Tageslichtprojektion für Events, Veranstaltungen, WM Public Viewing

Tageslichtprojektion – Warum Sie bei der Suche nach einem Tageslichtprojektor für Ihr WM Public Viewing ggf. nicht fündig oder aber enttäuscht werden

Die Begriffe Tageslichtprojektor und Tageslichtprojektion werden aufgrund der bevorstehenden WM und den damit verbundenen Public Viewing Planungen aktuell wieder häufiger in den Suchmachinen verwendet.

Dennoch wäre es richtiger zu sagen, dass es keine Tageslichtprojektoren im eigentlichen Sinn gibt. Dies lässt sich ganz einfach physikalisch wie mathematisch erklären.

Bei einer Projektion kann physikalisch betrachtet die dunkelste Stelle im wahrgenommenen Bild maximal so dunkel sein, wie die Projektionsfläche bereits ohne das Licht des Projektors ist. Da es jedoch keine perfekten Beamer bzw. Projektoren gibt, gelangt soweit keine Blende oder ein Shutter verwendet wird, selbst bei einem Schwarzbild noch etwas Projektionslicht auf die Projektionsfläche, so das die Bildbereiche, die als schwarz wahrgenommen werden sollen, zumeist noch etwas heller sind, wie die Leinwandoberfläche im ggf. vorhandenen Streulicht bereits wirkt. Der wahrnehmbare Inbildkontrast ergibt sich aus dem Faktor, um welchen die hellsten Bildpassagen heller dargestellt werden.

Sind weiße Passagen mindestens 25 fach heller wie die dunklen Bildbereiche, so deuten die meisten menschlichen Gehirne die dunklem Bildpassagen, ausreichend helle Bildbereiche vorausgesetzt, als Schwarz, obwohl diese ggf. z.B. bei einer weißen Projektionsfläche eigentlich weiß sind. Eine Projektion bediennt sich also der relativen Wahrnehmungsdeutung des Gehirns, ohne diese Täuschung wären keine akzeptablen Projektionsergebnisse außerhalb eines komplett schwarzen Raumes möglich.

Kontraststarke Displays

Durch den Einzug moderner LCD Flachbildschirme in den Wohnzimmern, aber auch der vermehrten Nutzung von OLED Displays in Smartphones haben sich viele Menschen an bunte und kontrastreich wirkende Darstellungen gewöhnt.

Im Bereich der Weiterentwicklung der Projektoren gab es zwar keine deutlich kleinen Entwicklungsschritte wie bei LCD Monitoren, im Unterschied zum Monitor, wirken sich die Umgebungsbedingungen jedoch wesentlich stärker auf die Bildqualität aus, so dass die deutliche Kontrastverbesserung innerhalb der Projektorenentwicklung im vollen Umfang nur in einem komplett schwarzen Raum wahrgenommen werden kann.

Kurz erwähnt sei, dass im dunklen Raum auch LCD Monitore zumeist kein gutes Schwarz darstellen können, da bei der LCD Technik ein Panel durchleuchtet wird und die Bildelemente die einzelnen Lichtwege ähnlich wie bei einem Projektor nicht zu 100% verschließen können. Selbstleuchtende Displaytechnologien wie Plasma oder OLED können hingegen vom tiefen Schwarz bis zum hellen Weiß darstellen und sind der LCD Technologie in diesem Punkt deutlich überlegen.

Doch zurück zum Kontrast

Laut der DIN 19045 muss bei einer Projektion das Weiß mindestens mit der fünffachen Helligkeit erzeugt werden können, wie das Schwarz, was wie oben aufgezeigt zwar nicht dafür ausreicht, das dunkle Bereiche als Schwarz gedeutet werden, aber zumindest ist schwarze bzw. dunkle Schrift auf weißem Hintergrund bei 5:1 zuminest erkennbar.

