Was bringen die neuen 4K – Monitore?

Mit dem Schlagwort 4K bezeichnet man aktuell die neusten Generationen von Monitoren und TV-Geräten. Ziel dieses Artikels ist es, die Vor- bzw. Nachteile von 4K zu beleuchten und detailliert auf die technischen Voraussetzungen einer 4K-Displaylösung einzugehen.

Was bedeutet eigentlich 4K?

4K beziehungsweise 4K2K ist die Abkürzung für die sehr hohe Auflösung von 4000 x 2000 Pixel (2000p) und bildet damit den Nachfolger von HDTV-Bildformaten wie „HD-Ready“ (720p / 1280×720) und „Full-HD“ (1080p / 1920×1080).

Aktuell unterscheidet man in 2 verschiedene Formate, welche in etwa der Auflösung entsprechen:

  • 4096 × 2160 Pixel – auch unter der Bezeichnung DCI 4K (vereinzelt „Cinema 4k“) bekannt
  • 3840 × 2160 Pixel – auch unter den Bezeichnungen 2160p/i, QFHD (Quad Full High Definition) und UHD (Ultra High Definition) bekannt

Bei der Auflösung von 3840 × 2160 Pixeln werden die Seitenlängen der 1080p-Auflösung (1920 Pixel in der Breite und 1080 Pixel in der Höhe) jeweils verdoppelt, wodurch sich die angezeigte Pixelanzahl vervierfacht.

Übersicht / Relation der Auflösungen:

  • 4K UHD (3840 × 2160p)
  • WQHD (2560×1440p)
  • Full-HD (1920×1080p)
  • HD-Ready (1280×720p)

Welche Voraussetzungen braucht man für 4K?

Prinzipiell sollte man sich vor Augen führen, dass nicht nur der Monitor für die Nutzung von 4K-Inhalten spezielle Anforderungen erfüllen muss, sondern auch die anderen an der Signalausgabe beteiligten Geräte und Kabel. Nachfolgend sind die wichtigsten Dinge auf die Sie achten sollten erklärt.

Monitor

Welche Anschlüsse sollte mein Monitor haben?

Technisch sind die 4K-Displays mit mindestens einem Anschluss ausgestattet um das Bildsignal in voller Auflösung darzustellen. Aktuell werden dafür die digitalen Standards HDMI und/oder DisplayPort verwendet. Die beiden Anschlussarten können im Monitor verbaut sein und teilweise den Inhalt sowohl mit 30 oder 60Hz Bildwiederholfrequenz darstellen.

Welche Auswirkung hat die Hz-Zahl von Displayport und HDMI-Anschlüssen?

Grundlegend gibt es für den 4K-Monitorbereich zwei sehr häufig verwendete Modi: 30Hz und/oder 60Hz Bildwiederholfrequenz. Die Hersteller der Geräte spezifizieren die möglichen Frequenzen auf den Anschlüssen genau in den Handbüchern. Es kann durchaus vorkommen, dass ein Monitor nur 60Hz auf einem Displayport-Anschluss realisieren kann und alle anderen Anschlüsse wie z.B. zweiter DP, miniDP oder auch HDMI Anschluss nur 30Hz Bildwiederholfrequenz unterstützen.
Wir empfehlen das System für einen reinen 60Hz Betrieb zu konfigurieren, da es mit einer 30Hz Darstellung zu subjektiven „Darstellungsverzögerungen“ (Ruckeln, Schlieren, zeitverzögernde Bewegungen, langsames Bewegen von Maus und Fenstern) kommen kann.

Die Kollegen von Heise.de haben dies anschaulich in einem Video dargestellt.

Grafikkarte

Welche Anschlüsse sollte die Grafikkarte besitzen?

Ab dem DisplayPort Standard 1.2 oder dem HDMI Standard 2.0 werden Auflösungen von 2160p/60Hz unterstützt.

Es muss auch hier wieder darauf geachtet werden, welcher Ausgang welche Hardwarevoraussetzungen auf den Grafikkarten erfüllt. So kann es vorkommen, dass von 3 DisplayPort-Anschlüssen der Grafikkarte nur zwei mit 60 Hz betrieben werden können und der dritte maximal 30 Hz bietet.

Ein Blick in die technischen Informationen der Grafikkarte sollte die entsprechenden Modi der Bildwiederholfrequenz enthalten.

Die kompatiblen Grafikkarten-Anschlüsse sehen wie folgt aus:

Welche Leistung muss die Grafikkarte haben?

