegene Bildqualität einer DCP überhaupt abbilden kann.

Zudem hängt vieles auch vom Ausgangsmaterial aus. Wurde bei der Aufnahme oder beim Schneiden mit höheren Kompressionsraten gearbeitet, so stößt auch das DCP-Mastering an seine Grenzen.

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Weitere Technologien aus Hollywoods Trickkiste:

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Und wie ist das mit Streaming?

Ohne eine direkte Gegenüberstellung erkennen – bei selbem Projektor – wohl nur geübte Augen den Unterschied zwischen einer DCP und einer Blu-ray. Das bedeutet aber nicht, dass es keine Unterschiede zwischen den Formaten gibt. Ebenso stellt die zunehmende Verbreitung von Streaming-Diensten eine weitere Nivellierung der Bild- und Tonqualität dar.

Wie sollen auch die bis zu 50 GB an Daten gestreamt werden, die auf einer UltraHD-Blu-ray gespeichert werden können? Selbst bei ausgezeichneter Internetverbindung ist das Streaming einer solchen Datenmenge auf absehbare Zeit nicht realistisch.

Im nächsten Teil unserer Film-Serie werden wir uns deshalb eingehender damit beschäftigen, welche Technologien hinter Streaming-Diensten wie Amazon Video oder Netflix und Video-Portalen wie YouTube oder Vimeo stecken.