Projektor Lexikon
- Vorgeschichte Projektor-Prototypen
- Durchlichtprojektor
- Auflichtprojektor
- Reflektionsprojektor
- Röhrenprojektor
- LCD-Projektoren
- DLP-Projektor
- LCOS-Projektor
- Laser-Projektor
- Selbstbauprojekte
- LED Projektoren
- D-ILA Projektor
- Filmprojektor
- 3D-Projektion
Vorgeschichte Projektor-Prototypen: nach oben
Es war von Anfang an möglich, Fotos zu entwickeln und anzuschauen. Dies genügte vielen Menschen jedoch schon bald nicht mehr und so entwickelten sie Techniken, um die Bilder zu vergrößern und sie einem größeren Publikum zugänglich zu machen. Der erste Projektor, von dem wir heute wissen, ist die Laterna magica, (lat. "magische Laterne"). Die Laterna magica wurde in verschiedenen Ausführungen gebaut. Mit einer dieser Ausführungen konnte man zwischen zwei Bildern einen weichen Übergang erzeugen, indem man die Projektionslampe langsam nach oben und unten schob. Bald erfanden die Brüder Lumiere einen der ersten Filmprojektoren überhaupt. Er war mit einer besonderen Technik ausgestattet, die dafür sorgte, dass der Film vor der Lampe kurz stehen bleibt: Der Film wird von einem Dreieck mit abgerundeten Ecken transportiert.
In europäischen Kinos waren in den stummen 1920er-Jahre die Projektoren von Ernemann, Goerz, Zeiß, Gaumont und A.E.G. am weitesten verbreitet. Einen Vorführapparat, der das Filmmaterial besonders schonte, in dem das Filmband nicht ruckartig, sondern kontinuierlich durchlief, stellte Ernst Leitz vor: den Mechau-Projektor, benannt nach seinem Erfinder. Trotz einiger Vorteile war er letztendlich zu groß und zu teuer um sich in den Kinos durchsetzen zu können.
Projektor / Projector / Beamer / Proki :
Ein Projektor (lat. proicere "vorwärtswerfen, hinwerfen") ist ein optisches Gerät, das ein vergrößertes Bild eines Gegenstandes auf einer Projektionsfläche erzeugt. Praktische Anwendungsfälle sind z. B. die Visualisierung von Bildern, Grafiken oder Daten in Präsentationen, die Demonstration von Computerprogrammen, Ersatz für eine Tafel, Filmvorführungen. Ausführungen zum Anschluss an digitale Signalquellen wie Computer werden auch Beamer genannt. Spezielle technische Anwendungen finden sich in der optischen 3-D-Messtechnik z. B. in der Streifenprojektion oder beim Lichtschnittverfahren.
Technik
Es gibt im Wesentlichen die drei im Folgenden vorgestellten Projektorarten. Alle drei enthalten als wesentliche optische Elemente ein sehr helles Leuchtmittel und ein Projektionsobjektiv, mit deren Hilfe auf einer in geeigneter Entfernung stehenden Projektionsfläche ein vergrößertes Abbild des Mediums erzeugt wird.
Durchlichtprojektor nach oben
Durchlichtprojektoren sind beispielsweise der Diaprojektor oder der Tageslichtprojektor. Durchlichtprojektoren durchstrahlen ein Medium, wie ein Diapositiv oder eine bedruckte oder beschriebene Kunststofffolie. Filmprojektoren oder Lesegeräte zum Lesen von Mikrofilmen haben dieselbe Funktionsweise. Sind besonders lichtstarke schwarz-weiße Projektionen gefragt, verwendet man anstelle eines Diafilms auf Glas aufgebrachte Metallmasken.
Auflichtprojektor nach oben
Der Beleuchtungsprojektor wird auch als Episkop bezeichnet. Ein intransparentes Medium wie z. B. eine Buchseite wird beleuchtet und das zurückgestreute Licht an die Wand projiziert.
Reflektionsprojektor nach oben
Eine sehr junge Technik, die häufig in Videoprojektoren eingesetzt wird, nutzt die Reflexion eines Lichtstrahls an kleinen beweglichen Spiegeln zur Projektion von Bildern und Filmen. Die Spiegel befinden sich auf einem Mikrochip und werden einzeln über einen Digitalrechner angesteuert. Jeder Spiegel hat zwei Positionen. In der einen reflektiert er das Licht zur Abbildungsoptik, so dass der Punkt in der Projektion hell erscheint. In der anderen reflektiert er das Licht an der Optik vorbei und der Punkt erscheint somit im Bild dunkel. Eine Ausführung dieser Technologie wird als Digital Mirror Device (DMD) bezeichnet. Mit dieser Technik können nicht nur Standbilder, sondern auch Videos oder die Bildschirmausgabe eines Computers projiziert werden.
