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Retina Displays und die wahrgenommene Auflösung

Foto: Michael Hanselmann, CC BY-SA 3.0

Durch die Vorstellung des neuen großen MacBook Pros ist das Retina Display wieder in aller Munde. Die Auflösung beträgt beachtliche 2.880 x 1.800 Pixel. Damit reiht es sich in die Reihe der bisher bestehenden Retina-Geräte von Apple, dem iPhone 4, iPhone 4S und dem »neuen iPad« (iPad 3) ein. Die Konkurrenz schläft aber nicht, auf High-End Smartphones ist eine HD Auflösung (1.280 x 720 Pixel) inzwischen Standard.

Bei dem ganzen Pixelwahn habe ich mich gefragt, was eigentlich genau die Retina-Displays ausmacht und wie sie sich von der Auflösung her im Vergleich zu anderen Displays schlagen. Denn letztendlich ist »Retina« nichts anderes als eine Marketing-Benamsung der Firma Apple. Schaut man sich die verfügbaren Retina-Displays einmal an, wird klar, dass zwar eine gewisse Auflösung das Ziel ist, diese aber je nach Gerät unterschiedlich ausfällt. Und zwar sehr. Hat das iPhone 4S noch eine Auflösung von 329 ppi, ist die Pixeldichte beim iPad 3 geringer, nämlich 264 ppi. Das neue MacbookPro liegt sogar noch darunter mit 221 ppi. Im Print-Bereich wird zur optimalen Darstellung von Text und Grafiken eine Auflösung von 300 dpi angestrebt. Bei dem heutigen mobilen Spielzeug scheint es keine scharfe Grenze zu geben. Warum ist das so? Auf der Suche nach einer Antwort habe ich einmal selber nachgemessen.

Die Bezeichnung Retina – Was sagt das Auge dazu?

Apple spielt mit der Bezeichnung Retina auf die Netzhaut des menschlichen Auges an; so soll diese spezielle Auflösung das Erkennen von einzelnen Pixeln nicht mehr zulassen können. Hier spielt natürlich auch der Betrachtungsabstand eine große Rolle. Klar, halte ich das Smartphone weiter von mir weg, erkenne ich auch keine Pixel mehr.

In diesem Zusammenhang hat ein gewisser Dr. Raymond Soneira eine Erklärung verfasst. Darin heißt es, dass die menschliche Retina bei einem Abstand von 30 cm durchaus 477 ppi wahrnehmen könne. Erst ab einer Distanz von über 45 cm falle die Wahrnehmung auf etwa 318 ppi. Da man ein iPhone allerdings in den meisten Fällen näher als 30 cm halten dürfte, könne man hier genau genommen nicht wirklich von einem Retina Display sprechen.

Dieser Aussage widerspricht Dr. William Beaudot in einem Blog Beitrag (unten im Beitrag ist ein interessantes Bild der RGB Rezeptoren der Retina abgebildet). Dr. Raymond Soneira soll für diese Werte die höchste wahrnehmbare Auflösung des menschlichen Auges zu Grunde gelegt haben, nämlich 50 cpd bei einem sogenannten Visus von 20/12 (der Visus beschreibt den individuellen Schärfegrad). Der von Apple für die Berechnung des Retina Displays zu Grunde gelegte Visus von 20/20 ordne sich mit einer Auflösung von 30 cpd im unteren Mittelfeld der normalen Sehstärke ein. Mit dieser Grundlage könne das Auge bei einem Abstand von 30 cm demnach nur eine Auflösung von 286.5 ppi wahrnehmen; das iPhone mit Retina Display wäre somit hochauflösender als die Retina.

Wissenschaftlich betrachtet lässt sich die Frage, ob Retina oder nicht, also auch nur mit einer Zahlenschieberei beantworten. Ich für meinen Teil sehe bei normaler Anwendung jedenfalls keine einzelnen Pixel.

Messung des Betrachtungsabstandes

Nun habe ich mir mal den Spaß gemacht und selbst nachgemessen: Der Betrachtungsabstand beim Smartphone kommt bei mir auf ca. 34 cm, beim Notebook auf 52 cm und beim Monitor auf 78 cm. Das deckt sich ungefähr mit den Werten, die ich im Netz dazu gefunden habe. Steve Jobs sprach auf der Keynote zur Vorstellung des iPhone 4 von etwas weniger, nämlich 25 bis 30 cm. Bei der Vorstellung des Surface Tablets am 19. Juni hat Microsoft einen Betrachtungsabstand von 17 Zoll erwähnt. Das kommt bei mir auch gut hin, also wären das 43,18 cm.

