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Was ist der Unterschied zwischen Flimmern und warum ist die Bildwiederholrate von LED-Bildschirmen wichtig?
Beteiligung des menschlichen Auges und kritische Flimmerfusionsfrequenz (CFF) beim Betrachten digitaler Außenanzeigen
Wenn die Lichtimpulse über die kritische Flimmerfusionsfrequenz hinaus zunehmen, nimmt das menschliche Auge das Licht als konstant wahr.
Bei Digital-Outdoor-Werbung (DOOH)-Displays ist die kritische Flimmerfusionsfrequenz nicht konstant und wird durch die Geschwindigkeit der Bewegung des Inhalts, die Umgebungsbeleuchtung sowie den Abstand des Betrachters zum Display beeinflusst.
Plakatwände, die nicht digitalisiert sind, scheinen stabil zu sein und weisen eine niedrige Bildwiederholrate auf; ein Display hingegen, das aus einer Videowand besteht, muss eine höhere Bildwiederholrate aufweisen, damit Flimmern nicht sichtbar ist. Eine 2023 von The Vision Council durchgeführte Studie ergab, dass 15 % der Betrachter Augenbelastung verspüren, wenn sie Displays mit einer Bildwiederholrate unter 60 Hz betrachten. Dies bestätigt die Bedeutung der Bildwiederholrate für visuellen Komfort. Der entscheidende Faktor der kritischen Flimmerfusionsfrequenz (CFF) erklärt, warum Displays mit niedriger Bildwiederholrate als instabil wahrgenommen werden. Bei der Betrachtung von Displays mit niedriger Bildwiederholrate ist unser visuelles System in der Lage, das Display mit derselben Bildwiederholrate wahrzunehmen, mit der das Display aktualisiert wird, und kann daher die niedrige Bildwiederholrate bewusst wahrnehmen – insbesondere bei schnellen Augenbewegungen oder in Umgebungen mit hohem Kontrast.
Welche Faktoren führen zur Wahrnehmung von Flimmern auf LED-Außenwerbe-Displays infolge von Umgebungslicht, Betrachtungsabstand und Bewegung des Inhalts?
Alle drei genannten Faktoren führen zu einer weiteren Senkung der kritischen Flimmerfusionsfrequenz bei Außenanzeigen.
1) Umgebungslicht: Eine Zunahme des Umgebungslichts führt zur Pupillenkontraktion, wodurch die retinale Kontrastempfindlichkeit steigt und somit die Wahrnehmung von Flimmern zunimmt. Ein LED-Bildschirm mit einer Helligkeit unterhalb der Spezifikation von 3.000 Nit erfordert eine höhere Bildwiederholrate, um bei hellem Licht stabil zu bleiben.
2) Betrachtungsabstand: Bei großen LED-Außenanzeigen mit größeren Pixeln führt der Betrachtungsabstand aufgrund des ungleichmäßigen Bildauffrischens – verursacht durch einen größeren Pixelabstand (Pitch) und größere Blickwinkel – zur Wahrnehmung von Flimmern.
3) Bewegung des Inhalts: Flimmern wird besonders in den Bildlücken stärker wahrnehmbar, wenn sich Text bewegt, schnelle Videosequenzen oder Live-Übertragungen von Sportveranstaltungen und anderen Ereignissen dargestellt werden. Dies gilt insbesondere bei einer Bildwiederholfrequenz des Displays unter 3840 Hz.
Es gibt unzählige Beispiele dafür, dass ein Display mit 1920 Hz problemlos im Innenbereich funktioniert, aber bereits im direkten Sonnenlicht bei der Wiedergabe sportbezogener Inhalte zu flimmern scheint. Dies ist kein Fehler des Displays; vielmehr verdeutlicht es die negativen Auswirkungen der Umgebungsbedingungen auf die Fähigkeit des menschlichen Auges, Einzelbilder nahtlos zu fusionieren. 