Geschichte
Man konnte Fotos von Anfang an entwickeln und anschauen. Dieses genügte vielen Menschen jedoch schon bald nicht mehr und so entwickelten sie Techniken, um die Bilder zu vergrößern und sie mehr Publikum zu zeigen. Der erste Projektor, von dem wir heute wissen, ist die Laterna magica, (lat. "magische Laterne"). Die Laterna magica wurde in verschiedenen Ausführungen gebaut. Mit einer dieser Ausführungen konnte man zwischen zwei Bildern einen weichen übergang erzeugen, indem man die Projektionslampe langsam nach oben und unten schob. Bald erfanden die Brüder LumiÚre einen der ersten Filmprojektoren überhaupt. Er war mit einer besonderen Technik ausgestattet, die dafür sorgte, dass der Film vor der Lampe kurz stehen bleibt: Der Film wird von einem Dreieck mit abgerundeten Ecken transportiert.Die Beamer der neuesten Generation sind nur noch knapp so groß wie ein Taschenbuch und projizieren die Bilder mit LEDs auf eine Leinwand.
Röhrenprojektor: nach oben
Ein Röhrenprojektor ist ein Projektor zur Wiedergabe von Video- und Computersignalen. Im Gegensatz zu digitalen Projektoren wie LCD-Projektor oder DLP-Projektor benutzt ein Röhrenprojektor keine Glüh- oder Metalldampflampe zur Lichterzeugung, sondern wirft das von drei Elektronenstrahlröhren erzeugte Licht mittels sehr lichtstarker Optiken direkt auf die Leinwand bzw bei Rückprojektionsbildschirm über einen Spiegel und eine Fresnellinse auf die Mattscheibe.
Vorteile von Röhrenprojektoren sind natürliche Farbwiedergabe und extrem hoher Kontrast.
Nachteile sind hohes Gewicht (ab 35 kg), aufwendige Installation und geringe absolute Helligkeit.
Röhrenprojektoren werden heute nur noch von wenigen Herstellern (Barco, Runco, VDC) hergestellt.
Die ersten stark verbreiteten Videoprojektoren verwendeten spezielle Kathodenstrahlröhren zur Darstellung des Bildes. Diese Röhren wurden auf eine sehr hohe Helligkeit getrimmt, um genügend Licht für die Projektion zu liefern. Für Farbprojektoren werden drei Röhren – eine für jede Grundfarbe – verwendet, die in der Regel getrennte Objektive hatten. Zur Erhöhung der Helligkeit werden aber auch manchmal sechs Röhren verwendet. Diese Technik wurde hauptsächlich in Rückprojektionsfernsehgeräten verwendet.
Vorteile
- Wegen der Bildröhren sind die Projektoren sehr variabel in der Auflösung. Somit können solche Projektoren in der Regel alles zwischen NTSC und sehr hochauflösenden Videos darstellen. Häufig sogar Standards, die während der Entwicklung des Gerätes noch unbekannt waren.
- Dieses Verfahren kennt keine Pixel. Somit werden die Bilder etwas unschärfer, aber natürlicher dargestellt.
- Es existiert fast keine Verzögerungszeit. Dadurch ist Video mit Zeilensprungverfahren (interlacing) kein Problem.
- Es ist keine Lampe erforderlich, da die Röhren selbst Licht erzeugen und typische Lebensdauern von wenigstens 10000 Stunden haben.
- Extrem hoher Kontrast (1:10000 bis 30000) und hervorragender Schwarzwert
Nachteile
- Die Röhren sind sehr empfindlich gegenüber Einbrennen. Werden Stellen der Leuchtschicht zu stark oder zu lange angeregt, so werden diese Stellen langsam permanent dunkel.
- Da bei Farbprojektoren die drei Projektionssysteme getrennt arbeiten, erfordern diese eine sehr aufwändige Einrichtungsprozedur, was den mobilen Einsatz sehr erschwert.
- Die Projektoren sind durch die Röhren sehr schwer.
- abgesehen von älteren gebrauchten Modellen teuer bis sehr teuer
LCD-Projektoren nach oben
Flüssigkristallprojektoren (LCD) funktionieren im Prinzip wie Diaprojektoren, anstelle eines Dias haben sie jedoch kleine, transparente Flüssigkristallelemente. Besonders hochwertige Geräte verwenden drei LCD-Elemente – für jede Grundfarbe eines –, deren Projektion über ein speziell angeordnetes Projektionssystem mit dichroitischen Spiegeln zu einem Bild zusammengefügt wird. Dadurch kann in jedem Bildpunkt jede Farbe erzeugt werden. Bei preiswerteren Geräten mit nur einem Flüssigkristallelement werden die drei Grundfarben nebeneinander dargestellt, was zu einem gröberen Bildeindruck führt.
