TV-Hintergrundbeleuchtung erklärt: Edge-lit vs. Full Array vs. Mini-LED

(Bildnachweis: Shutterstock/AlexandrBognat)

Es gibt einen unbesungenen Helden in Ihrem Wohnzimmer, eine Technologie, die seit Jahren stetig weiterentwickelt wird und immer bessere Bildqualität und immersivere Unterhaltung bietet, und Sie wissen vielleicht nicht einmal, dass es sie gibt. Ich spreche natürlich von der Hintergrundbeleuchtung Ihres Fernsehers.

Was ist eine Hintergrundbeleuchtung? Nun, es ist die Lichtquelle, die sich bei den meisten Fernsehern direkt hinter dem LCD-Panel befindet. Es ist es, was den Bildschirm zum Leuchten bringt, was hellen Farben ihre Lebendigkeit verleiht und zunehmend dunklen Schatten ihre Tiefe verleiht.



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Die Hintergrundbeleuchtung von Fernsehern hat sich in den letzten Jahren überraschend stark verändert. Wenn Sie wissen, wie diese Funktion funktioniert und welche Optionen Sie haben, können Sie einen überdurchschnittlichen Fernseher zu einem unterdurchschnittlichen Preis erhalten.

Grundlegende Anatomie des LCD-Fernsehers

(Bildnachweis: LCD-Panels benötigen eine separate Hintergrundbeleuchtung, um das Display zu beleuchten. Bildnachweis: LG)

Das leuchtende Panel eines LCD-Fernsehers hat etwas mehr zu bieten, als Sie vielleicht erwarten. Das LCD-Panel bietet die Form- und Farbkomponenten eines Bildes, erzeugt jedoch kein eigenes Licht. Und ohne Licht, das die Farben erzeugt, die wir sehen, und das Bild nach außen zum Betrachter projiziert, wäre ein LCD-Fernseher nicht viel wert. Betreten Sie die bescheidene Hintergrundbeleuchtung.

Hinter dem LCD-Panel befindet sich eine Hintergrundbeleuchtung, und zwischen der Hintergrundbeleuchtung und dem LCD-Panel befinden sich normalerweise einige Schichten von Polarisationsfiltern, Hintergrundbeleuchtungsdiffusoren und anderen optischen Schichten, die diese Sammlung von technischen Komponenten in ein schärferes sichtbares Bild verwandeln sollen.

Die Details werden von einem Hersteller oder Modus zum nächsten variieren, aber die Grundlagen, auf denen diese Technologie basiert, bleiben gleich.

Sie haben ein LCD-Panel, das einen Großteil des Bildinhalts liefert, und eine Hintergrundbeleuchtung dahinter, die das Licht liefert, das das LCD-Panel sichtbar und die Farben lebendig macht. Aber diese Hintergrundbeleuchtung hat im Laufe der Zeit viele Veränderungen erfahren – einige davon erst in den letzten Jahren. Und viele der Verbesserungen, die wir bei modernen Fernsehern gesehen haben, sind auf die bescheidene Hintergrundbeleuchtung zurückzuführen.

Eine kurze Geschichte der TV-Hintergrundbeleuchtung

In den ersten Jahrzehnten der Consumer-Fernseher war eine Hintergrundbeleuchtung nicht erforderlich. Die Kathodenstrahlröhren-Technologie (CRT) benötigt keine, da sie eine eigene Lichtquelle ist. Plasmafernseher verwendeten die gleiche Art von Phosphoreszenz wie CRTs, was bedeutete, dass sie auch ihr eigenes Licht emittieren konnten.

Aber mit dem Aufkommen von LCD-basierten Flachbildfernsehern entstand der Bedarf an Beleuchtung, und ursprünglich bedeutete dies Kaltkathoden-Leuchtstofflampen (CCFL), eine Technologie, die der Leuchtstoff- und Neonbeleuchtung ähnelt. Aber weil diese Lampen Hitze erzeugen, die ein Display beschädigen kann, und nicht sehr energieeffizient sind, sind sie aus den heutigen Fernsehern so gut wie verschwunden.

