Videoprojektoren: Alles zur aktuellen Technik – pma Basics

Wir finden, es ist an der Zeit, mal wieder das Grundwissen – die Basics – aufzufrischen. Und was für den Profi eine gute Wiederholung ist, das hilft den Kollegen aus anderen Gewerken ein Stück mehr vom „großen Ganzen” der Produktion zu verstehen. Thema heute: Videoprojektoren.

Inzwischen gibt es die unterschiedlichsten Ausführungen und Versionen von Videoprojektoren. Aber welcher Projektor ist denn die richtige Wahl für meine Anwendung? Es müssen verschiedene Aspekte beachtet werden und das nicht nur bei der Farbqualität oder dem Preis.

Zuerst sollte man sich folgende Fragen stellen:

  • Wo wird der Projektor angewendet? Bei Tageslicht oder in einem abgedunkelten Raum? Und gibt es Einflüsse vom Umfeld, die eventuell die Qualität mindern könnten?

  • Wie groß ist die Projektionsfläche und in welcher Auflösung sollte ich projizieren – HD, 4K oder reicht doch weniger?

  • Wie wichtig sind mir bei meinen Inhalten Kontrast und Farbwiedergabe?


Gesetz dem Fall, dass man zu all diesen Fragen bereits eine Antwort parat hat, ist die letztendliche Auswahl nicht mehr allzu schwer. Anhand der technischen Daten kann der passende Projektor ausgesucht und eingesetzt werden. Wir erklären, wie die Daten der Projektoren zu deuten sind, damit es ein zufriedenstellendes Ergebnis für alle Beteiligten gibt.

Lichtstärke: ANSI-Lumen

Die Lichtstärke eines Projektors wird in ANSI-Lumen gemessen. Bei Projektionen in einem abgedunkelten Raum, rechnet man mit 250 bis 400 ANSI-Lumen pro Quadratmeter Projektionsfläche. Eine kleine Präsentation auf etwa drei Quadratmetern Leinwand, in einem dunklen Raum, kann also auch ein Projektor mit 1.200 ANSI-Lumen schon ordentlich darstellen.

Ergo sollte man bei Tageslicht mit mehr als 400 ANSI-Lumen pro Quadratmeter rechnen. Je heller das projizierte Bild erscheinen soll, desto mehr Leistung ist vonnöten. Das gilt auch dann, wenn andere Lichtquellen die Projektion beeinflussen.

So wundert es niemanden, dass bei großen, professionellen Veranstaltungen mittlerweile mit Projektoren mit 30.000 und mehr ANSI-Lumen gearbeitet wird – denn diese Events haben meist große Projektionsflächen und viel „störende“ Lichttechnik.

Kontrast

Der Kontrast ist neben der Leuchtstärke ein wichtiger Faktor, welcher nicht außer Acht gelassen werden sollte. Je höher der Kontrast zwischen Schwarz und Weiß, desto höher ist die wahrgenommene Helligkeit des Bildes. Der Kontrast wird als Verhältnis zwischen dem hellsten und dunkelsten darstellbaren Wert angegeben. Beispielsweise 1.000:1 – das ist bereits ein sehr guter Wert.

Auflösung

Ein gestochen scharfes Bild erreicht man nur auf eine Weise: Je größer die Projektion, desto höher sollte die Auflösung sein. Bei einer Auflösung von 800 x 600 Pixeln (Horizontal x Vertikal) wird das Bild bei einer großen Projektionsfläche sehr schnell verpixelt und unscharf. Full-HD-Auflösung mit 1920 x 1080 Pixeln ist in diesem Fall also sichtlich besser geeignet. Im Kino gehört die 4K-Auflösung mit 4.096 x 2.160 Pixeln bereits zum Standard.

Nicht zu vergessen ist der Abstand des Zuschauers zur Projektion. Je größer der Abstand, desto eher relativiert sich der negative Effekt geringer Auflösungen - man kennt das ja vom heimischen TV-Gerät.

Projektionstechnik und Farbwiedergabe

Bei DLP-Projektoren (Digital Light Processing) wird das Bild durch eine Digital Micromirror Device erzeugt. Dies ist eine Integrierte Schaltung, auf der sich für jeden einzelnen Bildpunkt ein winziger, durch einen elektrischen Impuls kippbarer Spiegel befindet. Durch das gezielte Ansteuern der Kippspiegel werden die Bilder erstellt, das Licht wird dabei in Richtung der Projektionsoptik geleitet oder eben nicht. Dabei gibt es allerdings nur die Zustände An oder Aus. Um Helligkeitsabstufungen zu erreichen, pulsieren die Spiegel mit einer Geschwindigkeit von bis zu 5000-mal pro Sekunde.

