Glossar

Active 3D
Active 3D beinhaltet einen Projektor, der schnell zwischen der Anzeige des Bildes für das linke Auge und der Anzeige des Bildes für das rechte Auge wechselt. Die Frequenz wird durch eine Verschlussbrille koordiniert, die mit derselben Rate das Licht für das andere Auge blockiert. Bei Active 3D ist es nicht erforderlich, ein Projektionstuch mit Polarisation zu verwenden.
ANSI-Lumen

Lumen (Einheit)

Lumen (lateinisch für Licht, Leuchte) ist die Einheit des Lichtstroms. Als photometrische Einheit berücksichtigt das Lumen [lm] die Empfindlichkeit des menschlichen Auges: Zwei baugleiche Lichtquellen werden als gleich hell wahrgenommen, wenn sie den gleichen Lichtstrom [lm] aussenden - unabhängig von ihrer Farbe.

Unser Auge hat seine maximale Empfindlichkeit bei einer Wellenlänge von 555 nm (gelbgrün) und 1 Lumen ist definiert als der Lichtstrom einer 1,464 mW starken, 555 nm-Lichtquelle mit 100% Wirkungsgrad. Eine 1,464 mW starke rote Lichtquelle liefert nur etwa 0,1 lm, da das Auge im Roten nur 10% seiner maximalem Empfindlichkeit besitzt.

Die Größe Lumen pro Watt wird oft als Maß für den Wirkungsgrad einer Lichtquelle angegeben, obwohl sie eher ein Maß für den vom Auge nutzbaren Wirkungsgrad ist.

Lumen = Lux • m²

Im Gegensatz zur Beleuchtungsstärke ist der Lichtstrom unabhängig von der Größe der projizierten Fläche. Die Angaben der meisten Hersteller von Projektoren beziehen sich auf die normgerechten (früher: ANSI) Maximaleinstellungen, die für die Praxis nur selten optimal sind. Die bei optimaler Einstellung erreichten Lichtströme liegen teilweise deutlich darunter.

ANSI-Lumen

ANSI-Lumen wird bei der Angabe des Lichtstroms von Projektoren (inkl. Videoprojektoren) verwendet, um zu sagen, dass das Gerät nach der Norm des American National Standards Institute getestet wurde. Die entsprechende Norm IT7.227-1998 wurde aber bereits im Juli 2003 vom ANSI zurückgezogen und findet sich dort nicht mehr. Gültig sind hingegen die praktisch identischen Normen der "International Electrotechnical Commission (IEC)" sowie die DIN EN 61947-1. Zur Vorbereitung der Messung ist der Projektor so einzustellen, dass vor einem weißen Hintergrund ein 5% graugetöntes Feld von einem 10% graugetönten Feld zu unterscheiden ist, also zwei sehr helle Grautöne. Die Projektionsfläche wird dann in drei Spalten und drei Reihen geteilt, und der Mittelwert der Beleuchtungsstärke aller neun Felder ermittelt. Der Mittelwert multipliziert mit der Projektionsfläche ergibt die ANSI-Lumen.

Arten der Projektionstücher

Diffus

Icon (Diffus)
Ein diffuses Projektionstuch verteilt das Licht gleichmäßig und hat einen breiten Sichtwinkel. Bei einem diffusen Projektionstuch wird das Licht nicht gebündelt reflektiert, sondern gleichmäßig verteilt, so dass immer ein Reflexionswert erzielt wird, der dicht beim Normwert von 1,0 liegt. Der Projektor kann an der Decke aufgehängt oder auf einem Tisch aufgestellt werden.

Diffus-Transmissiv (Rückprojektion)

Icon (Diffus-Transmissiv)
Bei einem diffus reflektierenden Projektionstuch wird das Bild von der Rückseite des Tuches projiziert und anhand der Diffusion auf die andere Seite des Tuches übertragen. Der Projektor kann entweder an der Decke aufgehängt oder auf einem Tisch aufgestellt werden.

Reflektierend

Icon (Reflektierend)
Ein reflektierendes Projektionstuch reflektiert das projizierte Licht von dem an der Decke angebrachten Projektor in einem Lichtstrahl in Richtung des Betrachters. Der Einfallwinkel ist dabei der gleiche wie der Reflexionswinkel. Aufgrund des Effekts durch den Lichtstrahl ist der Sichtwinkel zwar kleiner, aber wird der Reflektionsfaktor (Gain) größer.

Retro-Reflektierend

Icon (Retro-Reflektierend)
Ein retro-reflektierendes Projektionstuch reflektiert das projizierte Licht von dem auf einem Tisch stehenden Projektor in einem Lichtstrahl in Richtung des Betrachters. Das Licht wird zurück in die Richtung, aus der es gekommen ist, reflektiert. Aufgrund des Effekts durch den Lichtstrahl ist der Sichtwinkel zwar kleiner, aber wird der Reflektionsfaktor (Gain) größer.