Stattdessen wurden sie durch eine der größten Innovationen moderner TV-Technik ersetzt: die LED-Hintergrundbeleuchtung. Mit dieser Änderung begannen die Fernsehhersteller, LCD-Fernseher mit LED-Hintergrundbeleuchtung als „LED-Fernseher“ zu bezeichnen, um sie von den älteren CCFL-beleuchteten Modellen zu unterscheiden. Aber da die letzten CCFL-Fernseher vor einem Jahrzehnt vom Markt gingen, ist es genauso wahrscheinlich, dass die Fernsehhersteller die LED-Nomenklatur beibehalten haben, um die Unterscheidung zwischen LCD-Fernsehern und OLED-Panels zu verwischen, die eine ganz andere (und weitgehend überlegene) Anzeigetechnologie verwenden .

Seitdem wurde die LED-Hintergrundbeleuchtung auf verschiedene Weise verfeinert, und es gibt mehrere Optionen auf dem Markt für heutige Fernseher.

Moderne Hintergrundbeleuchtung: Local Dimming und HDR

(Bildnachweis: TCL)

Heutige Fernseher verwenden eine Reihe von Hintergrundbeleuchtungsmethoden, auf die wir weiter unten eingehen werden, aber die größte Änderung war die Einführung diskreter Hintergrundbeleuchtungszonen. Anstatt den gesamten Bildschirm zu beleuchten, lassen sich die LED-Hintergrundbeleuchtungen eines Fernsehers einzeln ansteuern, d. h. sie können je nach Bedarf ein- oder ausgeschaltet, gedimmt oder aufgehellt werden, um das Fernsehbild heller oder dunkler zu machen.

Sie wissen vielleicht nicht viel über die Innovation des Local Dimming, aber Sie haben wahrscheinlich schon von den Funktionen gehört, die es ermöglicht: High Dynamic Range oder HDR. Dies ist eine der besten Funktionen der heutigen Fernseher, und wir empfehlen, beim Kauf eines Fernsehers darauf zu achten. (Lesen Sie unsere Artikel Was ist HDR-TV und warum ist es wichtig? und Was ist Dolby Vision?, um mehr zu erfahren.)

Mit lokalen Dimmzonen, die eine variable Helligkeit für verschiedene Bereiche des Displays ermöglichen, enthalten neue Medien zusätzliche Metadaten, die über einfaches Video und Ton hinausgehen. Diese Daten beschreiben das Helligkeits- und Hintergrundbeleuchtungsschema für eine bestimmte Szene oder einen bestimmten Inhaltsrahmen. Während diese Metadaten unter verschiedenen Formatnamen wie HDR10 oder Dolby Vision fallen können, sind die Grundlagen gleich – sie beschreiben, wie sich diese dimmbaren Hintergrundbeleuchtungen verhalten sollten, um ein reicheres Bild zu erzeugen.

Es gibt verschiedene Formate mit unterschiedlicher Granularität, aber das Endergebnis ist, dass moderne Medien diese zusätzliche Helligkeitssteuerung genauso berücksichtigen wie Farbe und Mehrkanalton.

Aber da ist ein Fang. Nicht jede Form der Hintergrundbeleuchtung bietet das gleiche Maß an Kontrolle. Daher verfügt nicht jeder Fernseher über die gleiche Leistungsfähigkeit, selbst wenn er die gleichen HDR-Formate unterstützt.

Und es hängt alles davon ab, welche Art von Hintergrundbeleuchtung verwendet wird.

Grundlegende Hintergrundbeleuchtungstechnologien

(Bildnachweis: LG)

Randbeleuchtung

Randbeleuchtete Displays beleuchten das LCD-Panel, indem sie eine Reihe von LEDs entlang der oberen und unteren Ränder eines Bildschirms einstellen oder den Umfang des Fernsehrahmens mit LED-Leuchten beleuchten. Dieses Licht wird dann über die Rückseite des LCD-Panels mit einem speziellen Diffusor-Lichtleiter verteilt, einer halbtransparenten Kunststoffplatte, die es dem Licht der LED in der TV-Einfassung ermöglicht, einen größeren Teil des Displays zu beleuchten.