Ausführende Informationen finden Sie unter Projektionstechnik - LCD vs. DLP
DLP-Projektoren nach oben
Als Bildwandler eines DLPTM-Projektors (Digital Light Processing) kommt ein Digital Micromirror Device (DMDTM) zum Einsatz, ein Integrierter Schaltkreis, auf dem sich für jeden einzelnen Bildpunkt ein winziger, durch einen elektrischen Impuls kippbarer Spiegel befindet. Die Bilderzeugung erfolgt durch das gezielte Ansteuern der Kippspiegel, so dass das Licht in Richtung der Projektionsoptik geleitet oder abgelenkt wird. Da diese Art der Bilderzeugung nur die zwei Zustände an und aus kennt, müssen Helligkeitsabstufungen durch entsprechend schnelles Pulsieren erreicht werden. Die DLP-Spiegel schalten bis zu 5000 Mal pro Sekunde.
Die meisten Geräte verwenden zur Erzeugung eines Farbbildes ein schnell rotierendes Farbrad, wobei mit einem DMD nacheinander alle drei Grundfarben projiziert werden.
Bei Projektoren für den professionellen Bereich (z. B. Kino) kommen drei separate Bildwandler-Schaltkreise (DMD) zum Einsatz.
LED-Beamer schalten die Farben elektronisch um.
Vorteile
- Sehr hohe Geschwindigkeit, dadurch kein Nachleuchten/Nachziehen des Bildes
- Kein Einbrennen des Bildes (z. B. bei Computerspielen)
- Höherer Kontrast (durch das tiefere Schwarz) als beim LCD-Projektor
- Weniger stark ausgeprägte Pixelstruktur als bei LCD-Projektoren
Nachteile
- Auflösung des Eingangssignals sollte für eine gute Bilddarstellung der Ausgabe-Auflösung entsprechen
- Regenbogeneffekte bei einigen Geräten mit Farbrad, wenn das Farbrad keine hohe Umdrehungsgeschwindigkeit hat (herstellerabhängig)
- Bei der Darstellung bestimmter, einzelner Grau-/Farbwerte kann es zu einem sichtbaren Flimmern kommen.
- Farbtreue ist mitunter nicht gegeben. Insbesondere haben DLP-Projektoren ein Problem, sattes Grün darzustellen und auch alle Rot- und Orange-Farbtöne. Dies betrifft hauptsächlich die Consumer-Geräte (Ein-Chip-DLP), da bei diesen die Farbrad-Technik zum Einsatz kommt.
- Geräuschentwicklung durch Lüfter und Farbrad
Ausführende Informationen finden Sie unter Projektionstechnik - LCD vs. DLP
LCOS-Projektor nach oben
Noch recht neu auf dem Markt ist die LCOS-Technik (Liquid Crystal on Silicon), bei der ebenfalls Flüssigkristallpanele zum Einsatz kommen. Doch statt sie wie bei einem LCD-Projektor zu durchleuchten, befindet sich direkt hinter den Kristallen ein Spiegel, so dass die Projektionsoptik letztlich eher der eines DLP-Projektors gleicht. Der Hauptvorteil der LCOS-Chips besteht darin, dass sich die Signalleitungen zum Ansteuern der einzelnen Bildpunkte hinter der Spiegelfläche verbergen, so dass die Abstände zwischen den Bildelementen gegenüber einem herkömmlichen LCD-Panel geringer ausfallen, wodurch der bekannte „Fliegengittereffekt“ deutlich reduziert ist.
Vorteile
- kompakte Bauweise
- scharfe Bilder
Nachteile
- feste Auflösung des Eingangssignals erforderlich
- leichtes Nachziehen des Bildes
- LCD-Memory-Effekt
Laser-Projektor nach oben
Die bis heute nicht marktreif entwickelte Technik setzt auf die Bildprojektion durch drei farbige Laser, die das Bild wie bei einer Fernsehröhre zeilenweise auf die Projektionsfläche schreiben. Die Ablenkung erfolgt dabei durch rotierende Spiegelräder. Alternativ gibt es auch Ansätze, bei denen der Laserstrahl aufgefächert und mit einem herkömmlichen Bilderzeuger (z. B. LCOS) kombiniert wird. Die Geschichte des Laser-TV ist in Deutschland insbesondere von der ehemaligen Schneider AG bestimmt worden, die das vom Institut für angewandte Optik in Gera entwickelte Verfahren zur Serienreife bringen wollte, aber im Jahre 2002 mit der Insolvenz des Unternehmens ihr vorläufiges Ende fand. Inzwischen (10.2005) gibt es Versuche von der Firma Zeiss, die Laserprojektion in Planetarien zu verwenden. Hierbei wird eine ganze Halbkugel ausgeleuchtet (360°×180°).