Die benötigte Leistung lässt sich nicht pauschal bestimmen, da diese von vielen Faktoren abhängig ist:

  • Grafikkarten-Hersteller
  • Chip-Generation
  • Monitoranzahl
  • Anwendungszweck (2D, 3D, Gaming, CAD)
  • Garantie
  • uvm.

Möchte man ein Setup mit einer Bildwiederholfrequenz von 60Hz für 2160p planen, ist dies aktuell nicht mit Onboard-Grafiklösungen realisierbar. Sollte dann das geplante Setup zwei oder mehr Displays ansteuern können, werden Sie auch auf längerfristige Sicht nicht um eine separate Grafikkartenlösung herum kommen. Mittlerweile existiert auf dem Grafikkartenmarkt eine für Laien unüberschaubar große Auswahl an den verschiedensten Herstellern und Modellen. Diese lässt sich durch die genannten Faktoren eingrenzen und muss um weitere Kriterien wie Garantie, Geräuschentwicklung, Kombinationsfähigkeit, Verfügbarkeit, Preis uvm. weiter selektiert werden.

Daher ist pauschal eine Gaming-Grafikkarte nicht die beste Wahl, da sie einige der oben genannten Kriterien nicht berücksichtigt. Wir empfehlen Ihnen daher Workstationgrafikkarten von ATI, Nvidia oder Matrox, da diese nahezu alle geforderten Punkte erfüllen.

Kabel

Benötige ich besondere Kabel zwischen Monitor und Grafikkarte?

HDMI

Displayport

Ja – Sowohl bei Displayport als auch bei HDMI sollten Sie darauf achten, dass die gewünschte 4K bzw. UHD-Auflösung mit 60 Hz unterstützt wird.

Die Hersteller der Monitore legen meist passende Kabel bei, jedoch sind diese oft zu kurz für Monitoranordnungen mit mehr als einem Bildschirm. Mit ansteigender Länge, Qualität und Funktionsumfang des Kabels, steigen folglich auch die Preise der gewünschten Kabel.

Wählen Sie also ein Kabel, welches für Ihren Anwendungszweck geeignet ist.

Auf folgende Eigenschaften sollten Sie achten:

  • Deep Color
  • x.v.ColorTM
  • xvYCC
  • 3D
  • Verschlüsselungsstandards HDTV und HDCP
  • Ethernet channel
  • HDR

Wie beeinflusst die 4K-Auflösung die dargestellten Inhalte?

Der Bildschirmdiagonale bekommt hierbei eine wichtige Rolle, da bei kleinen Monitordiagonalen das 4k-BIldsignal auf die geringe Diagonale gestaucht wird , dadurch die „DPI“ steigen und die Menüs und Schriften sehr klein und teilweise unleserlich werden. Bei größeren Diagonalen >32″ wird ein nicht so starker Zoom benötigt und damit die Darstellungfläche erhöht.

Die Darstellungsgröße der Icons, Schriften und Inhalte ist subjektiv und wird von jedem Anwender anders wahr genommen. Einige Benutzer benötigen keinen oder einen geringen Zoomfaktor von 125% und Andere 175% um alles angenehm lesen zu können.

Zoombeispiel 125% vs 175%

Weiterhin beeinflusst die Bildschirmdiagonale des Geräts die Größe der dargestellten Inhalte. Prinzipiell erhält man mit größeren Bildschirmdiagonalen (32“ und mehr) einen größeren darzustellenden Desktopbereich, da ein geringerer Zoomfaktor gewählt werden kann. In Kombination mit der 4K-Auflösung lässt sich folglich bei größeren Monitoren mehr Inhalt darstellen.
Bei kleineren Bildschirmdiagonalen (29“ und weniger) in Verbindung mit 4K gewinnt die Schrift- und Zoomfunktionalität massiv an Bedeutung, da einfach die Anzeige in nativer Auflösung dazu führt, dass Menüs und Schriften sehr klein dargestellt werden und ohne nachträgliche Vergrößerung nicht zu lesen sind.

Nehmen wir also einmal an, ein Wertpapierhändler (Trader) wünscht sich viel Darstellungsfläche für die vielen verschiedenen Programme und Charts, dann sollte dieser einen  32‘‘ Monitor und 2160p Auflösung nutzen. Dagegen wünscht sich ein Gamer eine hohe Detailvielfalt, um die Spieletitel noch realitätsnaher spielen zu können. Dann sollte die Wahl eher auf einen 27“ TFT mit 2160p fallen.

Kann man 4K mit jedem Betriebssystem nutzen?

Wir raten Ihnen die hochauflösenden Displays mit MS Windows 10 zu betreiben. Der Vorteil gegenüber älteren Windows-Versionen wie 8.1/8 oder auch Windows 7 ist die verbesserte Skalierung und Zoomfunktionalität bei Schriften und Anwendungen. Die älteren Versionen zeigen hier deutliche Defizite.