Die »wahrgenommene Auflösung«

Nun habe ich eine zufällige Auswahl an aktuellen Geräten von Smartphone bis Desktopmonitor zusammengestellt, deren Auflösung berechnet und mit dem Betrachtungsabstand multipliziert. Denn: Vergrößert sich der Betrachtungsabstand, steigt die wahrgenommene Auflösung proportional. Die Auflösung berechnet man einfach mit dem guten alten Satz des Pythagoras:

Anzahl Pixel diagonal [px] = ?((horizontale Pixel)2 × (vertikale Pixel))2

Auflösung [px/inch] = Anzahl Pixel diagonal [px] / Displaydiagonale [inch]

Zusammen mit dem Betrachtungsabstand kommt ein Wert heraus, der einen Vergleich über Geräteklassen hinweg möglich machen sollte:

Je länger der Balken, desto größer die wahrgenommene Auflösung für den Betrachter.

Man kann deutlich erkennen, dass trotz HD Displays der Konkurrenz die Apple Retina-Produkte die Rangliste anführen. Bis auf eine Ausnahme: das Sony Xperia S toppt mit einer Auflösung von 342 ppi bisher alle anderen Geräte auf der Liste. Im Gesamtbild liegen diejenigen mit einer HD Auflösung und mehr ziemlich nahe beieinander, mit einem großen Abstand zum restlichen Feld. Ich würde demnach sagen, alles ab dem HTC One X mit einer wahrgenommenen Auflösung von 4.170 ist Retina-tauglich.

Schaut man sich die Apple Produkte an, kann man sagen, dass das man beim iPad 3 noch weniger einzelne Pixel ausmachen kann, als beim iPhone 4+. Das MacbookPro ist noch einmal höher auflösend. Hier wundert es mich, dass die Retina Displays unterschiedliche Werte aufweisen. Hätte Apple einen gewissen Wert für die Retina-Auflösung im Auge habt (im wahrsten Sinne des Wortes), hätten hier die Werte übereinstimmen müssen. Zwar gab es Einschränkungen dadurch, dass die Auflösung der nicht-Retina-Geräte berücksichtigt werden musste und dass die Auflösung exakt verdoppelt werden sollte, allerdings hätte man die Unterschiede mit der Größe der Displays auf einen ähnlichen Wert angleichen können. Wollte man den Wert des iPhone 4S anstreben, hätten die Displaygrößen von iPad 3 und Retina Macbook Pro bei gleicher Auflösung größer ausfallen müssen. Hier sprachen aber bestimmt Produktionskosten für die Umstellung der Gehäusegrößen dagegen.

Auch spannend zu sehen ist, dass bei beiden aktuellen iMacs noch deutlich Luft nach oben ist für ein Retina Display. Sobald das technisch möglich ist, werden diese meiner Meinung nach definitiv auf den Markt kommen.

Schaut man ans untere Ende der Grafik, erkennt man, dass Full HD Monitore und Notebooks mit geringerer Auflösung da nicht mehr mithalten können. Hier wird sich denke ich auch bald was ändern, denn wer will heutzutage denn noch Pixel sehen. :)

3 Kommentare

  1. ullibremen sagt

    Hallo

    wobei man noch festhalten sollte , das nur 10% der Menschen so gute Augen haben und den Nutzen auch wahrnehmen.
    95% der Leute die 3m von Ihren 40″ Flachbild Tv sitzen und ARD HD ,in 720P glotzen, die haben in der Regel einen Sehabstand , wo ein 3cm Casio TV vor 20 Jahren mehr HD Schärfe hätte.
    Ich beispielsweise sehe bis 1m gut, alles darüber bräuchte Ich eine Brille.
    Also sehe ich an einen Porty TV mit 5cm Durchmesser besser ,
    ( auch wenn er nur 240 Pixel hat ) als am 40″ High End Plasma in 3m Entfernung ( wohlgemerkt ohne Brille)

    So ist z.B die Auflösung am neuen Ipad meist überflüssig, außerdem für HD Filme wo sich z.B echte Menschen bewegen reicht der Prozessor gar nicht aus (für HD) das sieht schklechter aus wie beim 199 Euro 100hz Tv vor 15 Jahren.

    Wahrscheinlich Chekken die Nutzer das nicht mehr da die seit 14 Tagen nicht mehr aus den Fenster geguckt haben .
    Und das Gehirn sich quasi schon auf n “ Soap Effekt “ eingestellt hat und das als Qualität / ( wiedergabe der Realität wahrnimmt.)
    Es ist aber keine Qualität ,sonder die totale Grütze *lol*

  2. Dr. Raymond Soneira hat ja eben an Dr. Raymond Soneiras Aussage bemängelt, dass dieser mit einem unrealistischen Visus von 20/12 rechne statt den von Apple zugrunde gelegten 20/20.
    Um ein Gefühl für die Zahlen zu bekommen, kann man sich auf Wikipedia ein paar Beispiele anschauen.

    Und zu den HD Fernsehern: Der früher übliche Abstand zum Fernseher als dreifache Bildschirmdiagonale gilt natürlich nicht mehr. Da muss man sich schon näher davor setzen, um alles mitzubekommen, das stimmt.

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