Vorteile
- enorme Lichtstärke
- nahezu beliebig große und geformte Projektionsflächen
- keine Fokussierung nötig
- großer Gamut durch monochromatisches Licht
- riesige Distanzen können leicht überbrückt werden
- kein Einbrennen
- Geräte können um ein Vielfaches kleiner und leichter (und damit auch unempfindlicher) sein als die bisherigen Systeme
- Durch den Einsatz von Festkörperlasern sehr niedriger Stromverbrauch
Nachteile
- Speckle-Effekt des Lasers
- bis heute nicht serienreif
Selbstbauprojekte
Wesentlich günstiger bei Anschaffung und Lampenkosten im Vergleich zu den o. g. im Handel erhältlichen Modellen ist dagegen ein selbst zusammengebauter Videoprojektor, auch bekannt als „Volksbeamer“ oder „Do-It-Yourself-Beamer“. Diese können etwa auf einem Overhead-Projektor in Kombination mit einem LCD-Monitor basieren. Es ist jedoch zum Teil umstritten, ob damit eine vergleichbare Bildqualität erreicht werden kann. Im Internet finden sich hierzu zahlreiche Bauanleitungen, Erfahrungsberichte und Diskussionsforen. Großer Nachteil dieser Geräte ist der meist im Vergleich zu einem "normalen" Beamer sehr viel höhere Stromverbrauch und es gibt große Abstriche bei den Punkten Kontrast und gleichmäßige Helligkeit.
LED Projektoren nach oben
Auf den AV-Fachmessen sind LED-Projektoren das Thema des Jahres. Ob nun Lampen-Hersteller wie Osram, Objektiv-Hersteller wie Carl Zeiss, führende Projektoren-Hersteller wie NEC, Mitsubishi und InFocus, aber auch Neueinsteiger wie LG - Alle wollen ihr Stück vom Kuchen und vermelden Neuerungen in der Entwicklung von LED Projektoren.
Auf den Messeständen werden die Prototypen nur vertraulich gezeigt und besprochen. Wir haben uns die Technologie angesehen und beantworten Ihnen die wichtigsten Fragen.
Was sind LED Projektoren ?
Bei LED Projektoren wird die bisherige Lichtquelle - meist Quecksilber-Hochdrucklampe - durch Licht emittierende Dioden (kurz LED) ersetzt. Dabei wird mit Halbleitern Spannung erzeugt, welche in sichtbares Licht gewandelt wird.
Die Wellenlänge des Lichts - sprich die Farbe - wird durch die Art der gezielten "Verunreinigung" durch andere Stoffe des Halbleiters bestimmt.
LED's können sowohl in LCD-, als auch in DLP-Projektoren zum Einsatz kommen. Bei den ersten LED-Geräten wird das LED-Licht noch durch ein Farbrad gelenkt - für eine bessere Farbdarstellung und einer Anpassungsmöglichkeit von Farbtemperatur und Gammawerten ist aber damit zu rechnen, das zukünftig RGB-LED's zum Einsatz kommen und auf ein Farbrad verzichtet werden kann.
Was bietet diese Technologie für Vorteilte ?
-> deutlich kompaktere Bauformen und Gewicht möglich -
sogenannte Mini-Projektoren (< 0,5 kg)
-> nahezu unbegrenzte Lebensdauer der LED's
-> hoher Wirkungsrad und dadurch deutliche Energie-Ersparnis
gegenüber herkömmlichen Lampen
-> robust und daher relativ unempfindlich gegen Stöße
-> schnellere Abkühlung der Lampen und dadurch kürzere
Wartezeiten bis zum abschalten des LED Projektors
Welche Einschränkungen haben (derzeit) LED Projektoren ?
Die Entwicklung von LED Projektoren steckt noch in den Kinderschuhen. Derzeit werden erste Prototypen vorgestellt:
-> Helligkeit: aktuell ca. 25 Lumen
Steigerung bis Jahres-Ende auf ca. 100 Lumen
mittelfristig ist mit max. 1.000 Lumen zu rechnen
-> Auflösung: max. SVGA (0,55 Zoll DMD-Chip)
höhere Auflösungen sind mittelfristig zu erwarten
-> Bildformat: ca. DINA4
in der Bildgröße werden LED Projektoren auch langfristig
die Bildgrößen von herkömmlichen Projektoren nicht erreichen
-> Betriebsgeräusch: auch LED-Projektoren benötigen Lüfter,
so dass sie nicht lautlos sein werden
Welche Marktchancen haben LED Projektoren ?