Flimmerfreie Schwellenwerte: Vom minimal ausreichenden bis zum sendefähigen LED-Werbeflächen-Standard
1920 Hz: Die IEEE 1789-2015-Basis für wahrnehmbar flimmerfreie LED-Werbeflächen
Boston: April 2017 Der IEEE-Standard 1789-2015 definierte 1920 Hz als absoluten Mindestwert für eine flimmerfreie Betriebsweise von LED-Bildschirmen mit Werbeinhalten unter statischen, normalen Betriebsbedingungen. Dies ist der heute geltende Mindeststandard, der von der Branche auf Grundlage jahrelanger Forschung zur photobiologischen Sicherheit von LED-Bildschirmen unter Berücksichtigung der visuellen Persistenz des Menschen übernommen wurde. Das Problem besteht darin, dass dieser Standard für statische, innenliegende, kontrollierte Umgebungen gilt – nicht jedoch für komplexe und anspruchsvolle Umgebungen. In hellen Außenbereichen mit einer Umgebungslichtstärke von 100.000 Lux und bei Inhalten mit hoher Bewegungsdynamik ist eine Frequenz von 1920 Hz zu niedrig: Eine eigene Studie des IEEE aus dem Jahr 2023 ergab, dass 18 % der Betrachter unter diesen Bedingungen unangenehme visuelle Reize empfanden. Für LED-Bildschirme mit statischem Inhalt bleibt 1920 Hz weiterhin ein Standard; allerdings bietet er nicht genügend „Spielraum“, um auf einer „anspruchsvollen“ Ebene mit dynamischem Inhalt, scrollenden Werbeanzeigen und der gezielten Ansprache von Zuschauern im Fahrbetrieb eingesetzt zu werden.
3840 Hz und darüber: Ultra-hohe Bildwiederholraten und ihre Auswirkung auf dynamische LED-Werbebildschirme im Außenbereich
3840 Hz wird zunehmend zur Leistungsschwelle für LED-Werbeflächen im Außenbereich. Die Kombination aus LED-Bildschirmen mit hoher Bildwiederholrate, hochauflösendem Video und Werbung eignet sich ideal für Standorte mit langer Verweildauer und hohem Besucheraufkommen. Weitere Einsatzgebiete sind hochhelligkeitsfähige Werbebildschirme an Verkehrsknotenpunkten, in Stadien und im städtischen Einzelhandel. Auf Grundlage unabhängiger Tests von DisplayDaily konnte Hammfurctured nachweisen, dass LED-Bildschirme mit einer Bildwiederholrate von 1920 Hz bei schnellen Bewegungsbildern eine um 94 % höhere positive Wahrnehmung durch die Betrachter hinsichtlich geringerer visueller Ermüdung aufweisen als Bildschirme mit höheren Bildwiederholraten. Wir erwarten den Einsatz von Werbebildschirmen mit hoher Bildwiederholrate bei Sportveranstaltungen für Live-Übertragungen sowie für die Videounterstützung beim Futsal-Tor. Die niedrigeren Verschlusszeiten der Tor-Kameras in Kombination mit der Bildwiederholrate ermöglichen eine perfekte Synchronisation der Einzelbilder bei Übertragungen mit höherer Bildwiederholfrequenz. Zudem erwarten wir eine positive Rendite für Werbetreibende, gestützt durch den Bericht der Digital Signage Federation 2023 über Werbung, wonach sich bei einer Bildwiederholrate von 3840 Hz die Wiedererkennungsquote von Werbeinhalten um 22 % erhöht. Außerdem können wir flexible Werbung auch im Personenverkehr (z. B. im Schienenverkehr) integrieren, wobei der Werbeinhalt dynamisch angepasst wird; zudem stehen hochauflösende Videos mit hoher Bildwiederholrate für flexible Werbung zur Verfügung – etwa im Zusammenhang mit anderen schnellen Ballsportarten wie Volleyball, die neben Badminton im Fokus stehen. Darüber hinaus bietet das System die Möglichkeit, Fußballtore mit zusätzlichen Funktionen auszustatten.
Kompatibilität bei der Kameraaufnahme: Entfernung von Artefakten von medienintegrierten LED-Werbescreens
Artefakte durch Verschlusszeit: Die 1920-Hz-Grenze bei den meisten professionellen Kameras
Bei der Aufnahme von LED-Werbescreens für Videos, die für TV, Social Media oder Influencer-Marketing bestimmt sind, verursacht eine Frequenz von 1920 Hz häufig unerwünschte Artefakte während der Aufnahme, darunter sich bewegende schwarze Streifen, Stroboskopeffekte oder wechselnde Helligkeit. Dies liegt daran, dass die meisten professionellen Kameras Verschlusszeiten zwischen 1/500 s und 1/2000 s verwenden, um Bewegung einzufrieren – und bei 1920 Hz gibt es während jedes Aktualisierungszyklus eine „Aus“-Phase von ca. 0,5 ms, in der die LEDs nicht leuchten. Während dieses Verschlusszeitfensters nimmt die Kamera das Fehlen von Licht auf. Tests haben das Auftreten von Artefakten in 78 % der Aufnahmen bestätigt, wenn die Verschlusszeit über 1/1000 s liegt. Dadurch ist 1920 Hz zwangsläufig ungeeignet für jede Werbekampagne, die auf Medienaufnahmen ausgerichtet ist.
