Aus Zeilen werden Punkte.
Standard Definition
Auflösung
Bei digitaler Ausstrahlung hat jede Zeile eine bestimmte Anzahl an Bildpunkten. In Standard Definition (SD, Standard-Auflösung) sind dies 720, so dass die zu 625 bzw. 576 analogen Zeilen äquivalente Auflösung 720 * 576 ist, und die zu 525 bzw. 486 analogen Zeilen 720 * 480. Das Bildformat ist 4:3. Die Bildwiederholfrequenz beträgt 50 oder 59,94 Hz, übertragen wird in Halbbildern.
Farbnorm
NTSC, PAL und SECAM spielen bei der Farbübertragung beim Digitalfernsehen keine Rolle mehr, lediglich bei der Ausgabe des Bildes über Antennen-, Video- und S-Video-Ausgänge am Receiver werden die Signale in eines der Farbübertragungsformate gewandelt. Bei der Ausgabe über RGB-SCART-, Komponenten- oder HDMI-Ausgänge ist dies nicht der Fall.
Übertragen wird das Bild im Y‘CbCr-Format. Hierbei werden einerseits die Helligkeit (Y) und andererseits zwei Farbdifferenzsignale (Blau minus Helligkeit, Cb, und Rot minus Helligkeit, Cr) übertragen.
Komprimierung
Digitalfernsehen in SD-Auflösung benutzt zur Komprimierung des Bildes das MPEG-2-Verfahren. Komprimiert werden muss es, da die Datenrate eines unkomprimierten Digitalfernsehbildes sehr viel höher wäre als die eines analogen, und damit viel zu hoch für die nutzbaren Übertragungsbandbreiten.
Ausstrahlung
Es gibt Übertragungsstandards für den Empfang über Antenne, Kabel, Satellit, Internet sowie auf mobilen Endgeräten.
Die regelmäßige Ausstrahlung von SD-Digitalfernsehen begann zuerst in den USA, und zwar am 17. Juni 1994 über Satellit durch den Pay-TV-Sender DirecTV.
In Deutschland strahlte zuerst DF1 Digitalfernsehen aus, ab dem 28. Juli 1996, ebenfalls über Satellit.
High Definition
Auflösung
Für Digitalfernsehen in High Definition (HD, hohe Auflösung) gibt es im Allgemeinen zwei Auflösungen, 1920 * 1080 sowie 1280 * 720. Ersteres wird in Halbbildern ausgestrahlt (Zeilensprungverfahren, interlaced, i), letzteres in Vollbildern (Zeilenfolgeverfahren, progressive, p). Die Bildwiederholfrequenz beträgt 50 oder 59,94 Hz. Das Bildformat ist 16:9.
Komprimierung
Als Komprimierungsverfahren wird neben MPEG-2 auch H.264/MPEG-4 AVC verwendet.
Ausstrahlung
Hier gibt es Übertragungsstandards für den Empfang über Internet, Satellit, Kabel und Antenne.
Zuerst wurde in den USA digitales HD-Fernsehen ausgestrahlt, am 23. Juli 1996 vom Sender WRAL.
In Deutschland sendeten zunächst die Privatsender Pro Sieben und Sat.1 in HD, vom 26. Oktober 2005 bis zum 16. Februar 2008. Dann wurde die HD-Ausstrahlung unterbrochen, am 31. Januar 2010 jedoch wieder aufgenommen, zusammen mit Kabel 1. Seit dem 1. November 2009 werden auch RTL und VOX in HD ausgestrahlt. Bereits seit Mai 2006 sendet Anixe in HD. Premiere bot seit dem 3. Dezember 2005 HD-Kanäle an. Alle privaten Programme werden in 1080i gesendet, also in Halbbildern.
Die öffentlich-rechtlichen Sender strahlen ihr HD-Programm in 720p aus, somit in Vollbildern. Den Anfang machte Arte am 1. Juli 2008, es folgten ARD und ZDF am 12. Februar 2010.
Bei allem ist zu beachten, dass viele Sendungen nicht in tatsächlichem, sogenanntem nativen, HD ausgestrahlt werden, sondern lediglich von einer SD-Auflösung hochgerechnet werden.