Gespannte Projektionstücher

Kurzdistanzprojektion

Die Verwendung einer Short-Throw (Kurzdistanz) oder Ultra-Short-Throw-Linse verringert den Abstand zwischen dem Projektor und der Projektionswand. Dies erzeugt jedoch eine Situation, bei der das projektierte Licht in einem extremen Winkel auf die Projektionstuch auftrifft. WS empfiehlt den Einsatz einer gespannten Projektionstüchern in Kombination mit Short-Throw-Projektoren, um eine Bildverzerrung zu vermeiden. Die gespannten Projektionstücher existieren als Enbauprojektionswände, elektrische Projektionswände für Wand- und Deckenmontage und als Rahmen Projektionswände.

Vorteile

  • Ein gespanntes Projektionstuch garantiert ein flaches Projektionstuch.
  • Ein gespanntes Projektionstuch verträgt Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen besser als ein nicht gespanntes Projektionstuch.
  • Die Haltbarkeit des Materials führt zu einer noch längeren Lebensdauer des Produkts.
  • Ein gespanntes Projektionstuch bietet einen perfekt flachen Sichtbereich für eine detaillierte Anzeige, wie sie bei Medizin- oder Designanwendungen erforderlich ist.
  • Ein gespanntes Projektionstuch in einer elektrischen Projektionswand verfügt über ein einzigartiges, parabolisch geformtes Projektionstuch, das entsprechend spezieller Computerberechnungen geschnitten wird. Für beste Ergebnisse besitzt jede Größe eine eigene parabolische Form. Diese Berechnung berücksichtigt zukünftige Spannungsverhältnisse bei der Festlegung der Krümmung, so dass das Projektionswandmaterial jahrelang flach bleibt.
  • WS verwendet spezielle Vinylmaterialien, die speziell für diese Anwendung entwickelt werden.
Auflösung

HDTV wird mit 1.080 aktiven Zeilen in Zeilensprungmodus oder 720 Zeilen im Vollbildmodus bei einem Seitenverhältnis von 16:9 in der ITU-R BT.709 festgelegt. Der Ausdruck „high-definition“ kann sich sowohl auf die Auflösungsspezifikation beziehen als auch auf Medien mit ähnlicher Schärfe wie Spielfilme.

Die beiden HDTV-üblichen Bildauflösungen sind 1.280 × 720 Pixel und 1920 × 1080 Pixel, im Vollformat. Das Seitenverhältnis des Bildes beträgt 16:9. Der Auflösungsunterschied von 1.280 × 720 gegenüber PAL (nach CCIR 601) beträgt rein rechnerisch das 2,2-fache [(1.280 × 720p) / (720 × 576i)] und 1.920 × 1.080 gegenüber PAL sogar das 5-fache [(1.920 × 1.080i) / (720 × 576i)], optisch ist es aber vertikal nur das 1,25-fache (720 / 576) oder nur das 1,9-fache (1.080 / 576). Ein ähnliches Verhältnis errechnet sich auch horizontal. Da die zumeist (USA) verwendete MPEG-2-Komprimierung das Bild in Blöcke von 16 × 16 Pixel aufteilt, werden bei 1.920 × 1.080 tatsächlich 1.088 Zeilen übertragen.

Beim Vergleich der Auflösungen progressiver Formate zu Bildern im Zeilensprungverfahren ist zu beachten, dass beim progressiven Format pro Zeiteinheit doppelt so viele Informationen gesendet werden wie beim Zeilensprungverfahren. Insbesondere bei viel Bewegung im Bild lassen sich also Progressive- und Interlaced-Formate nur bedingt vergleichen.

HDTV-Bilder müssen in der Praxis häufig entzerrt werden: Die Übertragung eines 16:9-Bildes wird häufig in ein 4:3-Verhältnis gestaucht, so dass bei 1.080 Zeilen nur 1.440 statt 1.920 Punkte und bei 720 Zeilen nur 960 statt 1.280 Punkte zur Verfügung stehen.

Gängige 16:9 Formate

HD (720p)
1.280 x 720 Pixel
0,9 MPixel
WXGA
1.366 x 768 Pixel
1,0 MPixel
Full-HD (1080p)
1.920 x 1.080 Pixel
2,1 MPixel
UHD
2.560 x 1.440 Pixel
3,7 MPixel
QHD
3.840 x 2.160 Pixel
8,3 MPixel
Black Drop

Schwarzer Vorlauf

Black Drop ist der erweiterte schwarze Rand über dem Sichtbereich, der verwendet wird, um den Sichtbereich auf einer angenehmen Höhe zu positionieren.