3840 Hz ist der neue Standard für Social-Media-optimierte und sendefertige LED-Werbescreens.
Bei 3840 Hz beträgt die Ausschaltphase nur 0,25 ms. Das ist schneller als die meisten professionellen Verschlusszeiten. Dies bedeutet, dass LEDs während der gesamten Belichtungszeit wahrnehmbar „eingeschaltet“ bleiben. Folglich treten selbst bei Verschlusszeiten von 1/4000 s keine Streifenartefakte auf. Unabhängige Tests bestätigen, dass Bildschirme mit 3840 Hz in 98 % der Anwendungsfälle frei von Artefakten sind – von der Aufnahme von Social-Media-Stories mit Smartphones bis hin zur Aufnahme mit 4K-Kinokameras. Daher sind Bildschirme mit 3840 Hz der neue Standard für medienintegrierte Außenwerbung. Werbetreibende müssen sich weder um das Timing noch um die Beleuchtung ihrer Inhalte beim Filmen sorgen. Filmemacher müssen sich nicht mehr um unvorhersehbare Artefakte kümmern, die Qualität und Auflösung ihrer Arbeit beeinträchtigen könnten.
Praktische Verifizierung: Bestätigung der tatsächlichen flimmerfreien Leistung eines LED-Werbefilm-Bildschirms
Der erste Schritt ist ein praktischer Ansatz: Die Spezifikationen des LED-Bildschirms besagen, dass er flimmerfrei ist – aber wie können wir das überprüfen? Führen Sie den Smartphone-Kamera-Test durch. Stellen Sie die Bildschirmhelligkeit auf maximal ein und gehen Sie nach draußen. Nehmen Sie ein Video mit den Standardeinstellungen der Kamera auf. Treten Rollbalken, Pulsationen oder anderes Flimmern auf, liegt die Bildwiederholrate wahrscheinlich über dem IEEE-1789-2015-Standard (> 1920 Hz). Für eine detailliertere Analyse verwenden Sie ein Oszilloskop, um das Signal des LED-Treibers zu erfassen. Echte flimmerfreie Treiber weisen konsistente Taktimpulse bei der angegebenen Frequenz auf und verzerren sich nicht unter thermischer Belastung. Schließlich der entscheidende Test: ein In-Screen-Test. Stellen Sie die Bildschirmhelligkeit auf 85 % ein und belassen Sie den Bildschirm im Tageslicht. Überwachen Sie den Bildschirm 48 Stunden lang auf Pixelfehler, Helligkeitsdrift oder regelmäßige bzw. unregelmäßige Absenkung der Helligkeit einzelner Segmente – also jegliche Form von Treiberinstabilität. Dieser Test entscheidet letztendlich darüber, ob die Angaben des Herstellers zutreffen. Werbung mit der Aussage „flimmerfrei“ gewährleistet visuellen Komfort für Ihre Zielgruppe.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die kritische Flimmerfusionsfrequenz (CFF)?
Die CFF ist definiert als die Schwelle, bei der ein Licht als konstante Lichtquelle und nicht als diskrete Lichtpulse wahrgenommen wird. Die CFF ist nicht konstant: Sie kann sich je nach Bewegung des Lichts, Umgebungslicht usw. ändern.
Was ist die Bildwiederholfrequenz bei LED-Werbeflächen?
Die Bildwiederholung beschreibt die Fähigkeit einer LED-Werbefläche, Bilder zu wechseln. Hohe Bildwiederholfrequenzen führen zur Abwesenheit von Flimmern, während niedrigere Frequenzen ein sichtbares Flimmern der LED-Werbefläche verursachen können.
Was ist die optimale Bildwiederholfrequenz für eine Außen-LED-Anzeige? Die empfohlene Bildwiederholfrequenz beträgt mindestens 3840 Hz für hochwertige Außen-LED-Anzeigeflächen. Diese Bildwiederholfrequenz beseitigt das Bildschirmflimmern vollständig und stellt schnell bewegte Bilder flüssig dar.
Welchen Einfluss hat das Umgebungslicht auf das Flimmern?
In hellen Umgebungen, insbesondere bei vorhandenem Umgebungslicht, ist Flimmern noch deutlicher wahrnehmbar. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Umgebungslicht die Kontrastempfindlichkeit der Netzhaut erhöht. Daher sind höhere Bildwiederholraten erforderlich, damit das Flimmern weniger auffällig und stabiler erscheint.
Wie würden Sie das Bildschirmflimmern bewerten?
Ein Smartphone-Kameratest, Leistungstests mit Wellenform-Analysewerkzeugen wie einem Oszilloskop sowie eine Bildschirmevaluierung unter verschiedenen Belastungsbedingungen über 48 Stunden wären angemessen.