Aufgrund der Vorteile (evtl. auch Batteriebetrieb möglich) und Einschränkungen (kleines, lichtschwaches Bild) der neuen Technologie werden die LED Projektoren im ultra-mobilen Bereich - speziell für kleinere Besprechungen im Büro oder unterwegs - eine echte Konkurrenz zu bisherigen Projektoren darstellen. Aufgrund der Anstrengungen der Hersteller werden diese Mini-Projektoren voraussichtlich bereits Anfang 2006 die notwendige Performance für diesen Einsatzzweck erreichen.
Die neue Flexibilität bei der Bauform und die geringere Hitze-Entwicklung bei der LED-Technologie lassen auch neue Kombinationen von Geräten - z.B. Notebook mit integriertem Projektor; Projektoren-Modul für PDA etc. - zu.
Aber auch die Entwicklung bzw. Miniaturisierung herkömmlicher Lampen ist noch nicht am Anschlag. Eine Hersteller-Kooperation plant z.B. einen 150g leichten Projektor mit UHP Lampe, der es immerhin auf 250 Lumen bringen soll. Das dies möglich ist, beweisen UHP-Lampen bereits im militärischen Einsatz. In Kampfflugzeugen werden mittels ultra-kleinen UHP-Lampen Bilder auf die Scheibe im Cockpit (Head-up Display) projiziert.
LED als RGB-Lichtquelle
(Quelle: Fraunhofer IFO 1/2005)
LED Projektoren
für unterwegs
(Quelle: Carl Zeiss Technologie-Konferenz)
Sorry - keine Bilder
Aktuelle Prototypen
werden noch vertraulich behandelt
neue Kombination mit anderen Mobil-Geräten
(Quelle: Carl Zeiss Technologie-Konferenz)
Technischer Hintergrund LED
Die Abkürzung LED steht für Light Emitting Diodes. Werden LED's mit Strom versorgt, strahlen sie Licht ab.
Sie sind also eine Lichtquelle (als Ersatz für Glühlampen, Halogenlampen etc.) für z.B. Fernbedienungen, Statusanzeigen an Geräten, Verkehrsampeln, Werbewände, Anzeigentafeln, Fahrradlampen und zukünftig Taschenlampen, Warnsignale, Blinker, Bremsleuchten etc.
LED als Lichtquelle
An der Weiterentwicklung von LED's als Lichtquelle ist u.a. Osram Opto Semiconductor in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut führend. In den letzten Monaten konnten hier bedeutende Fortschritte in der Helligkeitsausbeute erzielt werden.
LED's haben derzeit einen Durchmesser von wenigen Millimetern und lassen sich extrem schnell umschalten.
Die Lichtquelle LED bietet eine hohe Energie-Effizienz, d.h. ein Großteil der zugeführten Energie wird in Licht umgewandelt und weniger in Hitze. Derzeit erreichen z.B. weiße LED's eine Lichtausbeute von ca. 50-80 Lumen pro Watt. Im Vergleich dazu schaffen Glühlampen nur ca. 20 Lumen pro Watt. Da die Entwicklung noch am Anfang steht, kann hier noch mit großen Fortschritten gerechnet werden.
Außerdem ist das Licht von LED's sehr Farbrein, d.h. dass im Zusammenspiel von roten, blauen und grünen LED's ein großer Farbraum dargestellt werden kann.
LED's können als Lichtquelle für DLP-, LCD- und LCOS-Projektoren eingesetzt werden.
Hauptproblem für den Einsatz als Leuchtmittel für Projektoren ist derzeit die noch geringe erreichbare Leuchtkraft und deren Ausrichtung / Abstrahlung des Lichts in die richtige Richtung. Vom ursprünglich hohen Wirkungsgrad kommt wenig Helligkeit auf der Projektionsfläche an.
Versprechen von LED-Beamer
Hauptkritikpunkte von konventionellen Projektoren sind der hohe Preis von Gas-Hochdrucklampen und deren Empfindlichkeit bzw. kurze Lebensdauer (ca. 2.000 bis 3.000 Betriebsstunden). Hinzu kommt, dass diese Lampen hohe Temperaturen entwickeln und die erforderliche Kühlung einen unangenehmen Geräuschpegel erzeugt.
Hier setzen die Argumente für LED-Beamer an: LED's sind relativ unempfindlich (auch bei Erschütterungen) und haben eine lange Leuchtdauer. Bei bisherigen LED-Beamern wird eine Lebensdauer von 10.000 bis 20.000 Betriebsstunden angegeben. Hierbei handelt es sich sogar nur um die Halbwertszeit - also die Zeit, bis die Leuchtkraft auf 50% sinkt - eine längere Einsatzzeit ist daher wahrscheinlich.
