5K (Bildauflösung)

Fernsehen

Jedoch gab es schon früher ein Gerät, das die 5K2K-Auflösung unterstützte: Samsung stellte auf der CES 2014 den Fernseher UN105S9W mit einer Bildschirmdiagonalen von 105 Zoll als „5K TV“ vor. Im Vergleich zu früheren Fernsehgeräten im 21:9-Format, wie dem Philips 56PFL9954  aus dem Jahr 2009, vervierfachte Samsung die Auflösung von 2560 × 1080 auf 5120 × 2160 Pixel. Dieser Fernseher konnte sich aber aufgrund seines hohen Preises nicht durchsetzen. Die Geräte ab 2018 wurden zwar von den Herstellern als „4K ultra-wide (überbreit)“ klassifiziert, in der Werbung erschienen sie jedoch auch als 5K-Fernseher. Hisense präsentierte 2019 den Prototyp eines 81 Zoll großen Fernsehers namens „Movie Wall“ mit 5K2K-Auflösung.

Das lineare Fernsehen sendete jedoch nicht im 5K2K-Format, sondern setzte weiter auf die Ausstrahlung in 8K UHD, mit der die japanische Fernsehanstalt NHK als bisher weltweit einziger Sender 2018 begann.

Höhere Auflösung

5K2K ist auch Ausgangspunkt für eine Verdoppelung der Spalten und Zeilen, was zu der 10K genannten Auflösung von 10240 × 4320 Bildpunkten führt. Das einzig bekannte Display mit dieser Auflösung wurde 2015 als Technologiedemonstration vorgestellt. Ansonsten wird 10K nur durch Multi-Monitor-Installationen erreicht.

4480 × 2520

Der Bildschirm des Apple iMac 24″, der 2021 auf den Markt kam, löst nativ in der 4.5K genannten Auflösung im Seitenverhältnis 16:9 auf.

4608 × 2592

Die 2019 erschienene Videokamera URSA Mini Pro 4.6K G2 von Blackmagic hat die maximale Auflösung von 4608 × 2592 Pixel, welche ein Seitenverhältnis von 16:9 hat und deshalb als 4.6K 16:9 bezeichnet wird. Die ARRI Alexa 35 ermöglicht ebenfalls Aufnahmen in dieser Auflösung.

4512 × 3008

Die spiegellose digitale Systemkamera Nikon Z 5 , die seit 2020 angeboten wird, fotografiert im Modus „FX Medium“ in dieser Auflösung im Seitenverhältnis 3:2.

4608 × 3164

Die 2022 erschienene Videokamera Alexa 35 von ARRI hat die maximale Auflösung von 4608 × 3164 Pixel, welche ein Seitenverhältnis von fast 3:2 hat und deshalb als 4.6K 3:2 Open Gate bezeichnet wird. Diese Auflösung schafft eine Reserve für den Beschnitt zu 4K-Videos in der Postproduktion.

5120 × 3840

Die Auflösung wird wegen ihres Seitenverhältnisses 5K 4:3 genannt. Da für den Massenmarkt fast ausschließlich Breitbildmonitore, gebaut werden, spielt auch diese Auflösung überwiegend bei Videokameras für den professionellen Einsatz eine Rolle. Eine Ausnahme bildet die 360°-Kamera Insta360 X6, die bei Nutzung einer einzelnen Linse im „Flat-Video-Modus“ bis zu 60 Bilder pro Sekunde mit 5120 × 3840 Pixel aufnimmt.

Die Auflösung wird gerne für anamorphotische Aufnahmen verwendet, bei denen die Bilder durch ein anamorphotisches Objektiv in der Breite gestaucht werden. So kann auch bei der Produktion von Filmen im Breitbildformat die vertikale Auflösung von Vollformatsensoren und Bildsensoren mit kleineren Seitenverhältnis besser genutzt werden. Die Hochgeschwindigkeitskamera Freefly Ember S5K kann 464 Bilder pro Sekunde mit einer Auflösung von 5120 × 3840 Pixel aufnehmen. Bei der Kinokamera Kinefinity MAVO Edge 8K ist diese Auflösung ebenfalls einstellbar.

Digitale Aufsatzkameras für Mikroskope (z. B. OCS.tec 20 MP CMOS) und industrielle USB-3.0-Kameras (z. B. IFWATER 5K ) haben diese Auflösung.

5120 × 4096

Die 5K-Auflösung im Seitenverhältnis 5:4 heißt Hex Super XGA (abgekürzt HSXGA), weil ihre Anzahl der Bildpunkte (21 Megapixel) sechzehnfach (lateinisch hexadecatupled) so hoch wie die von Super XGA (abgekürzt SXGA, 1280 × 1024 Pixel) ist, sie also viermal so viele Pixelzeilen und -spalten wie SXGA besitzt. Computermonitore mit dieser nativen Auflösung gibt es nicht, aber bei Hochgeschwindigkeitskameras, in Kontrollräumen (Leitständen) und in Lagezentren beim Militär und Katastrophenschutz sowie wiederum in der industriellen Bildverarbeitung kommt diese Auflösung vor.