Es ist eine sehr kostengünstige Möglichkeit, einen Fernseher zu beleuchten, da es am wenigsten LEDs verwendet. Es bietet auch ein gewisses Maß an dynamischer Hintergrundbeleuchtungssteuerung für HDR-Unterstützung. Bei Geräten, die dafür ausgestattet sind, können Teile der Randbeleuchtungsstreifen abgedunkelt oder gedimmt werden, um tiefere Schwarztöne zu erzielen, oder aufgehellt werden, um hellere Teile des Bildschirms hervorzuheben. Da sie das LCD-Panel jedoch nicht direkt von hinten beleuchten, ist der Effekt im Vergleich zu anderen Hintergrundbeleuchtungstechnologien deutlich gedämpft.

Da diese randmontierten LEDs individuell gedimmt oder aufgehellt werden können, bieten randbeleuchtete Fernseher ein gewisses Maß an dynamischer Hintergrundbeleuchtungssteuerung für Inhalte mit hohem Dynamikbereich. Dies kann auf zwei Arten erfolgen.

(Bildnachweis: VESA)

Erstens können die LEDs am oberen und unteren Rand des Displays gedimmt werden, um die Helligkeit in einem vertikalen Streifen von oben nach unten auf dem Display zu ändern. Dadurch wird das Display in 8-16 verschiedene Dimmzonen unterteilt.

(Bildnachweis: VESA)

Zweitens können die oberen und unteren LED-Reihen unabhängig voneinander gedimmt werden, wodurch die Anzahl der Dimmzonen effektiv verdoppelt wird.

Beide Methoden leiden unter der Verwendung breiter, diffuser Dimmzonen, die den HDR-Effekt erheblich dämpfen und oft unerwünschte Teile des Displays beleuchten, ein Effekt, der als Haloing bezeichnet wird.

Samsung AU8000 LED 4K Smart-TV
Die günstigsten Modelle von Samsung verfügen oft über eine Kantenbeleuchtung, und die Samsung AU8000 ist ein Paradebeispiel dafür. Das hohe Kontrastverhältnis des Fernsehers bietet eine ziemlich gute Klarheit und Schärfe, aber das Fehlen von Local Dimming bedeutet, dass HDR-Inhalte nicht so gut aussehen, wie sie sollten, und Sie sehen einige merklich erhöhte Schwarzwerte.

Samsung AU8000

Samsung AU8000 LED 4K Smart-TV
Die günstigsten Modelle von Samsung verfügen oft über eine Kantenbeleuchtung, und die Samsung AU8000 ist ein Paradebeispiel dafür. Das hohe Kontrastverhältnis des Fernsehers bietet eine ziemlich gute Klarheit und Schärfe, aber das Fehlen von Local Dimming bedeutet, dass HDR-Inhalte nicht so gut aussehen, wie sie sollten, und Sie sehen einige merklich erhöhte Schwarzwerte.

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Doppel-LED

Eine von Samsung entwickelte und in einigen Samsung QLED-Fernsehern verwendete Variante der Kantenbeleuchtung wird als Dual-LED bezeichnet. Anstatt eine einfarbige Hintergrundbeleuchtung für den Fernseher zu verwenden, verwendet Samsung eine Kombination aus kühlen blauen und warmen gelben LED-Leuchten und wechselt je nach Inhalt der Szene zwischen ihnen, um eine bescheidene Verbesserung der Bildqualität zu bieten.

Samsung Q70T QLED-Fernseher (Modell 2020)
Samsung verwendet eine duale LED-Hintergrundbeleuchtung als Halbschritt zwischen Kantenbeleuchtung und direkt beleuchteter LED-Hintergrundbeleuchtung in seinen günstigeren QLED-Sets, und das zeigt sich. Die wechselnden Farbtemperaturen bieten eine gewisse Verbesserung gegenüber der einfachen Kantenbeleuchtung, aber das Ergebnis ist immer noch ein weniger beeindruckendes Bild, selbst mit dem beeindruckenden QLED-Display von Samsung. Schauen Sie sich unser vollständiges an Samsung Q70T QLED TV (Modell 2020) im Test für mehr.