Die Produktion ist (im Vergleich zu Gas-Hochdrucklampen) günstig und der Preis wird in den nächsten Jahren mit steigender Verbreitung in industriellen Anwendungen sicherlich nochmals deutlich sinken.
Da LED's die zugeführte Energie größtenteils in Licht und nicht in Wärme umwandeln, bietet diese Lichtquelle weitere Vorteile für Projektoren:
- leises Betriebsgeräusch
(auf laute Lüfter kann verzichtet werden) - kompakte, leichte Bauform (< 1kg)
(durch Verzicht auf Lüfter) - Akku-Betrieb möglich (ca. 2-3 Stunden)
(hohe Energie-Effizienz der LED's)
LED-Beamer für Business-Einsatz ?
Bisher bieten LED-Beamer max. eine SVGA-Auflösung (800 x 600). Hier mag es vielleicht noch Kunden geben, denen diese Auflösung ausreicht.
Spätestens aber die max. Helligkeit von 25 bis 50 ANSI-L. ist für Business-Kunden ein K.O.-Kriterium. Hier wird sich in den nächsten Jahren sicherlich noch etwas tun, doch in absehbarer Zeit ist nicht mit einem Durchbruch zu rechnen.
Auf die Frage, wann man mit Heimkino-Projektoren auf LED-Basis rechnen kann, antwortete Herr Klaus Streubel - Entwickler bei Osram Opto Semiconductor und ausgezeichnet mit dem diesjährigen Deutschen Zukunftspreis für seine Entwicklungen im LED-Bereich - in der aktuellen Audiovision wie folgt: "In Richtung dieser Anwendungen ist noch einiges zu machen. . Ich denke, das ist ein relativ weiter Weg. Dafür müssen wir die Lichtleistung noch ordentlich steigern."
Einsatzgebiete für LED-Beamer
Bisher beschränkt sich das Einsatzgebiet für LED-Beamer weitestgehend auf den Gaming-Bereich. Im Kinderzimmer kann entsprechend abgedunkelt werden und bei kleinerer Projektionsfläche reicht die Helligkeit aus. Aber auch hier wurden noch keine großen Stückzahlen abgesetzt.
Fraglich ist auch, inwieweit immer günstigere Großbildschirme diesen Markt besetzten werden. Sie bieten ähnliche Bildgrößen, höhere Auflösung und Lichtleistung und längere Betriebszeiten.
Interessanter scheint hier die Integration von LED-Projektionsmodulen in sog. mobil Devices (Handys, PDA's, Digital-Kameras etc.).
U.a. 3M und Displaytech haben hier angeblich schon marktreife Lösungen auf der CES vorgestellt. Zwar bieten auch diese Projektionen nur VGA-Auflösung bei ca. 10 Lumen, aber im Vergleich zu den Displays auf den mobilen Geräten ein deutlich größeres Bild. Und der potentielle Markt ist riesig.
Aber auch hier droht eine andere Technologie die LED's aus dem Markt zu drängen. Microvision arbeitet mit Motorola an Projektionsmodulen mit Laser-Technologie. Die Laser-Technologie verspricht ähnliche Vorteile, wie die LED-Technologie, soll aber bezügl. Lichtleistung und Farbdarstellung mehr Potential haben.
Schau'mer mal, was hier die Zukunft bringt. Es bleibt spannend und wir bleiben für Sie am Ball.
LED-Module für mobil Devices
(Handy, PDA, Digital-Kamera etc.)
Projektionen mit z.B. Handys
D-ILA Projektor nach oben
Kernstück der D-ILA-Technologie (Direct Drive Image Light Amplifier) ist ein kompakter Reflektions-Chip mit hoher Dichte. Auf einer Fläche von nur 0,9 Zoll befinden sich 1.4 Millionen Pixel.
Damit ist es möglich, S-XGA-Bilder bis zu einer Bildschirmdiagonale von 15 Metern detailgetreu und randscharf darzustellen.
Gegenüber dem "transmissiven" LCD-Panel verwendet die D-ILA-Technik lichtreflektierende Module, deren Ansteuerungs-Schaltkreise sich hinter der Flüssigkristallebene befinden (Bild). Der Lichtstrahl muss nicht durch das Panel hindurch, sondern wird praktisch ungehindert reflektiert und zur Projektionslinse geleitet. Die Flüssigkristallmoleküle sind zudem nicht wie bei anderen Techniken horizontal, sondern vertikal angeordnet. Diese beiden Massnahmen ergeben den bestmöglichen Kontrast und einen hohen Lichtdurchlass von über 93 Prozent.
