Testbild

Testbilder dienen zur Beurteilung der Bildqualität von Fernsehapparaten und Monitoren sowie zur Unterstützung bei Bildeinstellung und Fehlersuche. Einige Testbilder sind nur für ältere Geräte mit Bildröhren sinnvoll, andere finden nur bei digitalen Bildübertragungen Anwendung.

Als Testbilder werden aber auch Prüfmethoden in der Fotografie (v. a. für die Bildschärfe) und in der Augenoptik (z. B. Amsler-Gitter) bezeichnet.

Geschichte

In Deutschland wurde in den 1950er Jahren vom Institut für Rundfunktechnik das „Universal-Testbild“ für die ARD entworfen, welches in etwa bis zum Sendestart des ZDF ausgestrahlt wurde. Es handelte sich dabei um eine Grafik. Danach kamen die ersten, von Testbild-Generatoren rein elektronisch erzeugten Schwarzweiß-Testbilder zum Einsatz. Mit dem Beginn des Farbfernsehens beauftragte der niederländische Hersteller Philips 1966 den dänischen Ingenieur Finn Hendil (1939–2011),<ref>ekstrabladet.dk: Danskeren bag verdens mest sete TV-udsendelse er død, vom 2. Februar 2011</ref> das Farb-Probebild für Fernsehgeräte Philips-Testbild PM5544 zu gestalten. Es ist das wohl bekannteste, elektronisch erzeugte Farbtestbild, das in mehreren Ländern über viele Jahre Verwendung fand. Vor der Einführung von 24-Stunden-Fernsehprogrammen waren in den sendefreien Zeiten nach Programmende Testbilder im öffentlichen Fernsehen zu sehen. Bis Ende der 1980er Jahre wurden die Testbilder einige Minuten nach Sendeschluss abgeschaltet und erst am späten Vormittag wieder aufgeschaltet. Die verschiedenen Testbilder wurden entweder mit einem Messton (ZDF) oder dem Ton eines Radioprogramms (ARD) unterlegt. Speziell nach Einstellung dieser regulären Testbild-Sendungen in den Jahren nach etwa 1990 (RTL und Sat.1 1991, ProSieben 1995, ARD sowie ZDF 1996) erlangte das Testbild verschiedener Sender auch einen gewissen Kultstatus und hat sich in bestimmten Kreisen zu einem beliebten Sammelobjekt entwickelt. Das letzte deutsche Fernsehprogramm, welches regelmäßig ein Testbild sendete, war bis Ende 1997 das hr-fernsehen.<ref>FAZ Bildstrecke Bild 4/7 </ref> Heute sieht man Testbilder oft im Kabelfernsehen, wenn eine Störung vorliegt, oder über die Sender aus dem weiteren Ausland via Satellit.

In einigen Ländern wie beispielsweise Schweden oder Estland sind Testbilder bis in den frühen Nachmittag auch heute noch üblich, wobei allerdings mittlerweile auch in Schweden das Testbild nur mehr kurz gesendet wird. Stattdessen wird in den zuschauerschwachen Zeiten bei den öffentlich-rechtlichen Sendern das Programm eines Nachrichtensenders oder eine automatisierte Programmvorschau aufgeschaltet, bei Privatsendern laufen in den Nachtstunden zunehmend Wiederholungen oder Call-in-Sendungen. In Italien gibt es noch einmal im Monat technische Proben, die von 2.00 nachts bis 7.00 morgens dauern. Der Sender wird abgeschaltet, und es läuft ein Testbild. Jeden ersten Montag im Monat gibt es Proben auf dem Sender Rai 1, jeden zweiten Dienstag im Monat auf Rai 2 und jeden dritten Freitag im Monat auf Rai 3.

Heute können bei Bedarf Testbilder jederzeit mittels spezieller Testbild-Generatoren erzeugt werden, mit kleinen Einschränkungen auch mit einer Testbild-DVD im DVD-Player oder per Computer mit TV-Ausgang.

Eine Messung der Sendestrecke im laufenden Betrieb wird bei den heute nur noch seltenen analogen Übertragungsstrecken nicht mit Testbildern, sondern mit speziellen Prüfzeilen vorgenommen. Hierbei wird in der vertikalen Austastlücke eine normalerweise nicht sichtbare Bildzeile durch ein spezielles Signal, beispielsweise einen 2T-Impuls ersetzt. Das sichtbare Fernsehbild wird nicht verändert.