Samsung s10 vs s10 lite
Samsung Q70T QLED TV (Modell 2020) im Test

Samsung Q70T QLED-Fernseher (Modell 2020)
Samsung verwendet eine duale LED-Hintergrundbeleuchtung als Halbschritt zwischen Kantenbeleuchtung und direkt beleuchteter LED-Hintergrundbeleuchtung in seinen günstigeren QLED-Sets, und das zeigt sich. Die wechselnden Farbtemperaturen bieten eine gewisse Verbesserung gegenüber der einfachen Kantenbeleuchtung, aber das Ergebnis ist immer noch ein weniger beeindruckendes Bild, selbst mit dem beeindruckenden QLED-Display von Samsung. Schauen Sie sich unser vollständiges an Samsung Q70T QLED TV (Modell 2020) im Test für mehr.

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Direkt beleuchtete LED

Die direkt beleuchtete LED-Hintergrundbeleuchtung verwendet eine LED-Beleuchtung auf der Rückseite des Fernsehers, direkt hinter dem LCD-Panel, die eine ziemlich gleichmäßige Lichtmenge über den Bildschirm liefert. Es ermöglicht auch ein helleres Bild, da mehr LEDs verwendet werden und mehr Licht von diesen LEDs genutzt werden kann.

Eine rein weiße Hintergrundbeleuchtung allein hat jedoch ihre Grenzen. Da das gesamte LCD-Panel gleichmäßig beleuchtet ist, bietet das Display wenig bis gar keinen Dynamikbereich.

Ein häufiges Problem, das durch diesen einheitlichen Hintergrundbeleuchtungsansatz verursacht wird, besteht darin, dass dunklere Bereiche des Displays immer noch beleuchtet werden, was dazu führt, dass schwarze Bereiche des Bildschirms grau erscheinen, ein Phänomen, das als 'erhöhte Schwarzwerte' bezeichnet wird. Dies ist besonders bei Filmen im Letterbox-Format auffällig, die ein deutliches unerwünschtes Leuchten in den schwarzen Balken über und unter dem Bild aufweisen.

Toshiba C350 Fire-TV (Modell 2021)
Der Toshiba C350 ist einer der besseren Amazon Fire Smart-TVs, die wir getestet haben, aber die direkte LED-Hintergrundbeleuchtung ist so etwas wie ein zweischneidiges Schwert. Es ist besser und heller als eine einfache kantenbeleuchtete LED-Hintergrundbeleuchtung, und das Bild ist dadurch besser, aber das Fehlen von Local Dimming bedeutet, dass HDR-Inhalte – trotz der Unterstützung des Fernsehers für die Formate Dolby Vision und HDR10 – einfach nicht sehr gut aussehen .

Toshiba C350

Toshiba C350 Fire-TV (Modell 2021)
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(Bildnachweis: TCL)

Full Array mit Local Dimming (FALD)

Die nächste Verfeinerung der LED-Hintergrundbeleuchtung ist die Full-Array-Hintergrundbeleuchtung mit lokaler Dimmung. Dadurch wird die Hintergrundbeleuchtung der direkten LED-Beleuchtung aufgebrochen und in mehrere Zonen unterteilt. Diese Zonen beleuchten jeweils einen Teil des Bildschirms und können je nach Inhalt in diesem Abschnitt des Displays individuell heller oder gedimmt werden.

(Bildnachweis: VESA)

Diese dynamische Hintergrundbeleuchtung ermöglicht es einem Fernseher, tiefere Schatten, hellere Highlights und lebendigere Farben zu liefern. Wenn Sie das Wortspiel verzeihen, hier glänzen HDR-Inhalte wirklich.

Lokale Dimming-Zonen sind bei Fernsehern im gesamten Preisspektrum ziemlich üblich geworden, und mehr Premium-Fernseher haben sich durch eine größere Anzahl von Hintergrundbeleuchtungszonen mit kleinerem, strenger kontrolliertem Licht unterschieden, wodurch Lichtblüten und Lichthöfe minimiert werden können, um eine bessere HDR-Leistung zu bieten und Kontrast.