D-ILA-Projektoren erbringen ihre hohen Lichtleistungen durch Xenon-Hochleistungslampen mit stets gleichbleibender Farbtemperatur. Damit können grossflächige Bilder selbst in hellen Räumen mit naturgetreuen Farben und feinsten Details realistisch dargestellt werden.
Bei D-ILA-Modellen mit verstellbaren Objektiven (Shift Lens) kann die Bildposition äusserst einfach zwischen plus/minus 50% vertikal und plus/minus 32% horizontal eingestellt werden. Damit wird schnell ein Bild genau an die gewünschte Stelle der Wand projektiert, auch 2 übereinander gestellte Projektoren können damit exakt deckungsgleich eingestellt werden.
Fazit: Kompakt, leicht, und einfach in der Bedienung, überragend in Bildqualität und Lichtleistung - D-ILA ist die zur Zeit weltweit führende Projektonstechnologie, die mit dem begehrten EISA Award ausgezeichnet wurde.
Filmprojektor nach oben
Ein Filmprojektor dient dazu, den mit einer Filmkamera aufgezeichneten Bildstreifen auf eine Bildwand zu projizieren. Dabei werden pro Sekunde 24 Standbilder gezeigt. 24 Hell-Dunkel-Wechsel würden als lästiges Flimmern wahrgenommen werden, weshalb eine Umlaufblende 48 Wechsel erzeugt. Jedes Filmbild wird zweimal gezeigt.Es gibt auch Projektoren mit 18 (bei Super-8-Filmen) oder 25 Bildern pro Sekunde (beim Fernsehen). Die meisten Stummfilme sollten mit 16 bis 22 Bildern/s vorgeführt werden. Für wissenschaftliche Zwecke existieren Projektoren mit in weiten Grenzen variablen Bildraten.
Nachdem Filmprojektoren ein Jahrhundert ohne Mittbewerb waren, entsteht seit dem Jahr 2000 zunehmend Wettbewerb, durch digitales Kino und digitale Kinokameras.
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 EIKI EX-9120 Xenon 2000W |
Grundlagen zur 3D-Projektion nach oben
Räumliche Wahrnehmung entsteht durch die leicht unterschiedlichen Blickwinkel unserer Augen. Unser Gehirn fügt die zwei Bilder der Augen zu einem 3-Dimensionalen (räumlichen) Gebilde zusammen.
Bei der Erstellung von 3D-Filmmaterial nehmen zwei Kameras (oder eine Kamera mit zwei Objektiven) die Bilder im Augenabstand auf. Ein anderer Weg läuft über Spezialsoftware (u.a. im Bereich Forschung und Entwicklung), welche die Daten für 3D-Anwendungen aufbereitet.
Bei der 3D-Projektion (oder auch Stereo-Projektion genannt) werden nun diese Bilder für jedes Auge separat sichtbar gemacht und im Gehirn entsteht ein räumlicher Eindruck von der Bilddarstellung.
Für die Trennung der Bilder und deren getrennte Wahrnehmung je Auge kommen verschiedene Techniken zum Einsatz.
Passiv 3D-Projektion
Bei der passiven 3D-Projektion kommen 2 Projektoren zum Einsatz. Vor den beiden Objektiven werden Polfilterfolien installiert. Die Polfilterfolien erzeugen eine Kanaltrennung des Lichts für jedes Auge.
Der Betrachter hat eine entsprechende Polfilterbrille, mit dem das linke Auge nur das eine Bild sieht und das rechte Auge nur das andere Bild. Unser Gehirn fügt diese Einzelbilder zu einem räumlichen Bild zusammen.
Schematische Darstellung
einer passiven 3D-Projektion
Polarisationsfilter
zirkulare (statt lineare) Polarisation
Lineare oder zirkulare Polarisation
Die Polfilter können eine lineare oder eine zirkulare Polarisation aufweisen.
Bei der linearen Polarisation werden die Polfilterfolien um 90° versetzt vor die Objektive gesetzt. Lineare Polfilter haben den großen Nachteil, dass durch drehen oder neigen des Kopfes die Polarisation verloren geht und das Bild nicht mehr in 3D wahrnehmbar ist.
Bei der zirkularen Polarisation werden ebenfalls vor dem Objektiv der Projektoren Polarisationsfolien installiert. Im Gegensatz zur linearen Polarisation wird das Licht spiralförmig getrennt. Der Betrachter hat wiederum eine entsprechende Polfilterbrille, mit der er mit dem linken Auge nur die dafür vorgesehenen Bilder und mit dem rechten Auge die anderen Bilder sehen kann.