In einem dunklen Raum, bei dem von einem nicht optimalen Projektor ggf. 5 Lux an Streulicht bei einem Schwarzbild von der Projektionsfläche zurück gestreut bzw. reflektiert werden, würde es laut DIN reichen eine Leuchtdichte von 25 Lux je Quadartmeter aufzubringen.

Bei einer 16:9 Bildwand mit 120 Zoll, also ca. 265×149 cm ist die Bildfläche ca. 3,95 m² groß; entsprechend müssten im Schwarzen Raum ca. 100 ANSI Lumen ausreichen, um die Vorgabe der DIN 19045 von 5:1 zu erfüllen.

Leider reicht ein Kontrastfaktor von 5:1 jedoch nur für eine Lesbarkeit von weißem Text auf schwarzem Untergrund bzw. andersherum aus, für Bilder oder Bewegtbildinhalte sollte der Kontrastfaktor mindestens um Faktor 6 bis 7 höher liegen, also mindestens 30:1 betragen, damit ausreichend Abstufungen im Bereich der Farben wie auch der Graustufen differenzierbar wahrgenommen werden können und dunkle Bildinhalte vom Gehirn als Schwarz gedeutet werden.

Da im schwarzen Raum überwiegend Videoprojektoren mit gutem Schwarzwert verwendet werden, reichen Beamer mit realen Leuchtdichten ab 700 ANSI Lumen für ein Projektionsbild mit 120 Zoll Bilddiagonale für ein kontrastreich wirkendes Ergebnis aus, vorausgesetzt es gibt neben dem Videobeamer keine weitere ( Streu- ) Lichtquelle.

Verlassen wir den schwarzen bzw. dunklen Raum, wechseln wir ins heimische Wohnzimmer.

Projektionsbedingungen in einem Wohnzimmer

Typische LCD Fernseher arbeiten mit Leuchtdichten um 300 cd/m², entsprechend ist es nicht verwunderlich, dass bei Streulichtintensitäten größer 150 Lux das Bild auf dem Monitor nicht mehr so toll wirkt, obwohl ein Monitor mit einer von Haus aus dunkleren Bildfläche arbeitet und so einen deutlichen Vorteil gegenüber einer Projektion aufweist.

Modernste HDR Fernsehgeräte können Helligkeitsspitzen bis 2xxx cd/m² erzeugen, leisten im großflächigen Dauerbetrieb aber zumeist auch nur bis 500 cd/m². Entsprechend kann dann im Wohnzimmer ggf. auch bei bis zu 500 Lux Streulichteinfall noch Ferngeschaut werden, Beschatten kann aber auch bei hellen Displays den wahrnehmbaren Kontrast sichtbar verbessern.

Die meisten Heimkinoprojektoren sind für das dunkle Heimkino gedacht, also nicht für einen Raum mit hellen Wänden, hellem Decken- und hellem Bodenbelag, von denen von der Bildwand kommendes Licht anteilig wieder zurück zur Projektionsfläche reflektiert wird, mit der Folge, dass die Leinwandoberfläche noch heller und somit das Schwarz noch schlechter und der Kontrastumfang noch geringer ausfällt.

Entsprechend behilft man sich im Wohnzimmer mit sogenannten Hochkontrastleinwänden. Diese lassen sich (ich betrachte hier vereinfachend nur Aufprojektionsleinwände die mit normalen Heimkinoprojektoren verwendet werden können) in folgende Klassen unterteilen:

Hochkontrastleinwände mit zirkular wirkendem Filteraufbau

Hochkontrastleinwände mit zirkular wirkendem Filteraufbau basieren aus der Kombination eines Highgainmaterials mit einem Farbfilter. Der Farbfilter sorgt bei diesen Materialien dafür, dass die Oberfläche deutlich dunkler wirkt, wie bei einer weißen Bildwand, wodurch leider auch die Leuchdichtewirkung geringer ausfällt. Dieser Verlust wird mehr oder weniger stark durch den enthaltenen Highgain-Anteil ausgegelichen, gleichzeitig statt einer Streuung eine Reflexion verwendet, so dass die Betrachtungswinkel mehr oder weniger stark eingeschränkt werden, gleichzeitig aber auch der Einfluß von Streulicht entgegengesetzt mehr oder weniger stark vermindert wird.