Die Farben werden meist durch ein schnell rotierendes Farbrad erzeugt, wobei mit einem DMD nacheinander alle drei Grundfarben projiziert werden können. Für eine bessere Farbdarstellung werden bei professionellen DLP-Projektoren drei separate DMDs verwendet. Diese Geräte werden als 3-Chip-DLP-Projektoren bezeichnet.

Ultra-High-Performance-Lampen

Für die Lichterzeugung werden bei UHP-Projektoren eine oder mehrere Ultra-High-Performance-Lampen eingesetzt – auch bekannt als Gasentladungslampen. Hierbei handelt es sich meist um eine Röhre, in der ein Gas unter sehr hohem Druck gespeichert ist. Durch das Anlegen von Spannung kommt es zu einer Gasentladung, die ein sehr starkes Licht erzeugt.

Heute werden als Gasfüllung hauptsächlich Quecksilber (Hg) oder Xenon (Xe) verwendet. Da Quecksilber jedoch hoch giftig und umweltschädlich ist, wurde im Oktober 2013 im Rahmen des UN-Umweltprogramms die weltweite Minderung von Quecksilberemissionen beschlossen. Für Quecksilber-Projektor-Lampen gilt momentan eine Ausnahmeregelung, die den Gebrauch erlaubt.

Die UHP-Lampen brennen mit der Zeit allerdings aus und müssen gewechselt werden, wobei zusätzliche laufende Kosten entstehen. Andererseits ist die UHP-Technik bei der Lichtleistung bisher ungeschlagen.

Vorteile
+ Sehr hohe Lichtstärken möglich
+ Kein Nachleuchten bzw. Nachziehen des Bildes
+ Langlebig und wenig staubempfindlich


Nachteile
- Lampenwechsel nach 4.000 bis 8.000 Betriebsstunden (oder früher)
- Höhere Geräuschentwicklung durch Kühlung
- Xenon-Lampen sehr empfindlich
- Quecksilber-Lampen sind giftig und umweltschädlich 

LCD-/LED-Projektoren

Flüssigkristallprojektoren und LED-Projektoren funktionieren wie Diaprojektoren. Transparente Aktivmatrix-Flüssigkristallanzeigen ersetzen dabei das Dia. Moderne Geräte nutzen pro Grundfarbe (RGB) eine LCD-Matrix. Diverse Spiegel fügen die Farben dann zu einem Bild zusammen. Der Nachteil bei dieser Technik ist leider ein nicht besonders stark dargestellter Grün-Wert.

Vorteile
+ Günstiger Preis
+ Leiser (weniger Kühlung)
+ kein Lampenwechsel
+ Kompakte Bauweisen möglich


Nachteile
- Geringere Lichtleistung
- Feste Auflösung
- Lichtleistung im Grün-Bereich (reine LEDs)

Laser-Phosphor-Projektoren

Laser-Phosphor-Projektoren sind der neueste Trend – hier wird ein blauer Laserstrahl erzeugt, der auf ein mit Phosphor beschichtetes Rad trifft. Das Phosphor-Rad generiert aus dem blauen Strahl einen gelben, der wiederum ein rotes und grünes Licht ergibt, wenn er durch ein Farbrad geleitet wird. Wird blaues Licht benötigt, kann der Laserstrahl ungehindert durch spezielle Öffnungen der Phosphor- und Farbräder dringen.

Bei dieser Technik fallen die Rot-Töne nicht so kräftig aus, wie die anderen Farben. Daher wird inzwischen ein anderer Ansatz verfolgt: Hybrid-Systeme, bei denen eine oder mehrere LED-Lichtquellen die Produktion von rotem Licht unterstützen. Ein sehr großer Vorteil der Technik ist der gute Kontrast.

Vorteile
+ hohe Bildqualität und Farbtreue
+ hoher Kontrast
+ kein Lampenwechsel


Nachteile
- Weniger lichtstark als DLP-UHP
- Hoher Preis


Dieser Beitrag ist auch in unserer pma-Ausgabe 05/17 nachzulesen!