Desweiteren ist bei dem neuen Betriebssystem von Microsoft die maximale Anzahl von Monitoren und damit verbundenen maximalen Desktopfläche in Pixel höher als bei den älteren Versionen. Andere Betriebssysteme auf Basis von Linux oder Unix sind auf die Treiberverfügbarkeit der Hardwarehersteller angewiesen. Diese muss unbedingt in jedem Einzelfall geprüft werden. Im Multimonitorbetrieb wird man hier auf mehr Probleme stoßen, als bei Microsofts Windows-Betriebssystem.

Gibt es Probleme mit Anwendungen unter 4k? Kann man noch Schrift erkennen?

Sofern die Anwendung des Herstellers nach MS-Vorschrift (HiDPI) programmiert wurde, gibt es keine Probleme bei der Darstellung der Fenster und Schriften, auch in Verbindung mit Skalierungen oder Zoomstufen. Sollte die native 4K-Auflösung mit der Standard-Zoomstufe von 100% subjektiv zu klein sein, kann man den Zoomfaktor bis auf max. 300% oder manuell max. 500% anheben. Besteht der Bedarf lediglich nach größerer Schrift, so kann man diese separat in der Größe anpassen. Sie sollten sich für beide Varianten etwas Zeit nehmen und selbst probieren, welche Einstellungen für sie geeignet sind.

Sind Programme nicht HiDPI-konform programmiert, so kann es vorkommen, dass bei größeren Zoomstufen oder Schriftgrößen das Bild nicht richtig dargestellt wird. Schriften können leicht verschwimmen oder Bilder werden nicht klar dargestellt. Langfristig werden jedoch auch diese Darstellungsprobleme immer weiter abnehmen, da die Programmierer Ihre Anwendungen dahingehen verbessern und ggf. auch updaten. Einzig bei Altanwendungen ohne aktive Weiterentwicklung kann es sein, dass die bestehenden Unzulänglichkeiten nicht beseitigt werden können.

Am Beispiel der Broswer bei einer Zoomstufe von 175%. Links Chrome – Rechts IE11 – die Schrift im Chrome wird nicht klar dargestellt.

Fazit

Der Unterschied zwischen 2160p (4K) und 1080p (Full-HD) ist beeindruckend. Die Detailvielfalt durch die enorme Pixeldichte überzeugt nicht nur im Windows, wenn alle Texte und Schriften richtig dargestellt werden, sondern auch in Anwendungen, Spielen oder Filmen. Nach einer kurzen Eingewöhnungszeit werden Sie die Monitore nicht mehr widerstandslos hergeben wollen.

Ihr spezieller Anwendungsfall entscheidet, ob es sich „lohnt“. Die Preise für 4K-Displays und Computerhardware sind in den letzten Monaten gefallen, jedoch immer noch nicht in Regionen in denen aktuell Full-HD Displays angeboten werden.
Sollte es sich in Ihrem Fall um eine komplette Neuanschaffung handeln und Sie sich finanziell nicht vor höheren Investitionen scheuen, so steht die 4K-Generation durchaus als „Next-Step“ und Investition in die Zukunft attraktiv da und ist mehr als nur eine Überlegung wert!

Falls die Darstellungsfläche Ihres aktuellen Systems zu klein ist und Sie mit dem Gedanken spielen es technisch aufzurüsten, kann 4K auch für Sie interessant sein. Dabei spielen, aber eine Vielzahl von technischen Details des Gesamtsystems eine Rolle, so dass eine Aufrüstung auf 4K unter Umständen finanziell einer Neuanschaffung gleich kommt und eine Erweiterung um Full-HD Monitore die kostengünstigere Alternative darstellt.

Gamer sollten dagegen eher auf Monitormodelle mit 144Hz , G-Sync/FreeSync und einer Auflösung von 2560×1440 Pixel zurückgreifen, da nur aktuelle High-End Grafikkarten im Preissegment um 750 € aufwärts 4K-Auflösungen annähernd bei 60Hz spielbar machen. Die technischen Grenzen für 4K-Displays und ihre Übertragungswege sind aktuell bei 60Hz gesteckt. Sehr schnelle Spiele, wie Shooter, fühlen sich erst oberhalb der Grenze von 60Hz sehr flüssig und reaktionsschnell an. Die technischen Weiterentwicklungen und der ständige Preisverfall lässt 4K-Lösungen erst in den nächsten Jahren für Gamer interessant und vor allem erschwinglich werden.

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