Die meisten dieser Hochkontrastleinwände liegen bei beworbenen Gainwerten zwischen 0.8 bis 1.5, in der Realität erzielen viele jedoch wenn überhaupt nur auf dem Leinwandpunkt den beworbenen Helligkeitswert, auf dem die kürzeste Strecke vom Projektor über die Leiwand zum Auge auf die Leinwand trifft, da sich dort ein Hotspot ausbildet. Um diesen herum fällt die Leuchtdichtewirkung leider wahrnehmbar in der Intensität zu den Bildwandrändern hin ab, was das Sehvergnühen leider stark vermindert, die Gainwerte in den Randbereichen z.T. auf bis zu 0.4 abfallen lässt, so dass die Darstellung in den Ransbereichen bis zu 60% dunkler ist, wie bei einer weißen Projektionsfläche.

Entsprechend ist es klar, dass diese Hochkontrastleinwände nur im abgedunkelten Raum bzw. am Abend ein wirklich brauchbares Ergebnis erzielen können, welches dann jedoch kontrastreicher wirkt, wie das Bild auf einer weißen Bildwand, da die Oberfläche dunkler ist und weniger vom aufprojizierten Licht an die Decke, Wände und den Fußboden gestreut wird und von dort wieder zurück auf die Bildwand gelangen kann.

CouchScreen Leinwand – die etwas andere Hochkontrastleinwand

Als Ausnahmeerscheinung im Bereich der Hochkontrastleinwände mit zirkularem Filteraufbau ist die CouchScreen Leinwand zu erwähnen, die durch einen gewölbten Aufbau die Hotspotausbildung stark reduziert, gleichzeitig die Empfindlichkeit gegenüber seitlich einfallendem Streulicht deutlich reduziert und zudem die Brillanz um bis zu Faktor 6 erhöht, so dass mit dieser Hochkontrastleinwand in Kombination mit Heimkinoprojektoren der 2xxx ANSI Lumen Klasse auch tagsüber bei bis zu ca. 150 Lux Streulichtintensität gute und kontrastreich wirkende Projektionsergebnisse erzielt werden können. Im Gegendatz zu anderen Hochkontrastleinwänden erhöht eine CouchScreen Leinwand den Kontrastumfang um bis zu Fakto 13 gegenüber einer weißen Leinwand und ermöglicht dadurch deutlich mehr Plastizität aber auch das Wahrnehmen von deutlich mehr Bilddetails. Die Darstellung guter Heimkinoprojektoren wird dadurch erheblich aufgewertet.

Mehrschichtige Hochkontrastleinwände – Multilayer Leinwände

Im Segment der mehrschichtigen Hochkontrastleinwände gibt es Modelle mit mehreren Farblayern (z.B. Sony DynaClearScreen), aber auch Modelle mit optischen Layern, wie zum Beispiel die DNP Supernova, die auch unter anderen Namen im Markt vertrieben wird (DaLite / Projecta Parallax, etc.) Bei der Supernova (08/85) ist als Basislayer ein streuendes Material verarbeitet worden, darüber befinden sich mehrere Lagen optischer Layer sowie ganz oben eine horizontal verlaufende Stegstruktur, mit der von oben bzw. unten kommendes Streulicht am Durchdringen zum hintersten reflektierenden Layer gehindert werden soll. Entsprechend sollte der Projektor möglichst vertikal mittig aufgestellt werden. Horizontal ermöglicht diese Multilayer-Hochkontrastleinwand einen Betrachtungswinkel von 170° und ist daher auch komplett Hotspot frei. Da kein Highgainmaterial verwendet wird, kann weder ein Highgain-Glitzern wahrgenommen werden, noch ist in irgend einer Form eine Struktur mit bloßem Auge erkennbar. Aufgrund des 20% Helligkeitsverlustes (Gain 0.8) eignet sich die Leinwand aber nur für mehr oder weniger stark abgedunkelte Räume, sofern keine lichtstarken Präsentationsprojektoren zum Einsatz kommen, die aber auch das ansonsten mögliche sehr gute Schwarz unmöglich machen würden.