Der Gain-Faktor

Der Hauptunterschied bei den Leinwandtüchern besteht im Gain-Faktor. Dieser beschreibt die “Lichtverstärkung” (Reflexionswert) des Leinwandtuches. Da keine Leinwand wirklich Licht verstärken kann, ist dieser Effekt nur über eine Lichtbündelung erreichbar. Ein höherer Gain-Faktor ist somit immer mit einer Eingrenzung des Betrachtungswinkels verbunden, was sich, je nach Räumlichkeit, durchaus nachteilig auswirken kann. Bei Röhrenprojektoren kann dabei zusätzlich noch eine Farbverschiebung auf der horizontalen Achse beobachtet werden. Deshalb ist eine Leinwand mit einem höheren Gain-Faktor nicht immer die beste Lösung.

Mit der heutigen Technik hat sich ein Gain-Faktor von 0,8 – 1,3 als der beste Wert für eine naturgetreue Bildwiedergabe herausgestellt.

Der Stellenwert eines guten Projektionstuches
Icon (Der Stellenwert eines guten Projektionstuches)

Während es bei der technischen Entwicklung einer guten Projektionswand nur zum Teil um die Verwendung und die Installation geht, steht die Qualität des Projektionstuches auf jeden Fall immer an erster Stelle. Die Wahl des Projektionstuches entscheidet über die Fähigkeit der Projektionswand zur Darstellung und Wiedergabe der projizierten Bilder.

Drei Faktoren spielen bei der Wahl eines Projektionstuches eine wichtige Rolle: die Menge an Umgebungslicht, die Projektorleistung (Ausgangsleistung) und die Position des Projektors. Diese Variablen müssen miteinander in Einklang gebracht werden, sodass letztendlich eine optimale Bildwiedergabe erzielt wird.

Eigenschaften von Projektiontüchern. Die Eigenschaften eines Projektionstuches werden mit den Begriffen Reflektionsfaktor und Sichtwinkel ausgedrückt.

Reflektionsfaktor

Der Reflektionsfaktor (Gain) ist ein Messwert für die Leistungsfähigkeit bei der Reflexion. Der Reflektionsfaktor (Gain) steht im Zusammenhang zu einem universellen Bezugswert: Magnesiumcarbonat (MgCO3). Statt Licht zu absorbieren, reflektiert MgCO3 das projizierte Licht vollständig gleichmäßig wieder. Die Tuchsorte Mattweiß mit einem gemessenen Reflektionsfaktor (Gain) von 1,0 gibt die standardmäßige Helligkeit für ein Projektionstuch an.

Schwarzer Rand

Wenn ein schwarzer Rand zur Umrahmung des projizierten Bildes verwendet wird, steigt der wahrgenommene Kontrast des Bildes. Da WS immer darauf abzielt, auch den allerhöchsten Qualitätsanforderungen zu entsprechen, werden alle unsere Projektionswände mit einem schwarzen Rand geliefert, sofern dies technisch machbar ist. Eine elektrisch oder von Hand bediente Projektionswand von WS ist serienmäßig mit einem 5 cm breiten Rand um die Darstellungsfläche herum versehen. Die einzige Ausnahme hierbei sind die Projektionswände mit dem Seitenverhältnis 1:1. Diese Projektionswände werden bei einer Breite bis zu 220 cm mit einem 2,5 cm breiten Rand an der linken und rechten Seite geliefert. Ab einer Breite von 240 cm sind die Ränder an der linken und rechten Seite 5 cm breit.

DisplayPort
Logo (DisplayPort)

DisplayPort ist eine Schnittstelle zur Übertragung von Audio- und Videosignalen zwischen Computer und Bildschirm. Verantwortlich für den Standard ist die VESA (Video Electronics Standard Association). Dahinter stehen rund 100 Firmen aus der PC-Industrie. Entwickelt wurde die Schnittstelle von AMD (ATI), Dell, Genesis, HP, Intel, Lenovo, Nvidia und Samsung. Die Spezifikation von DisplayPort definiert ein digitales Übertragungsverfahren für Bild- und Audio-Signale, die dazugehörigen Stecker, Buchsen und Kabel. Außerdem gibt es eine Richtlinie für Adapter zu HDMI und DVI.

DisplayPort soll die Anschlüsse VGA und DVI abzulösen. Während analoges VGA höchstens noch für den Anschluss von Notebooks an Beamer oder von PCs an billigen Monitoren eine Rolle spielt, ist DVI auf 1.920 x 1.200 (Single Link) bzw. 2.560 x 1.600 (Dual Link) Bildpunkte begrenzt. Mit DisplayPort sind Videobilder mit einer Auflösung von bis zu 3.840 x 2.160 Pixel bei einer Bildwiederholrate von 30 Vollbildern pro Sekunde ebenso möglich wie 3D-Anwendungen mit Full-HD-Bildern bei 120 Hertz.

Bei VGA, DVI und HDMI ist die nutzbare Auflösung immer auch von der Kabellänge anhängig. Beim DisplayPort ist es kein Problem Full-HD-Bilder über ein 15-Meter-Kabel zu schicken. HDMI und DVI sehen da einfach alt aus.