Der weit verbreitete 1.84-Zoll-CMOS-Bildsensor (APS-C) Gpixel GSPRINT4521 mit globalen Verschluss löst nativ mit 5120 × 4096 Pixel auf und ist beispielsweise in der kompakten Hochgeschwindigkeitskamera Freefly Ember S5K, die in dieser Auflösung 436 Bilder pro Sekunde im Apple-ProRes-Format mit 10 bit Farbtiefe schafft, eingebaut. Filmemacher schätzen das fast quadratische Rohformat, weil sie in der Postproduktion die Videos sowohl vertikal für Soziale Medien (9:16) als auch horizontal fürs Fernsehen und Kino (16:9) zuschneiden können. Die Revealer G 2110 Pro M/C ist eine weitere, weniger kompakte, Hochgeschwindigkeitskamera, die 5120 × 4096 Pixel sogar mit einer Bildfrequenz von 1000 Hz aufnimmt und deren typische Einsatzgebiete die optische Messtechnik, wissenschaftliche Untersuchungen sowie Anwendungen mit hohen Anforderungen an Auflösung und Bildqualität sind.

In Fabriken, bei denen robotergestützte Kamerasysteme Produkte auf Haarrisse oder winzige Montagefehler scannen, ist das fast quadratische 21-Megapixel-Format ein etablierter Industriestandard und wird beispielsweise von folgenden Kameras, die alle den schon erwähnten Bildsensor Gpixel GSPRINT4521 nutzen, unterstützt:

• Die Adimec Quartz Q-21A230 ist eine industrielle Metrologie- und Inspektionskamera, die 5120 × 4096 Pixel mit einer Frequenz von bis zu 228 Hz über Koaxialkabel ausgibt.
• Die Optronis CycloneFiber-21 ist eine High-End-Messkamera, die Bilder in gleicher Auflösung und Frequenz über ein auch sehr langes Glasfaserkabel überträgt.
• Die XIMEA CB209CG-GP-X8G3 ist eine extrem kleine Spezialkamera für die Industrie, die bis zu 325 Bilder pro Sekunde im 5:4-Format über eine PCIe-Schnittstelle direkt an einem Computer sendet.

Obwohl es keine einzelnen Monitore mit dieser Auflösung gibt, wird sie über Multi-Monitor-Systeme künstlich erzeugt. Beispielsweise baut der deutsche Spezial-IT-Hersteller roda die robuste, militärisch zertifizierte Bildschirmwand HEL II, die aus sechzehn quadratisch angeordneten 19-Zoll-Monitoren mit jeweils einer Auflösung von 1280 × 1024 Pixel bestehen kann.

5120 × 5120

Die quadratische und höchste 5K-Auflösung spielt im Consumer-Segment keine Rolle, hat sich aber in der industriellen Bildverarbeitung (maschinelles Sehen) und Wissenschaft etabliert. Der 1.1-Zoll-CMOS-Bildsensor Gpixel GMAX0505 mit globalen Verschluss dominiert in dieser Auflösung, denn alle nachfolgend genannten Kameras nutzen ihn.

Bei der automatisierten Qualitätssicherung erkennen Kameras kleinste Mängel von Produkten. Dafür eignen sich quadratische Formate am besten, weil die Objekte unabhängig von ihrer Drehung immer perfekt erfasst werden.

• Die Emergent Vision Bolt HB-25000-G ist eine Kamera mit 25GbE-Schnittstelle, die 74 Bildern pro Sekunde über Glasfaserkabel übertragen kann.
• Die Hikrobot MV-CH250-90GN ist eine industrielle Nahinfrarot-Kamera, die vor allem bei der Prüfung von Leiterplatten eingesetzt wird.

In der Strömungsmechanik müssen Bewegungen von Teilchen extrem präzise und ohne Verzerrung aufgezeichnet werden. Die sCMOS-Kamera Excelitas pco.panda 26 DS unterstützt Doppelbildaufnahmen (d. h. zwei Aufnahmen extrem kurz hintereinander) und kann so zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten mittels Particle Image Velocimetry verwendet werden. Zu den weiteren Anwendungsgebieten gehört die Strömungsvisualisierung.

In der Entwicklung eines Lasers muss der Querschnitt eines Laserstrahls exakt vermessen werden. Da ein Laserstrahl rund ist, eignet sich ein quadratischer Sensor optimal. Die Ophir SP504S Laser Beam Profiler ist eine hochspezialisierte Messkamera für Strahlungsanalysen. Sie bildet Laserstrahlen im Wellenlängenbereich von 340 bis 1100 nm auf einer aktiven Fläche von 23 × 23 mm mit 5120 × 5120 Elementen ab.