In Deutschland relativ unbekannt ist die aus Asien stammende optische 11-Layer Hochkontrastleinwandserie von MicroLiteScreen.
Bei dieser werden durch mehrere Layer insgesamt drei hellste Bereiche erzeugt, so das sich kein deutlich wahrnehmbarer Hotspot ausbildet. Leider neigen diese Leinwände zu leicht wahrnehmbarem Glitzern bzw. Glänzen, gleichzeitig wirkt das Schwarz eher bräunlich.

Bedingungen im gewerblichen Umfeld

Im professionellen Bereich sind Monitore mit 500 bis 700 cd/m² üblich, denn schließlich sind Umgebungshelligkeiten von 300 bis 1000 Lux im Büro nicht nur üblich sondern anteilig sogar vorgeschrieben. Für helle Bereiche bzw. den Einsatz im Schaufenster oder Outdoorbereich gibt es Displays mit Leuchtdichten von 2500 bis über 7000 cd/m².

Wie zuvor erwähnt, können bei einer Projektion die dunkelsten Bereiche im Bild nicht dunkler werden, wie die verwendete Projektionsoberfläche. Da eine weiße Leinwand heller aussieht wie eine graue und schwarze, ist auf dieser auch das Schwarz heller.

Wollen wir zum Beispiel in einem Büro mit 500 Lux eine 120 Zoll 16:9 Projektion mit einem Kontrastfaktor von mindestens 30:1 realisieren, so muss zur Ermittlung der benötigten Leuchtdichte für ca. 4 m² Bildfläche grob angenähert einfach nur die Bildfläche mit der vorhandenen Streulichtintensität und dem gewünschten Kontrastfaktor multipliziert werden, also 4*500*30 = 60.000. 60.000 ANSI Lumen leisten die aktuell lichtstärksten verfügbaren Hochleistungsbeamer, die preislich im sechsstelligen Segment liegen und zudem einen Starkstromanschluß und vier Personen zum Tragen benötigen.

Da 60.000 ANSI Lumen Hochleistungsprojektoren auch im gewerblichen Umfeld bzgl. Preis, Stromhunger aber auch Geräuschentwicklung und Platzbedarf zumeist den Rahmen sprengen, empfehlen wir Suchenden einen Blick auf Gain 18 Hellraumleinwände in Kombination mit WUXGA LCD Laser Projektoren als preiswerte Alternative für das gewerbliche Umfeld zu werfen.

Und jetzt endlich zum Außenbereich … ist eine gute Tageslichtprojektion realisierbar ?

Da wir aktuell weder eine wirklich große Projektionsfläche betrachten, noch über Streulichtintensitäten, wie diese im Außenbereich auftreten sprechen, sollte spätestens jetzt jedem klar sein, warum es keine Tageslichtprojektoren gibt, denn im Freien sprechen wir nicht von 150, 300 oder 500 Lux, sondern von bis zu 150.000 Lux.

Natürlich könnte man durch das Verwenden mehrerer Beamer die Gesamtleuchdichte erhöhen; dies wird z.B. bei Fassadenprojektionen angewendet. Beim jährlichen Projektionsevent in Bucharest wurden in den letzten Jahren über einhundert 20.000 ANSI Lumen WUXGA Projektoren gleichzeitig verwendet, obwohl die Nutzung ausschließlich in der Nacht erfolgte. (Ist dennoch beeindruckend – sollte sich jeder Interessierte wirklich einmal anschauen.)