Formen

Analoges Testbild (FuBK-Testbild)

Das „normale“ Testbild – FuBK steht für Funkbetriebskommission – besteht aus verschiedenen, farbigen und schwarz-weißen Feldern, einem großen Kreis und einem Gitter für Geometrieeinstellungen, einem Graukeil zur Kontrast- und Helligkeitskontrolle, mehreren Feldern mit immer dichter angeordneten Linien als (horizontaler) Auflösungstest. Bei PAL sollten bei der maximal darstellbaren Video-Bandbreite von etwa 5 MHz in allen Feldern gerade noch einzelne Linien zu sehen sein, wenn das nicht der Fall ist (etwa bei einem VHS-Video mit ca. 3 MHz) so werden sie immer mehr zu einer grauen Fläche. Falls PAL zur Anwendung kommt, gibt es noch zwei spezielle graue Felder, die so genannten „Unbuntfelder“. In einem dieser Felder wird bei der Modulation im Bereich dieses Feldes statt des Trägers für das rote Farbdifferenzsignal der Träger für das blaue Farbdifferenzsignal in seiner Phasenlage um 180 Grad umgeschaltet. In dem anderen Feld wird der Träger der Rotkomponente nicht umgeschaltet. Man erzeugt damit in beiden Fällen einen künstlichen Phasenfehler von 90 Grad. Durch diesen Phasenfehler hebt sich die Farbe bei der Demodulation komplett auf, da im Empfänger die Rot-Komponente durchgehend ganz normal jede zweite Zeile durchgeführt wird. Sollte beim Empfänger die Rückdrehung keine 180 Grad oder der Winkel zwischen der Rot- und der Blaukomponente nicht genau 90 Grad betragen, wäre die Aufhebung nicht komplett und die beiden Felder wären eingefärbt.

Zeigerbild für +/-U-Unbuntfeld

Dieses Bild zeigt das Zeigerverhalten für das Unbuntfeld, in welchem die Blaukomponente statt der Rotkomponente in der Phasenlage in jeder zweiten Zeile um 180 Grad umgeschaltet wird.

1. Zeigerdiagramm: Zeile <math>n</math>, normale Phasenlage
2. Zeigerdiagramm: Zeile <math>n+1</math>, statt des Trägers des roten Farbdifferenzsignals ist der Träger für blau um 180 Grad gedreht
3. Zeigerdiagramm: Im Empfänger wird trotzdem eine Drehung des Trägers des roten Farbdifferenzsignals durchgeführt
4. Zeigerdiagramm: vektorielle Addition der Farbsignale der beiden Zeilen
   Ergebnis: Auslöschung der Farbe – ein unbuntes Feld

Farbbalkentestbild

Bei diesem Farbbalkentestbild wird eine Anzahl farbiger vertikaler Balken erzeugt, angefangen mit weiß über sämtliche mit jeweils zwei der Grundfarben (RGB) darstellbaren Farben und den Grundfarben selbst in absteigender Helligkeit bis hin zu schwarz. Dieses Bild ist besonders gut zur Fehlersuche mit einem Oszilloskop geeignet, da sämtliche Bildzeilen (außer denen in der Bildaustastlücke) die gleiche Information tragen. Das Oszilloskop kann mit Zeilenfrequenz betrieben werden und bei entsprechender Triggerung sieht man ein stehendes Bild, wenn man Videosignal, Farbdifferenzsignale oder andere oszilloskopiert, denn da alle Zeilen gleich sind, werden alle Zeilen genau übereinander vom Oszilloskop geschrieben. Siehe auch: Fernsehsignal.

SMPTE-Testbild

Das SMPTE-Testbild ist ähnlich dem EBU-Farbbalkenbild aufgebaut und hat seinen Ursprung im nordamerikanischen Raum. Es ist im unteren Bereich um zusätzliche Farben erweitert, welche bei Empfangsgeräten nach der Videonorm NTSC dazu dienen, die Farbeinstellung zu kontrollieren. Die ersten analogen NTSC-Farbfernsehgeräte neigten aufgrund des Übertragungsverfahrens verstärkt zu Farbverzerrungen. Unter dem roten Balken befinden sich drei Schwarz-Abstufungen: "Superschwarz", normales Schwarz und sehr dunkles Grau. Bei richtig eingestellter Helligkeit sollten die ersten beiden Felder gleich aussehen, das dritte dagegen etwas heller. Sehen alle Felder unterschiedlich aus, ist die Helligkeit zu hoch; sehen sie alle gleich aus, ist die Helligkeit zu niedrig eingestellt.

Digitale Testbilder

Durch die immer stärkere Verbreitung des digitalen Fernsehens kommen in diesem Bereich spezielle Prüfbilder zum Einsatz. Diese dienen weniger der Justage von Anzeigegeräten, sondern zur einfachen und meist automatischen Kontrolle der Datenübertragung oder der Ermittlung der Anzahl von Übertragungsfehlern. Das gilt vor allem der Bewegungsdarstellung, denn aufgrund der MPEG-Codierung mit integrierten Bildspeichern kann eine auch kurzzeitige Leitungsunterbrechung mit einem simplen Standbild nicht kontrolliert werden. Mindestens ein Bildelement sollte eine gleichförmige Bewegung (zum Beispiel von links nach rechts wandernden Balken und umgekehrt) enthalten, um beispielsweise auch Wandlungsfehler (60 Hz/50 Hz Bildfrequenz) aufzudecken.