DisplayPort-Technik

Kabel (DisplayPort)

DisplayPort funktioniert ähnlich wie PCIe. PCIe ist nicht nur für Steckkarten, sondern auch für Kabelverbindungen spezifiziert. Da Intel bereits seit langer Zeit sehr viel Entwicklungsarbeit geleistet hat, sind viele Erkenntnisse in den DisplayPort eingeflossen.

DisplayPort basiert auf der Kodierung digitaler Daten ohne Taktleitung. Es ist eine serielle, skalierbare Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die sich an die Eigenschaften des Übertragungskanals anpassen kann. Werden Sender (Grafikkarte) und Empfänger (Display) miteinander verbunden, dann synchronisieren sie sich und stellen die Signalpegel zwischen 200 und 600 mV ein.

DisplayPort verzichtet auf eine Festlegung von Datenleitung und Bildsignal. Stattdessen wird jeder Pixel nacheinander übertragen. Ein Bildsignal kann deshalb über nur einen einzigen Kanal übertragen werden. Insgesamt stehen 4 Kanäle zur Verfügung. Verbindungen über 2 Kanäle sind auch möglich. Wie bei DVI und HDMI hat jeder Kanal ein eigenes Leitungspaar.

Ein zusätzlicher AUX-Kanal beherbergt nicht nur den Display Data Channel (DDC) für die Übertragung der Monitor-Daten, sondern bietet mit fast 100 MBit/s genug Bandbreite um im Monitor Webcams, Mikrofon, Lautsprecher ohne zusätzliche Verkabelung mitzuversorgen.

Das Übertragungsverfahren arbeitet mit der 8-zu-10-Bit-Kodierung (ANSI 8b / 10b). Weil das Taktsignal in den Datenstrom eingebettet ist, reduziert sich der Störstrahlungspegel um bis zu 30 dB. Deshalb eignet sich das Übertragungsverfahren auch für die interne Verkabelung in den Geräten. Dadurch spart man sich die übliche LVDS-Ansteuerung und kann die Display-Panels über den DisplayPort direkt ansteuern (Direct Drive).

Übertragungs­ge­schwindig­Keit und Leitungslänge

Für DisplayPort sind pro Kanal Übertragungsraten von 1,62, 2,7 und 5,4 GBit/s vorgesehen. Wobei für letztere kein Bedarf besteht. Welche Übertragungsrate verwendet wird, hängt maßgeblich von der Leitungslänge ab. Bei schlechter Verbindungsqualität schaltet der Sender von 2,7 GBit/s auf 1,62 GBit/s zurück. Zum Beispiel bei einer Leitungslänge von mehr als 2 m.

Geht man von einer Verbindung mit 4 Kanälen mit jeweils 2,7 GBit/s aus, dann erreicht man bis zu 10,8 GBit/s. Das sind netto 9,72 GBit/s. DisplayPort-Kabel gibt es für die volle Bandbreite von 10,8 GBit/s mit einer maximalen Länge von 2 Metern. Das reicht für ein WQXGA-Display mit 2.560 x 1.600 Bildpunkten bei 30 Bit Farbtiefe pro Pixel. Für Displays, die nahe am Computer stehen und nur eine Auflösung von 1.280 x 1.024 Bildpunkten haben, reicht schon ein billiges DisplayPort-Kabel, dass auch nur einen Kanal hat. Für Displays mit einer Auflösung bis zu 1.920 x 1.200 Bildpunkten reichen schon zwei Kanäle. Erst bei einer höheren Auflösung braucht man mehr als zwei Kanäle. Mit 4 Kanälen zu 5,4 GBit/s wäre eine maximale Gesamtbandbreite von 21,6 GBit/s möglich.

Die maximale Leitungslänge liegt bei 7 bis 10 Meter. Um größere Kabelstrecken zu überbrücken hat der DisplayPort eine Versorgungsspannung von 3,3 V mit 500 mA bzw. 1,5 W mitgeführt, mit denen man aktive DisplayPort-Repeater speisen kann.

Direct Drive

DisplayPort hat noch einen weiteren Vorteil. Jedes Display-Panel, egal ob intern im Notebook oder extern im Monitor, kann über den DisplayPort direkt angesteuert werden. Das bedeutet, dass ein Schnittstellen-Controller im Display entfallen kann. Denkbar wären reine digitale Monitore. Diese Monitore enthalten außer dem Netzteil und dem Display-Controller keinerlei Elektronik mehr. Der Controller erhält das Bildsignale direkt von der Grafikkarte aus dem DisplayPort. Diese Monitore sind günstiger und erlauben eine flachere Bauweise.

Stecker / Steckverbindung

Der DisplayPort-Stecker hat leichte Ähnlichkeit zum USB-Stecker und hat ähnlich viele Kontakt wie der HDMI-Stecker. Um Wackelkontakte zu vermeiden hat der Stecker zusätzlich eine mechanische Verriegelung, damit der Stecker fester mit der Buchse verbunden ist und nicht einfach so herausrutschen kann. Der mechanisch instabile HDMI-Stecker hat sich in dieser Beziehung bereits als Nachteil erwiesen.