Da aber bei der kommenden WM die Spiele teils ab 14 Uhr, 17 Uhr oder 20 Uhr starten und aufgrund der vermutlichen Wärmeentwicklung keine komplett geschlossenen Örtlichkeiten verwendet werden sollten, gilt es Lösungsansätze zu finden, mit denen auch in hoher Umgebungshelligkeit kontrastreiche Darstellungsergebnisse zu überschaubaren Kosten realisiert werden können.

Den bis zu 150.000 Lux können aktuell nur Outdoor-LED Wände ausreichend Leuchtdichte entgegensetzen, leider zu hohen Kosten, mit großem Stromverbrauch und einer relativ stark gepixelten Darstellung. Zudem müssen die Zuschauer ggf. Sonnenschutz auf Augen und Haut tragen. Die Betrachter müssen zudem mindestens den Abstand in Metern einhalten, den die LED Wände in Millimeter als Sub-Pixelgröße verwenden, bei 12 mm also 12m Mindestabstand, wobei das Raster von 12mm LED Wänden empfindlichen Betrachtern erst ab ca. 20m Abstand nicht mehr auffällt, wodurch das Bild dann natürlich wieder entsprechend klein wirkt.

Möchte man die Kosten und den Strombedarf reduzieren, gleichzeitig den Public Viewing Teilnehmern den Sonnenbrand ersparen, so kann ein Zelt oder eine geöffnete Halle die Streulichtintensität auf z.B. 1000 Lux im Bereich der aufzustellenden Leinwand verringern.

Wie wir oben gesehen haben, müssten dann für eine z.B. 4-fach größere Projektion bei doppelter Streulichtintensität (zuvor 500 Lux – jetzt 1000 Lux) über den Daumen betrachtet aber immer noch acht 60.000 ANSI Lumen Hochleistungsprojektoren verwendet werden, es sei denn, man optimiert den Aufbau unter Berücksichtigung physikalischer Aspekte ein wenig.

Streuung und Reflexion

Eine normale weiße Bildwand streut genau wie eine frisch gestrichene weiße Wand auftreffendes Licht – egal aus welcher Richtung es kommt mit nahezu gleich bleibender Intensität horizontal wie vertikal auf 180°. Das Licht des Projektors bzw. der Projektoren wird durch die Projektionsfläche somit indirekt zum Ausleuchten einer imaginären Halbkugeloberfläche verwendet. Anders ausgedrückt landen z.B. bei 5m Abstand zur Projektionsfläche nur ca. ein 40-millionstel des aufprojizierten Lichtes in den Pupillen eines Betrachters. Selbst bei 100 oder 1000 Betrachtern ist die Verlustrate mit über 99% extrem hoch.

Verwendet man statt einer gleichmäßig streuenden Oberfläche eine gezielt reflektierende Oberfläche, so kann die Verlustrate optimiert werden.

Hellraumleinwände – Wellenreflektoren ermöglichen deutliche Kontrastverbesserung

Wir haben daher Gain 26 Hellraumleinwände kreiert, die durch die Kombination aus einem mehrschichtigen Oberflächenaufbau aus einem reflektierendem Basislayer in Verbindung mit einem Diffusor den Reflexionsbereich horizontal auf 90° und vertikal auf 15° einschränken.
Zentral vor diesen Leinwänden befindliche Betrachter erhalten dadurch ein bis zu 26-fach heller bzw. kontrastreicher wirkenderes Projektionsergebnis, an den Randbereichen des 90° großen Hauptbetrachtungsbereiches ist die Brillanz noch ca. 13-fach größer, wie bei einer weißen Standardleinwand.

Wir haben z.B. Hellraumleinwände mit 356×200 cm Außenmaß angefertigt, die in einem Zelt mit 1000 Lux Streulichthelligkeit in Kombination mit einem 15000 ANSI Lumen 2K Projektor zental ein Kontrastverhältnis von bis zu 54, in den Randbereichen von ca. 27 ermöglichen können.