Geräte
Hochauflösendes Digitalfernsehen lässt sich nur auf entsprechend hochauflösenden Bildschirmen bzw. Projektoren in ganzer Auflösung darstellen. Hierbei handelt es sich so gut wie ausschließlich um Flachbildfernseher bzw. -monitore im LCD- bzw. Plasma-Verfahren, sowie um LCD-, DLP- oder LCoS-Projektoren.
Die Ausnahme bilden einige 16:9-Röhrenfernseher sowie bestimmte Röhren-Computermonitore; sie können auch Bilder in 1920 * 1080 darstellen, allerdings haben die Computermonitore ausschließlich das Format 4:3, wodurch sich oben und unten schwarze Balken ergeben, wenn ein hochauflösendes 16:9-Bild dargestellt wird. Das gleiche gilt für bestimmte Röhrenprojektoren.
Flachbildfernseher sowie Digitalprojektoren gibt es in zwei verschiedenen Auflösungs-Varianten: HD-Ready und Full-HD. Erstere können nur die Auflösung 1280*720 direkt darstellen und müssen Bilder in höherer Auflösung runterrechnen, letztere können auch sie direkt darstellen.
Der Plasma-Fernseher
In winzigen Kammern zwischen zwei Glasplatten befindet sich ein Gasgemisch aus Neon und Xenon. Die Kammern sind links, rechts, oben, unten sowie an ihrer Rückseite mit einer Phosphorbeschichtung in Rot, Grün oder Blau ausgestattet. Jeweils drei Kammern (sogenannte Subpixel) ergeben einen Bildpunkt (Pixel). Wird eine Kammer mit Strom versorgt, wird das Gas zum Plasma und sendet ultraviolettes Licht aus. Dieses trifft auf die rote, grüne oder blaue Phosphorbeschichtung, wodurch diese entsprechend leuchtet. Je nachdem, wie oft und lang das Gas pro dargestelltem Bild zum Plasma wird, wird der Pixel heller oder dunkler. Aus der Mischung der drei Subpixel in Rot, Grün und Blau ergeben sich alle Farben.
Für die Stromversorgung befinden sich sowohl vor als auch hinter den Kammern Elektroden in Streifenform (in einer dielektrischen Schicht, die die Elektroden trennt); die vorderen sind durchsichtig und verlaufen waagerecht, die hinten undurchsichtig und verlaufen senkrecht. Jede Spalte von Kammern hat eine eigene Elektrode, ebenso wie jede Zeile. An jeder Kammer kreuzen sich somit zwei Elektroden; dieser Kreuzungspunkt kann angesteuert werden und versorgt dann die entsprechende Kammer mit Strom.
Der LCD-Fernseher
Der LCD-Fernseher hat einige entscheidende Unterschiede zum Plasma-Fernseher, auch wenn der grundlegende Aufbau ähnlich ist. Auch hier gibt es winzige Kammern, die allerdings statt mit Phosphor mit Flüssigkristallen gefüllt sind. Die Pixel leuchten nicht von selbst, sondern verfügen über eine Hintergrundbeleuchtung; das Licht scheint also durch die Kammern hindurch. Die Flüssigkristalle in den Kammern regeln lediglich die Menge des Lichts der Hintergrundbeleuchtung, die nach vorne dringt. Deswegen sind auch Farbfilter in Rot, Grün bzw. Blau vor den Kammern nötig, um ein farbiges Bild zu erzeugen. Außerdem befinden sich hinter der hinteren sowie vor der vorderen Glasplatte Polarisationsfilter, da die Regelung der Lichtmenge durch Polarisation erfolgt.
Je nach Größe der an die jeweilige Kammer angelegten Spannung ändern die Flüssigkristalle in ihr ihre Ausrichtung mehr oder weniger, und damit auch die Polarisation des hindurch scheinenden Lichts. Das Licht wird zunächst durch den hinteren Polarisationsfilter senkrecht ausgerichtet, wodurch es nicht durch den vorderen Polarisationsfilter dringen kann, der nur waagerecht polarisiertes Licht durchlässt. Sind nun die Flüssigkristalle komplett waagerecht ausgerichtet, wird auch das Licht waagerecht polarisiert, und gelangt komplett durch den vorderen Filter. Je senkrechter das Licht belassen wird, desto weniger dringt durch den Filter. Auch hier ergeben sich aus der Mischung der unterschiedlich hellen Subpixel die verschiedenen Farben.