Der Anschluss des DisplayPorts braucht wesentlich weniger Platz als alle anderen Grafikschnittstellen und ist so besser für tragbare Geräte geeignet. Zum Beispiel Notebooks oder auch Grafikkarten, mit mehr als einem digitalen Ausgang.

Beide Kabelenden haben einen identischen Stecker und passen deshalb sowohl in den Ausgang (Grafikkarte), wie auch in den Eingang (Monitor).

Mini-DisplayPort

Icon (Mini-DisplayPort)

Mini-DisplayPort wurde von Apple für seine Notebooks und PCs eingeführt. Die Stecker und Buchsen fallen beim Mini-DisplayPort kleiner aus, sind aber zum normalen DisplayPort elektrisch kompatibel. Das bedeutet, es reicht ein Adapter, um normale DisplayPort-Kabel verwenden zu können.

Der Mini-DisplayPort wurde von der VESA (Video Electronics Standard Association) als Standard abgesegnet und in die DisplayPort-Spezifikation 1.1a aufgenommen. Den Mini-DisplayPort findet man immer öfter bei Notebooks.

Kompatibilität

Auch wenn VGA und DVI bestimmter Einschränkungen unterliegen, war den Entwicklern des DisplayPorts klar, dass es kaum möglich ist eine digitale Schnittstelle, ohne Kompatibilität zu anderen Schnittstellen, als industrieweiten Standard zu etablieren. Damit die Attraktivität von DisplayPort voll zum Tragen kommt und ein Umschwenken von VGA, DVI und HDMI auf DisplayPort leichter ist, ist DisplayPort elektrisch kompatibel zu den anderen Schnittstellen. Zum Anschluss von Geräten mit den Videoschnittstellen VGA, DVI oder HDMI an den DisplayPort reicht ein einfacher (fast) passiver Adapter!

Technisch wird das relativ einfach erreicht: Erkennt die Grafikkarte am DisplayPort-Ausgang ein Gerät mit einem DisplayPort-Eingang, dann werden die Signale im DisplayPort-Format gesendet. Wird auf dem Weg zum Endgerät ein Adapter zwischengeschaltet erkennt die Grafikkarte eine andere Schnittstelle. Zum Beispiel VGA, DVI oder HDMI. Intern erzeugt die Grafikkarte dann ein Signal im richtigen Format und schickt es an den DisplayPort-Ausgang. Der Adapter sorgt dafür, dass die Signale zu den richtigen Kontakten geleitet wird. Speziell bei HDMI hebt er die Spannungspegel auf die richtigen Werte an. Hierbei nutzt er die Spannung, die zusätzlich über das DisplayPort-Kabel übertragen wird.

HDCP-Unterstützung

Ab der Version 1.1 von DisplayPort wird das Verschlüsselungsverfahren HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection) unterstützt. Das wird von den Filmstudios gefordert, wenn von einem Blu-ray oder DVD-Player digitale Video-Signale an einen Bildschirm übertragen werden sollen. Ab DisplayPort mit der Version 2.0 wird die HDCP-Version 1.3 unterstützt, die die gleichen HDCP-Schlüssel wie DVI und HDMI hat. Darüber hinaus ist in DisplayPort ein eigenes Verschlüsselungsverfahren mit dem Namen DisplayPort Content Protection (DPCP) integriert. Wie HDCP kann DPCP Video- und Audiosignale verschlüsselt übertragen. Die maximale Bandbreite ist mit 10,8 GBit sogar höher als bei HDMI 1.3 mit 10,2 GBit/s.

Easy Install

Befestigung und Anschlüsse

Die Installation einer Projektionswand ist mit Easy Install einfach wie nie. Sparen Sie Zeit und Geld mit der absolut problemlosen Befestigung der Projektionswand und dem absolut problemlosen Anschluss an eine Stromquelle oder Zubehör. Jeder kann es.

Easy Install-Befestigung

Bei Easy Install beginnen Sie mit der Platzierung der zwei Halterungen an einer Wand oder Decke. Diese Halterungen können bis zu 50 cm vom Gehäuserand entfernt platziert werden. Diese Flexibilität bei der Installation gibt Ihnen die Möglichkeit, die beste und stärkste Position für die Halterungen auszuwählen. Wenn die Halterungen an der Wand oder an der Decke befestigt sind, wird die Projektionswand ganz einfach in die Halterungen eingeklickt. Eine Schraube befestigt die Projektionswand an jeder Halterung zum Abschluss einer schnellen und sicheren Installation.