Die Kombination aus einem ( bezahlbaren ) Hochleistungsprojektor mit 15.000 ANSI Lumen in Kombination mit einer Gain 26 Hellraumleinwand reicht somit aus, um auch im Sommer Fußballfans – innerhalb eines Hauptbetrachtungsbereichs von 90° horizontal sowie 15° vertikal ein kontrastreiches Fußballerlebnis bei bis zu 1000 Lux (seitlichem oder rückwertigem) Streulichteinfall zu ermöglichen.

Bei größeren Public Viewings ist es sinnvoll mehrere Hochleistungsprojektoren + Hellraumleinwände parallel zu installieren, um zu große Betrachtungsabstände zu vermeiden.

Gute Bildqualität wichtig für den Erfolg von Public Viewings

Das nachfolgende Foto aus der Tagespresse zeigt einen Ausschnitt einer Installation von insgesamt drei Gain 26 Hellraumleinwänden und Veranstaltungsprojektoren beim ASB Barsinghausen zur EM 2016, die aber auch schon zuvor z.B. zur WM 2014 dort genutzt wurden. Die ASB Fußballevents lockten laut Pressedarstellungen in den letzten Jahren zumeist mehr Besucher an, wie die LED Wand Installationen in der Landeshauptstadt Hannover. Neben den kontrastreichen Projektionsergebnissen war aber sicherlich auch das gut organisierte Rahmenprogramm mit Live Musik und leckerem Essen ausschlaggebend für den großen Besucherzustrom.

Gain 26 Hellraumleinwände ermöglichen auch bei Einfall von Tageslicht ein kontrastsrakes Public Viewing Fußballerlebnis beim ASB Barsinghausen, Tageslichtprojektion, Tageslichtprojektor

Wie oben bereits aufgezeigt, lässt sich die erwartbare Bildqualität relativ einfach ermitteln.
Noch einfacher geht es mit unseren Berechnungstool für Kenner, aber auch für jedermann anhand einer Mietgeräteauswahl.

Wir wünschen allen Fußballfans viel Spaß beim hoffentlich gemeinsamen Jubeln bis zur Endrunde!

Gern stehen wir Ihnen für weitere Fragen zum Thema Tageslichtprojektion, aber auch ale Ansprechpartner für einen Event oder eine Raumausstattung zur Verfügung.

Erste preisliche Eindrücke für Mietlösungen vermitteln unsere Veranstaltungstechnikverleih Webseiten

für den Großraum  Hamburg sowie

für den Großraum Lübeck.

Weitere Informationen zu Tageslichtprojektion, Projektionsthemen, Medientechnik, Veranstaltungstechnik, etc. finden Sie unter http://revosoft.de.

 

Revosoft
Systemhaus für Software- & neue Medientechnik

Bernsteindreherweg 15
23556 Lübeck

Kontakt:

Telefon: 0451 80 90 3-0
Telefax: 0451 80 90 3-199
E-Mail: hellraumleinwand@revosoft.de

Außendienst Hamburg
Telefon: 040 822 436 – 0

Außendienst Hannover
Telefon:    0511 16 58 16 89

Impressum

Angaben gemäß § 5 TMG:

Bodo Olschewski
Revosoft – Systemhaus für Software- & neue Medientechnik
Bernsteindreherweg 15
23556 Lübeck

Kontakt:

Telefon: 0451 80 90 3-0
Telefax: 0451 80 90 3-199
E-Mail: hellraumleinwand@revosoft.de

Umsatzsteuer-ID:

Umsatzsteuer-Identifikationsnummer gemäß §27 a Umsatzsteuergesetz:
DE135284859

WEEE-Reg.Nr.:

DE 12518442

Zugehörig zur IHK Lübeck

Unsere allgemeinen Geschäftsbedingungen sowie unsere Mietbedingungen stehen ebenfalls zum Abruf für Sie bereit.

Die Website der EU zur Online-Streitschlichtung finden sie dort.

Haftungsausschluss:

Bitte die Disclaimer Seite durch Anklicken des Links öffnen.