Eine vor allem im Studiobereich und weltweit bei Rundfunkanstalten eingesetzte, verlustfreie digitale Videoübertragung nach dem Serial Digital Interface-Standard (SDI-Signal) verwendet ähnliche Testbilder wie das SMPTE-Testbild, erweitert diese aber im unteren Bereich um bestimmte Farbkombinationen welche bei der seriellen Codierung der Bildinformation zu langen logisch-0 bzw. logisch-1 Sequenzen führen. Diese Datensequenzen sind aufgrund der dann fehlenden Taktinformation für SDI-Empfangsgeräte schwerer zu empfangen und stellen höhere Qualitätsanforderungen an die eingesetzten Taktquellen wie Quarzoszillatoren. Diese Testbilder werden umgangssprachlich auch als Clock-Cracker bezeichnet.

Gittertestbild

Es besteht aus einem weißen Gitter auf schwarzem Grund. Damit kann die Bildgeometrie überprüft werden und die Konvergenz der Bildröhre. Unter der Konvergenz versteht man, dass die drei Elektronenstrahlen für rot, grün und blau genau übereinander liegen.

Einfarbige Testbilder

in rot, grün und blau.

Damit kann die Farbreinheit geprüft werden. Speziell bei Flüssigkristall-Bildschirmen können hiermit Pixelfehler erkannt werden.

Pumptestbild

Eine größere Fläche des Bildes wechselt ständig zwischen weiß und schwarz. Dabei sollte es keine Änderung der Bildgröße geben. Dieser Test ist nur bei Kathodenstrahlröhren sinnvoll. Der aus Elektronen bestehende Kathodenstrahl bildet zusammen mit dem Hochspannungsgenerator einen Stromkreis. Wird das Bild heller, fließt mehr Strom. Funktioniert die Stabilisierung der Hochspannung ungenügend, sackt sie dadurch deutlich ab. Die Hochspannung (Beschleunigungsspannung) dient der Beschleunigung der Elektronen. Mit geringerer Spannung sinkt ebenfalls deren Geschwindigkeit. Langsamere Elektronen lassen sich leichter ablenken, dadurch wird das Bild größer dargestellt. Durch die elektrische Kapazität von Bildröhre und Bauteilen der Hochspannungserzeugung ändert sich die Beschleunigungsspannung verzögert, wodurch sich bei Hell-Dunkel-Wechseln die Bildgröße in charakteristischer Weise – Pumpen genannt – ändert.

Spezielle Testbilder und Elemente

• Lena (Testbild) – Ein Testbild der Computergrafik
• Frequenzbesen – Ein schwarz-weißes Element zur Erkennung der Auflösung
• Siemensstern – Schwarzweißes Testmuster für Drucker und Digitalkameras

Trivia

• In der Sendereihe 1000 Meisterwerke gab es einen Beitrag über „Das Testbild“ des Münchner Instituts für Rundfunktechnik von Paul-M. Sedlacek und Petra Neuwirth, die Erstausstrahlung dieser Folge war am 2. Oktober 1994.<ref>youtube.com: 1000 Meisterwerke Institut für Rundfunktechnik: „Das Testbild“</ref>
• Die Band Mittagspause aus Düsseldorf veröffentlichte 1979 den Song Testbild, Die Toten Hosen 1988 einen Titel gleichen Namens auf ihrem Album Ein kleines bisschen Horrorschau.
• Auf dem ZDF-Digitalsender ZDFneo läuft zwischen den einzelnen Sendungen ein EBU-Farbbalken, nach ein paar Sekunden stellt es sich jedoch heraus, dass die Balken von Schauspielern in riesigen Farbbalken dargestellt werden. Es gibt mindestens zehn verschiedene Episoden davon.
• Eine 1978 gegründete deutsche Band nennt sich DIN A Testbild.

Siehe auch

• Burst-Signal

Weblinks

• Links und Bilder zum Testbild
• Weitere Bilder zum Thema Deutsche Testbilder
• Weitere Links und Informationen von den deutschen Testbild-Entwicklern
• Testbild - Der Film Dokumentation über das Testbild und über Testbildsammler
• Schade, dass du nicht mehr da bist: das Testbild JUSTmag
• Sehnsucht nach der Sendepause Artikel bei Spiegel Online mit zahlreichen internationalen Testbildern
• Kommentierte Sammlung verschiedener HDTV-Testbilder

Einzelnachweise

<references />