Easy Install-Anschlüsse

Die Endkappe an der linken Seite der Projektionswand kann ganz einfach abgenommen werden und ein spezieller Easy Install-Stecker kommt zum Vorschein. Dieser Stecker kann an das mitgelieferte Netzkabel angeschlossen werden und bietet so einen schnellen und sicheren Stromanschluss. Dieses Plug-and-Play-System kann auch zum Anschließen des Easy Install-Zubehörs verwendet werden. Mit dem Easy Install-Zubehör kann eine motorbetriebene Projektionswand für jede Betriebsart verkabelt oder an ein Steuerungssystem angeschlossen werden.

Edge Blending

Eine Konfiguration mit mehreren Projektoren, die eine einzige Quelle auf ein Bild projizieren.

Ein paar Worte zum Tuch

Da die heutigen Projektoren in der Regel lichtstark genug sind, sollte auf eine natürliche, farbgetreue Bildwiedergabe Wert gelegt werden. Bei der Tuchsorte Mattweiß mit einem Gain-Faktor von 0,8 - 1,3 (je nach Ausführung) ist das gewährleistet. Zugleich hat dieses Tuch den Vorteil, einen großen Sichtwinkel zu besitzen. Man kann bis zu 50° rechts oder links von der Leinwand sitzen und sieht immer noch ein Bild ohne nennenswerte Helligkeitsunterschiede.

Gain

Gain ist ein Maßstab für die Reflektionsleistung. Gain ist mit einem universellen Referenzstandard verbunden: Magnesiumcarbonat (MgCO3). Statt Licht zu reflektieren, projiziert MgCO3 Licht mit perfekter Gleichmäßigkeit zurück.

Half Gain

Das Ziel einer Projektion ist die gleichmäßige Ausleuchtung der verwendeten Leinwand. Eine ideale Leinwand würde über eine Lambert'sche Oberfläche (eine Oberfläche mit absolut matten Reflexionseigenschaften) verfügen und das Licht zu 100% reflektieren. Das Reflektions- bzw. Abstrahlverhalten von Leinwandoberflächen wird mit dem Gain-Faktor angegeben, im Heimkino-Bereich liegt dieser typischerweise zwischen 1,0 und 1,4 Gain.

Um die verwendete Leinwand beurteilen zu können muss man wissen, auf welcher Sichtachse man jeweils welchen spezifischen Gain-Wert erreicht. Eine Beamerleinwand hat zum Beispiel einen Gain von 1,0 auf Achse 0° gemessen, d.h. senkrecht zur Leinwandmitte. Im Winkel von 30° erreicht der Gain-Wert nur noch 0,5, dementsprechend bezeichnet man diesen Wert als "Half Gain". Das bedeutet, dass ca. 50% weniger Licht als bei 1,0 Gain auf Achse 0° gemessen.

Hot Spot

Ein Hot Spot tritt auf, wenn das Licht des Projektors auf der Projektionswand zentriert wird und dadurch ein hellerer Bereich entsteht. Hot Spotting ist das Gegenteil einer einheitlichen Projektion.

Keystone- / Trapezkorrektur

Die Keystone-Korrektur (oder auch Trapezkorrektur, nach dem oft trapezförmigen Schlussstein, englisch key stone) bezeichnet die Möglichkeit, eine trapezförmige Verzerrung eines projizierten Bildes zu entfernen oder minimieren. Dazu muss eine künstliche Verzerrung im Bild geschaffen werden, welche die ursprüngliche Verzerrung ausgleicht und für den Betrachter ein normales Bild schafft.

Der Effekt tritt besonders bei Video- oder Diaprojektoren auf, die nicht exakt rechtwinklig zur Projektionsfläche aufgestellt sind. Das Bild erscheint dann an einer Seite breiter (bzw. höher) als an der gegenüberliegenden Seite.

Die Korrektur kann durch zweierlei Maßnahmen vorgenommen werden

  • optische Korrektur mittels Bewegung des Objektives
  • elektronische Korrektur durch Ändern des dargestellten Bildes

Wird das Bild elektronisch verändert, so geht jedoch Bildinformation und Lichtleistung verloren, da die vermeintlich "längere" Seite des Bildes gestaucht wird, ohne die Auflösung zu erhöhen.

Hat ein Videoprojektor z.B. maximal 800 Bildpunkte horizontale Auflösung, die im Normalfall auch alle mit Bildinformationen belegt sind, wird durch eine Verkleinerung der Bildbreite auf 750 Punkte die Information von 50 Punkten "unterschlagen". Befinden sich in diesen zum Beispiel Tabellenlinien, so werden diese teilweise nicht mehr dargestellt. Das führt im übrigen dazu, dass gerade Linien als feine Treppen dargestellt werden und ein Teil der verfügbaren Lichtleistung eingebüßt wird, weil die Pixel der Bildränder in schwarze Punkte umgewandelt werden (in der unteren Graphik hellgrau dargestellt). Bei steilen Winkeln kann dies bedeuten, dass verfügbare Pixelzahl und Lichtleistung sich halbieren.