TCL 5-Serie Roku-Fernseher (S535)
Wenn es um den Wert von Fernsehern geht, sollte der Name TCL eines der ersten Dinge sein, nach denen Sie suchen. Der Roku-Fernseher der TCL 5-Serie (S535) ist ein großartiges Beispiel dafür. Er bietet einen QLED-Bildschirm mit lokal dimmbarer Full-Array-Hintergrundbeleuchtung, der zu einigen der besten Mittelklasse-Fernseher passt, jedoch zu einem niedrigeren Preis. Das Ergebnis ist eine hervorragende Bildqualität und eine solide HDR-Leistung.

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(Bildnachweis: TCL)

Mini-LED

Local Dimming wurde mit der Einführung von Mini-LEDs weiter verfeinert. Durch Verkleinern der LED-Größe auf etwa ein Fünftel der Größe – Mini-LEDs haben einen Durchmesser von 0,008 Zoll (200 Mikrometer) – können mehr LEDs in das Hintergrundbeleuchtungspanel gepackt und viel kleinere Dimmzonen verwendet werden.

Während eine Standard-LED-Hintergrundbeleuchtung Dutzende von Hintergrundbeleuchtungszonen bietet, bietet Mini-LED Hunderte und einzelne Mini-LEDs können bei einem größeren Fernseher in die Tausende gehen. Mehr LEDs bedeuten eine hellere Hintergrundbeleuchtung für ein helleres, lebendigeres Bild sowie kleinere Beleuchtungszonen, um Lichthöfe zu reduzieren.

(Bildnachweis: TCL)

zurück in die Cloud

Das Ergebnis ist eine noch granularere Steuerung der Hintergrundbeleuchtung mit Leistungsverbesserungen sowohl beim Gesamtkontrast als auch bei der HDR-Leistung.

Modelle von Samsung, TCL und LG verwenden alle eine Mini-LED-Hintergrundbeleuchtung für ihre überragende Leistung, und die Kombination aus Mini-LED und QLED-Farbverbesserung bietet einige der besten TV-Bildqualitäten, die es je gab.

Erfahren Sie mehr über die Mini-LED-Technologie in unserem Artikel Jahr des Mini-LED-Fernsehers: Samsung, LG und TCL erhalten dieses riesige Upgrade .

Samsung QN90A Neo QLED-Fernseher
Wenn es um mehrere Fernseher auf dem Markt geht, die über eine Mini-LED-Hintergrundbeleuchtung verfügen, nimmt der Samsung Neo QLED den Spitzenplatz ein und hält die Spitzenposition unter den besten Fernsehern, die wir getestet haben. Es ist aus vielen Gründen ein großartiger Fernseher, aber die tadellose Hintergrundbeleuchtung und HDR-Leistung des Samsung QN90A Neo QLED-Fernseher macht ihn zu einem der besten LCD-Fernseher, die wir je gesehen haben.

Samsung QN90A Neo QLED-Fernseher

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(Bildnachweis: LG)

Beleuchtung pro Pixel

Letztendlich ist die beste Hintergrundbeleuchtung überhaupt keine Hintergrundbeleuchtung. Dies kann auf zwei Wegen erreicht werden: Mit aktuellen OLED-Displays oder der Mikro-LED-Technologie, die für den normalen Verbraucher noch nicht verfügbar ist.

OLED-Displays haben einzelne Pixel, die aufleuchten, ohne dass eine separate Beleuchtungsquelle erforderlich ist, wodurch ein selbstemittierendes Display-Panel entsteht, das keinerlei Hintergrundbeleuchtung benötigt.

Da die Beleuchtung auf der Ebene einzelner Pixel gesteuert werden kann, bietet die OLED-Technologie ein Höchstmaß an Kontrast und HDR-Leistung ohne Überstrahlen von Licht und echte Schwarzwiedergabe, wenn einzelne Pixel dunkel werden.

