Pixel pro Grad (PPD)

Pixel pro Grad — englisch pixels per degree, abgekürzt PPD — gibt an, wie viele Bildpunkte auf ein Grad Deines Blickfelds fallen. Der Wert beschreibt damit die Schärfe, die an Deinem Auge ankommt, und nicht die Zahl der Bildpunkte, die das Gerät erzeugt.

Ausführliche Erklärung

Die Rechnung ist einfach, sobald der Sichtwinkel feststeht:

PPD = horizontale Bildpunkte / horizontaler Sichtwinkel in Grad

Ein 4K-Bild bringt 3 840 Bildpunkte in der Breite mit. Nimmt es vom Sitzplatz aus 40 Grad ein, fallen rund 96 Bildpunkte auf jedes Grad. Rückt derselbe Zuschauer näher heran, bis das Bild 50 Grad einnimmt, sind es nur noch rund 77 — dieselben Bildpunkte, auf mehr Blickfeld verteilt. Ein HD-Bild mit 1 920 Bildpunkten kommt bei 40 Grad auf rund 48 und liegt damit auf der halben Feinheit.

Die Division liefert einen Mittelwert über die Bildbreite. Zu den Rändern hin wird ein Bildpunkt vom Auge aus unter einem etwas kleineren Winkel gesehen, weil der Weg dorthin länger ist und die Fläche schräg steht; in der Bildmitte ist der Winkel je Bildpunkt am größten und die Feinheit damit am geringsten. Der Mittelwert fällt deshalb eine Spur günstiger aus als der Wert in der Bildmitte. Für die Planung reicht er; wer eine Leinwand über 60 Grad Sichtwinkel auslegt, sollte Mitte und Rand getrennt rechnen.

Entscheidend an dieser Größe ist, was sie zusammenfasst. Auflösung, Bildbreite und Sitzabstand entscheiden gemeinsam über die wahrnehmbare Schärfe, und keine der drei Angaben sagt für sich genommen etwas darüber aus. Zwei Projekte mit identischem 4K-Projektor landen bei völlig verschiedenen Werten, wenn das eine drei Meter Bildbreite auf fünf Meter Sitzabstand stellt und das andere fünf Meter Bildbreite auf drei Meter. Erst PPD macht beide vergleichbar.

Der Bezug zur menschlichen Sehschärfe

Die Werte bekommen ihre Bedeutung durch einen Vergleichsmaßstab: die Auflösungsgrenze des Auges. Bei normaler Sehschärfe liegt sie grob bei einer Bogenminute — dem sechzigsten Teil eines Grades. Zwei Punkte, die enger beieinanderliegen, verschmelzen für das Auge zu einem. Umgerechnet entspricht das rund 60 Bildpunkten pro Grad. Der Maßstab geht auf die Sehprobentafel des niederländischen Augenarztes Hermann Snellen zurück, der die Bogenminute 1862 in Utrecht als Bezugsgröße der Sehschärfeprüfung festlegte. Dieselbe Annahme in eine Entfernung umgerechnet — ab wann das Punktraster einer Bildfläche nicht mehr auflösbar ist — steht auf der Formelseite zur Auflösungsgrenze des Auges.

Praktisch heißt das: Liegt der PPD-Wert deutlich unter diesem Bereich, wird die Bildstruktur bei genauem Hinsehen sichtbar — bei einer Projektion zusätzlich die Gewebestruktur der Leinwand. Liegt er darüber, verschenkt die höhere Auflösung ihren Vorteil, weil das Auge die zusätzlichen Bildpunkte am Sitzplatz nicht mehr auflösen kann. Klar, ein 8K-Gerät liefert die feinere Vorlage. Aber ob davon am Sitzplatz etwas ankommt, entscheidet erst die Geometrie des Raums.

Häufiges Missverständnis

Die Frage kommt fast immer als Gerätefrage: „Reicht 4K, oder soll es gleich 8K sein?" So gestellt ist sie nicht beantwortbar, weil die Auflösung nur einer von drei Faktoren ist. Erst mit Bildbreite und Sitzabstand wird daraus eine Aussage über die Schärfe, die am Sitzplatz ankommt. Ebenso verbreitet ist die Erwartung, ein größeres Bild sei automatisch das bessere: Bei gleichem Sitzabstand und gleicher Auflösung kostet jeder zusätzliche Grad Sichtwinkel Feinheit.

Nicht zu verwechseln mit

• Sichtwinkel: Beschreibt, wie groß das Bild im Blickfeld wirkt. PPD beschreibt, wie fein dieses Blickfeld gefüllt ist. Die beiden Größen bewegen sich bei fester Auflösung gegenläufig — mehr Sichtwinkel bedeutet weniger Bildpunkte pro Grad.
• PPI (Pixel pro Zoll): Die Pixeldichte auf der Bildfläche selbst, eine reine Geräteeigenschaft. Sie sagt ohne den Sitzabstand nichts über die Wahrnehmung aus.
• Auflösung des Signals: 4K oder 8K beschreiben die Zahl der Bildpunkte in der Vorlage. Ob diese Bildpunkte am Sitzplatz getrennt sichtbar werden, steht damit noch nicht fest.
• Schärfeeindruck: Kontrast, Nachschärfung und Bildaufbereitung verändern, wie scharf ein Bild wirkt, ohne die Zahl der Bildpunkte im Blickfeld zu ändern.

In der Planung

Ein Kinoraum, Referenzsitz 4,10 Meter vom Bild entfernt, geplante Bildbreite 3 Meter. Daraus ergeben sich rund 40 Grad Sichtwinkel und mit einer 4K-Vorlage rund 96 Bildpunkte pro Grad — deutlich über der Auflösungsgrenze des Auges, die Bildstruktur bleibt also unsichtbar.

Der Wunsch, das Bild auf 4 Meter Breite zu vergrößern, verschiebt beide Achsen gleichzeitig: Der Sichtwinkel steigt auf rund 52 Grad, die Bildpunkte pro Grad fallen auf rund 74. Das Bild gewinnt an Blickfeld und verliert an Feinheit, und die Entscheidung fällt damit als Abwägung zwischen zwei Zielen. Erst danach steht an, welcher Projektor und welche Leinwand diese Breite erreichen.

Welchen Wert AVITECT dabei als Untergrenze ansetzt und ab welcher Stufe er verlangt wird, steht bei Performance Level: Sehwinkel — dort ist PPD die zweite Achse neben dem Sehwinkel selbst.

Verknüpfte Inhalte

Die geometrische Grundlage — wie aus Bildbreite und Sitzabstand ein Winkel wird — steht beim Sichtwinkel, gerechnet wird sie auf der Formelseite Horizontaler und vertikaler Sichtwinkel. Wie AVITECT den Winkel selbst bewertet, führt Performance Level: Sehwinkel aus; dort ist PPD die zweite Achse neben dem Immersionsgrad. Die Kategorie, die Schärfe über die Bildfläche prüft, steht bei Performance Level: Schärfe und Konvergenz.

Quellen

Die Rolle von PPD als zweite Achse der Sehwinkel-Kategorie stammt aus dem internen Register der Performance-Level-Kategorien und aus dem Bild-Abschnitt der AVITECT-Level-Matrix v0.6; beide sind Arbeitsdokumente im Kalibrierstand. Alle Zahlenbeispiele dieser Seite sind eigene Berechnungen aus der genannten Gleichung und aus angenommenen Planungsmaßen — Geometrie, keine Messwerte. Die Auflösungsgrenze des Auges von rund einer Bogenminute führt die Formelseite Auflösungsgrenze des Auges mit ihrer Quellenlage.