Da in den meisten Fällen eine Korrektur an den oberen oder unteren Kanten stattfinden muss (der Projektor steht zu weit unten oder zu weit oben), besitzen einige Videoprojektoren eine automatische Keystone-Korrektur: ein Lagesensor im inneren des Gerätes erfasst den Aufstellwinkel und errechnet daraus die optimale Bildverzerrung für eine senkrechte Wand. Diese Funktion ist jedoch nutzlos, wenn die Projektion auf eine geneigte Fläche stattfindet.

Kontrast / Kontrastverhältnis

Das Kontrastverhältnis ist ein in der Unterhaltungselektronik gebräuchlicher Messwert, um den maximalen relativen Helligkeitsunterschied zwischen Schwarz und Weiß darzustellen. Er beschreibt quantitativ die Fähigkeit eines Bildschirms oder Projektors, ein kontrastreiches Bild zu erzeugen. Das Kontrastverhältnis ist der Quotient aus der maximal und der minimal darstellbaren Leuchtdichte z.B. eines Monitors oder eines Projektors.

Je größer dieser Quotient ist, desto höher ist der Kontrast und desto heller und „lebendiger“ wirkt das Bild. Ist der Quotient kleiner, wirken Farben matter, da die Farbsättigung durch die Beimischung von Weißanteilen nur geringe Werte erreichen kann. Das Bild wirkt ausgebleicht und schwarze Bereiche des Bildes werden oft als dunkelgrau empfunden. Das Kontrastverhältnis hat direkte Auswirkungen auf den Gamut (die Menge aller darstellbaren Farben) eines Anzeigegerätes. Weitere Effekte, wie der Helmoltz-Kohlrausch-Effekt (wahrgenommene Helligkeit steigt bei zunehmender Sättigung trotz konstanter Leuchtdichte), der Hunt-Effekt (Erhöhung der wahrgenommenen Sättigung durch Erhöhung der Leuchtdichte) oder der Bezold-Brücke-Effekt (Farbtonverschiebung bei Änderung der Leuchtdichte) beeinflussen die Farbwahrnehmung ebenfalls und können das Erscheinungsbild deutlich verändern.

Als besonders wichtig hat sich ein gutes Kontrastverhältnis bei Heimkinoanwendungen erwiesen, bei denen es auf die wirklichkeitsgetreue Wiedergabe sowohl tiefschwarzer als auch reinweißer Flächen ankommt. Allerdings ist dazu anzumerken, dass die Wahrnehmung des Kontrastes sehr von der Umgebungshelligkeit abhängt (relativ dunkle Umgebung beim Heimkino). Bei einer helleren Umgebung wirkt der Schwarzwert eines Monitors dunkler und erhöht somit den wahrgenommenen Kontrast (Simultankontrast). Ist die Umgebung zu hell, treten gegenteilige Effekte auf und die Kontrast- und Farbwahrnehmung werden durch Effekte, wie die Transient Adaptation geschwächt. Die Wahrnehmung des Schwarzwertes ist sehr variabel und sowohl von der Umgebungshelligkeit als auch vom Adaptationszustand des Betrachters abhängig.

Typische Kontrastverhältnisse für unterschiedliche Bildschirm- und Projektortypen

  • Projektoren mit Passiv-Matrix-LCDs: 15:1
  • Aktiv-Matrix-TFTs: bis zu 100:1
  • Mikrospiegelaktor: 175:1
  • Poly-Si LCD: 300:1
  • 35-mm-Dias: über 500:1
  • S-PVA-TFTs: bis 3.000:1
  • LCD-Fernseher: bis 2.000.000:1 (dynamischer Kontrast)
  • Plasma-Fernseher: bis 5.000.000:1 (Stand: 12/2010 | LG-50PX950)
  • OLED: bis 400.000:1

Texas Instruments präsentierte im Januar 2007 auf der Elektronikmesse CES in Las Vegas einen Prototyp eines Rückprojektions-Fernsehers, welcher auf LEDs als Lichtquelle setzt und ein Kontrastverhältnis von 100.000:1 hat. Sony präsentierte dort zwei OLED-Bildschirme mit einem angeblichen Kontrastverhältnis von gar 1.000.000:1.

Dynamischer Kontrast

Bei Flüssigkristallbildschirmen wird oft ein dynamischer Kontrast angegeben. Dieser darf nicht mit dem statischen (oder nativen) Kontrast verwechselt werden und ein Vergleich zwischen den beiden Kontrastarten ist unzulässig.

Der statische Kontrast bei Flüssigkristallbildschirmen ist das Verhältnis zwischen der Lichtstärke des hellsten und des dunkelsten Punktes eines Bildes und wird durch die verschiedene Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristalle erzeugt. Zur Zeit (2009) wird mit TN- und IPS-Technologie ein Maximalkontrast von rund 1.000:1, mit AMVA-Technologie ein solcher bis zu 2.500:1 erreicht.