Sony Bravia XR A80J OLED-Fernseher
Die exzellenten OLED-Fernseher von Sony unterstreichen, wie großartig OLED wirklich sein kann, mit kategorieführender Bildqualität und modernsten Technologien, die die Premium-TV-Technologie optimal nutzen. Die Wahl der Redaktion Sony Bravia XR A80J OLED-Fernseher tut dies in Pik und bietet ein hervorragendes Premium-OLED-Erlebnis.

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(Bildnachweis: Lextar)

Wenn Sie Mini-LEDs noch kleiner verkleinern, erhalten Sie Mikro-LEDs. Mit einer Größe von nur 50 m – etwa 0,002 Zoll im Durchmesser – sind Mikro-LEDs 1/100 der Größe einer herkömmlichen LED. Das ist klein genug, um sie für einzelne Pixel zu gruppieren, wodurch eine andere Form der selbstemittierenden Anzeige entsteht. Die ersten Micro-LED-Fernseher sind jetzt im Handel, aber mit Preisen in der Größenordnung von mehreren zehntausend Dollar sind sie für den Durchschnittsverbraucher nicht wirklich etwas.

Eine genauere Erklärung zur Mini-LED-Technologie erhalten Sie in unserem Ratgeber Micro-LED vs. Mini-LED: Was ist der Unterschied? oder lesen Micro-LED vs. OLED-TV: Welche TV-Technologie gewinnt? um zu sehen, wie sich die beiden führenden selbstemittierenden Technologien vergleichen.

Samsung MicroLED-Fernseher
Lange Zeit nur als 'The Wall' bekannt, kommen die ersten Micro-LED-Fernseher von Samsung dieses Jahr auf den Markt und können vorbestellt werden… in Korea. Wir haben diese Displays persönlich gesehen und sie sind erstaunlich gut, aber zwischen den wandgroßen Bildschirmen, die für eine 4K-Auflösung erforderlich sind, und dem hypothekengroßen Preisschild kann es mehrere Jahre dauern, bis dies eine praktikable Technologie für den durchschnittlichen TV-Käufer ist .

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TV-Hintergrundbeleuchtung: Was das für Sie bedeutet

All diese Informationen sind sehr interessant (zumindest für einige von uns TV-Nerds), aber Sie fragen sich wahrscheinlich, was das für Sie bedeutet.

Die Quintessenz ist ziemlich einfach: Eine bessere Hintergrundbeleuchtung führt zu einer besseren Bildqualität.

  • Edgelit und direkte Hintergrundbeleuchtung - Gut
  • Volles Array mit lokaler Dimmung - Besser
  • Selbstmissive Displays - Am besten

Es gibt jedoch mehr als eine Möglichkeit, mit lokalem Dimmen an ein Full-Array heranzukommen, da Fernseher eine unterschiedliche Anzahl von Dimmzonen bieten und eine lokale Domäne entweder mit Standard-LEDs oder Mini-LEDs erreicht werden kann.

Die Faustregel hier ist einfach: Mehr Hintergrundbeleuchtungszonen sind besser, und viele LED bieten Ihnen die meisten Hintergrundbeleuchtungszonen.

Und es gibt einen direkten Zusammenhang zwischen der Qualität der Hintergrundbeleuchtung und dem TV-Preis. Was ist also die beste Option, wenn Sie keine zusätzlichen 1.000 US-Dollar für die branchenführende Qualität von OLED zahlen möchten – sogar für die erschwinglichen? Vizio OLED-Fernseher ist 1.199 $ – oder Zehntausende für einen Giganten ausgeben Mikro-LED-Fernseher ?

Den meisten Menschen empfehlen wir, nach einem Fernseher mit Mini-LED zu suchen, wie dem Editor's Choice Samsung Neo QLED QN90A , oder der günstigere TCL 6er Roku TV (R635) . Mini-LED-Hintergrundbeleuchtung trifft den Sweet Spot für Erschwinglichkeit und verbesserte Leistung der Hintergrundbeleuchtung. Wenn Sie eine überdurchschnittliche Steuerung der Hintergrundbeleuchtung wünschen, ohne das zusätzliche Geld für einen alten Fernseher auszugeben, ist ein Mini-LED-Fernseher der richtige Weg.

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