Pixelseitenverhältnis

Pixelseitenverhältnis (engl. Pixel Aspect Ratio (PAR)) stellen den Quotienten aus der Breite eines Pixels (meist abgekürzt x) und seiner Höhe (meist abgekürzt y) dar.

Pixelseitenverhältnis x:y = 1:1

Pixelseitenverhältnis x:y = 2:1

Das Pixelseitenverhältnis kann aus dem Verhältnis der Anzeige eines Bildes DAR (Display Aspect Ratio) (z. B. 16:9) und dem Verhältnis der Bildauflösung SAR (Storage Aspect Ratio) (z. B. 1440:1080) ermittelt werden. Generell gilt:

${\displaystyle PAR={DAR \over SAR}}$

Vorkommen

Bei Flüssigkristallbildschirmen sind die physikalischen Pixel eines Panels quadratisch geformt, d. h. jedes Pixel (wiederum bestehend aus 3 Subpixeln: rot, grün und blau) eines solchen Schirms hat sowohl in der Breite als auch in der Höhe die gleiche Länge und damit ein Pixelseitenverhältnis von 1:1.

Bei Plasmabildschirmen kommt es vor, dass ein Gerät mit einer Bildfläche im 16:9-Format trotz quadratischer Pixel keine 16:9-Auflösung hat. Da sich in solchen Fällen der horizontale Abstand der einzelnen Bildpunkte vom vertikalen unterscheidet, sind so durchaus Auflösungen von 1024×1024 (1:1) oder 1024×768 (4:3) möglich.

Bei der digitalen Speicherung von PAL oder NTSC nach ITU-R BT 601 kommen nicht-quadratische Pixel zum Einsatz. Ein 4:3-Bild entspricht hier einer Auflösung von 720×576 (PAL) bzw. 720×480 (NTSC) Pixeln, wobei allerdings typischerweise 702×576 bzw. 702×480 Pixel-Bilder gespeichert werden (links und rechts wird mit jeweils 9 schwarzen Pixeln aufgefüllt). Auf Video-DVDs sind unter anderem die Formate 720×576 und 704×576 (wegen der Teilbarkeit durch 16) erlaubt. Damit ergibt sich für PAL eine PAR von 1,0940 (768/702) und für NTSC von 0,9117 (640/702).

Häufig ist für PAL der Wert 1,0667 zu finden, der sich durch den Bezug auf eine Breite von 720 Pixeln ergibt (d. h. 768/720 = 16/15). Dieser Wert stimmt nur dann, wenn auch alle 720 × 576 Pixel für das Bild genutzt werden.

Auf einer DVD dürfen Videos auch anamorph gespeichert werden. Dabei wird ein 16:9-Bild in ein 4:3-Bild gequetscht, sodass PARs von 1,4587 (PAL) bzw. 1,21557 (NTSC) entstehen.

Pixelseitenverhältnis und Standards

Die folgende Tabelle bedarf einer grundsätzlichen Überarbeitung:

Die PAR-Werte nach ITU-R BT-601 sind nicht nachvollziehbar (NTSC) bzw. fraglich (PAL). Hierfür wäre noch die Angabe der entsprechenden Auflösung (als Bruch gekürzt der SAR-Wert) nötig.

Bitte hilf mit, ihn zu verbessern, und entferne anschließend diese Markierung.

Abhängig vom verwendeten Standard sind unterschiedliche Pixelseitenverhältnisse gültig:

DAR	PAR
	nach ITU-R BT 601⁠1		nach MPEG-4		Generisch, nach MPEG-2
	PAL	NTSC	PAL	NTSC	PAL	NTSC
	(702 × 575)⁠2	(702 x 480)³	(704 × 576)	(704 × 480)	(720 × 576)	(720 × 480)
4:3	1150/1053⁠2	38800/42651⁠3	12/11	10/11	16/15	8/9
16:9	4600/3159⁠2	155200/127953⁠3	16/11	40/33	64/45	32/27

¹ 

ITU-R BT 601 ist ein Standard zur Digitalisierung analoger Fernsehsignale.

² 

Hier wurde mit einem SAR _PAL=702:575 gerechnet, was evtl falsch ist! Bei angenommenen 702:576 ergeben sich für 4:3 ein PAR von 1152/1053 und für 16:9 von 512/351

³ 

Hier ist unklar, mit welchem SAR _NTSC gerechnet wurde.

Erklärung anhand eines Beispiels:

• Auf einem „klassischen“ Fernsehgerät mit einem Seitenverhältnis von 4:3 (DAR = 4/3) wird eine DVD nach dem PAL-Standard mit einer Auflösung von 720 x 576 Pixeln (SAR = 720/576 = 5/4) abgespielt. Daraus ergibt sich ein PAR von 4/3 : 5/4 = 16/15 ≈ 1,066. Das ist der Wert, um den die 720 Pixel einer Zeile des auf der DVD gespeicherten Bildes "horizontal gespreizt" werden müssen, um es wieder auf den DAR von 4:3 zu bringen.
• Auf einem „neueren“ Fernsehgerät mit einem DAR von 16:9 ergibt sich ein PAR von 16/9 : 5/4 = 64/45 ≈ 1,422. In diesem Fall ist das der Wert, um den die Pixel "horizontal gespreizt" werden müssen, damit das Bild auf einem 16:9-Bildschirm korrekt dargestellt wird.

Verschiedene Pixelseitenverhältnisse

	PAR
Quadratisch	1
D1/DV NTSC	0,9117
D1/DV NTSC 16:9 anamorph	1,21557
D1/DV PAL	1,0940
D1/DV PAL 16:9 anamorph	1,4587
Anamorph 2:1	2

Weblinks

• Kunstuniversität Linz – Pixelseitenverhältnis Über das historische Zustandekommen nicht-quadratischer Pixel in der Fernsehübertragung; Einfügen von Grafiken in Videoprojekte unter Berücksichtigung unterschiedlicher Pixelseitenverhältnisse
• Die Bedeutung der ITU-R BT.601 für das PAR