Höhere Kontrastwerte sind bei Flüssigkristallbildschirmen derzeit nur mit dynamischem Kontrast erreichbar. Dabei wird zusätzlich die Stärke der Hintergrundbeleuchtung verändert: Bei einem allgemein dunklen Bild wird die Hintergrundbeleuchtung reduziert, um das Bild noch dunkler erscheinen zu lassen, bei einem allgemein hellen Bild wird sie verstärkt, um das Bild zusätzlich aufzuhellen. Wird dieser Trick gekonnt angewandt, so führt er bei Filmen zum Eindruck eines stärkeren Allgemeinkontrasts. Dabei wird aber keineswegs der Kontrast innerhalb eines Einzelbildes vergrößert, sondern derjenige zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern. Der dynamische Kontrast wird also nur bei bewegten Bildern wirksam, bei statischen Anwendungen wie z.B. Bildbearbeitung ist er irrelevant. Für solche Anwendungen muss er sogar ausgeschaltet werden, um eine gleichmäßige Arbeitsumgebung zu erhalten.

Wie wenig aussagekräftig der dynamische Kontrast ist, lässt sich durch eine einfache Überlegung illustrieren: Der Kontrast ist das Verhältnis zwischen der Lichtstärke des hellsten und des dunkelsten Punktes. Dieses Verhältnis lässt sich mit dynamischem Kontrast aber beliebig vergrößern, indem einfach bei dunklen Szenen die Hintergrundbeleuchtung immer weiter reduziert wird. Wird sie sogar ganz ausgeschaltet, so ergibt das einen unendlich hohen Wert für den dynamischen Kontrast. Es ist unmittelbar klar, dass dies auf Kosten der Bildqualität bei dunklen Szenen geht.

Bei einigen LED-hinterleuchteten Bildschirmen ist es möglich, die Beleuchtung gezielt in einer bestimmten Bildschirmregion zu verändern und so den Kontrast eines Einzelbildes zu verstärken (d.h. auch den statischen Kontrast). Diese Technik verursacht derzeit noch bei allgemein dunklen Bildinhalten in hellen Bildregionen einen wahrnehmbaren Schein (Halo), da die Auflösung der Hintergrundbeleuchtung viel geringer als die eigentliche Bildauflösung ist.

Sprachliches

Im Handel hat sich die sprachlich falsche Bezeichnung „Kontrastverhältnis“ eingebürgert, im Gegensatz zur korrekten Bezeichnung „Kontrast“, die das Helligkeitsverhältnis zwischen dem größten und kleinsten darstellbaren Helligkeitswert eines Bildes oder Bildschirms beschreibt. Ein Kontrastverhältnis beschreibt, wörtlich genommen, das Verhältnis zwischen zwei Kontrasten (z.B. wenn man die Kontraste zweier Monitore miteinander vergleicht).

Warum Schwarzer Rand?

Der schwarze Rand verbessert subjektiv die Bildqualität. Das Bild wird von der Umgebung besser abgetrennt und hebt sich so besser vom Hintergrund ab. Als Empfehlung gilt hier, immer mit schwarzem Rand. Einige Leinwände besitzen oben einen besonders hohen schwarzen Rand (bis zu 90 cm). Diesen Rand nennt man auch Vorlauf. Man möchte so das Bild weiter nach unten bringen, um die ideale Sichthöhe zu gewährleisten.

Wieviel Licht braucht der Projektor?

Die Lichtstärke eines Projektor wird in ANSI-Lumen angegeben. Um nun abschätzen zu können, wie viel ANSI-Lumen man ca. benötigt, hier folgende Faustformel:

Typische Kontrastverhältnisse für unterschiedliche Bildschirm- und Projektortypen

  • bei normalen Umgebungslicht: (Oberfläche der Leinwand in m²) x 400 = ANSI-Lumen des Projektors
  • bei abgedunkeltem Raum: (Oberfläche der Leinwand in m²) x 100 = ANSI-Lumen des Projektors

Die Oberfläche der Leinwand berechnet sich wie folgt: Breite x Höhe (Einheit in Meter).

Ein Berechnungsbeispiel

  • normales Umgebungslicht
  • Leinwandgröße: 2,40 m x 1,80 m (Breite x Höhe)
2,40 m x 1,80 m x 400
= 4,32 m² x 400
= 1.728 (ANSI-Lumen)

Der Projektor sollte also eine Lichtstärke von 1.700 ANSI-Lumen haben.

Wieviel Pflege braucht die Leinwand?

Die Pflege von unbeschichteten Kunststofftüchern ist relativ einfach. Das Tuch mit warmen Wasser, etwas Spülmittel sowie einem weichen Tuch reinigen. Bei beschichteten und Gewebe-Leinwänden ist jedoch Vorsicht geboten. Wir empfehlen die Pflge mit der WS P Reinigungslösung (Bright Sight), Artikelnummer 40805.

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