Der große Vorteil gegenüber der linearen Polarisation ist, dass der Betrachter bei der zirkularen Polarisation den Kopf auch neigen kann.
Vorteile:
Der Hauptvorteil der passiven 3D-Projektion ist die mit zwei Projektoren höhere erreichbare Lichtleistung. Hier gilt zu beachten, dass mit der Polarisation des Lichts und der speziellen Beschichtung der silberbeschichteten Leinwand mindestens die Hälfte der ursprünglichen Lichtleistung des Projektors verloren geht.
Außerdem sind die polarisierten Brillen relativ günstig.
Problematiken:
Damit die Kanaltrennung des Lichts (Polarisationsebenen) erhalten bleibt, muss eine silberbeschichtete (teure) Projektionswand zum Einsatz kommen. Herkömmliche Leinwände strahlen das Licht diffus ab – die Trennung je Auge geht verloren.
Beide Projektionen müssen möglichst Synchron ablaufen, da ansonsten das eine Auge ein abweichendes Bild sieht, als das zweite Auge. Bei nicht-synchroner Projektion strengt die Betrachtung den Anwender an und es kann zu Ermüdung, Übelkeit und Kopfschmerzen führen.
Dank digitalem Content und Zuspielung (eine Quelle für 2 Projektoren) konnte der synchrone Ablauf der Projektion deutlich vereinfacht werden.
Letztlich bringt der Einsatz von 2 Projektoren auch höhere laufende Betriebskosten mit sich.
Aktiv 3D-Projektion
Bei der aktiven 3D-Projektion kommt nur 1 Projektor zum Einsatz. Der Projektor projiziert abwechselnd (für jedes Auge einzeln) die Bilder. Für die Trennung der Bilder je Auge kommen aber unterschiedliche Methoden zum Einsatz.
Interferenzfilter-Technik:
Hier handelt es sich um eine ursprünglich von DaimlerChrysler entwickelte Technik, die heute über Infitec vertrieben wird und auch bei Dolby Digital 3D zum Einsatz kommt.
Hierbei kommt im Projektor ein Farbrad zum Einsatz, welches die RGB-Farbwerte leicht verändert. Mit einer Interferenzfilter-Brille werden für jedes Auge bestimmte Wellenlängen der RGB-Farben gefiltert bzw. für das andere Auge durchgelassen. Damit nun aber keine abweichende Farben wahrgenommen werden, muss das Bildsignal zuvor mit einem Spezial-/Synchronserver aufbereitet werden.
Vorteile:
Hier kann auf spezielle Projektionsflächen verzichtet werden und auch das Neigen des Kopfes ist kein Problem.
Problematiken:
Das Gesamtsystem (Projektor, Spezialserver etc.) erfordert hohe Investitionen und auch die Brillen sind nicht günstig. Dies ist aber nur bei häufig wechselnden, großen Publikum (z.B. im Kino) ein bedeutendes Problem.
Shutter-Technik:
Bei der Shutter-Technik werden die Bilder vom Projektor abwechselnd (je Auge ein separates Bild) projiziert.
Für die getrennte Wahrnehmung der Bilder je Auge kommt eine Shutter-Brille zum Einsatz. Je Bild werden die Brillengläser wechselseitig geöffnet oder abgeschottet, so dass das jeweilige Auge nur das dafür vorgesehene Bild zu sehen bekommt.
Die Synchronisation der Shutter-Brille mit der Bildabfolge erfolgt dabei kabelgebunden oder via Infrarot-Steuerung vom Projektionsserver.
Vorteile:
Die Projektion kann auf normalen Leinwänden erfolgen, dadurch werden hier große Investitionen gespart und eine höhere Flexibilität beim Einsatzort erreicht. Auch ist hier das neigen des Kopfes kein Problem.
Problematiken:
Shutter-Brillen sind relativ teuer und empfindlich – wenn also vor häufig wechselnden, großen Publikum (z.B. im Kino) präsentiert wird, kann dieser Kostenpunkt stark zu Buche schlagen.
Für den Business-Einsatz übersteigen aber die oben genannten Vorteile diesen Kostenpunkt.
Der Projektor sollte für eine flimmerfreie Darstellung eine hohe Bildwiederholungsrate darstellen können z.B. 120 Hertz – also 60 Bilder pro Sekunde und Auge. Der Projektor sollte zumindest in der Lage sein, die doppelte Anzahl an Bilder je Sekunde zu projizieren. Im Kinobereich sind für die 3D-Projektion z.B. 48 Bilder pro Sekunde (24 Bilder je Auge) vorgegeben, wobei jedes Bild dreimal wiederholt wird (72 Hertz).
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