Projektoren (Beamer)

Diese Seite bietet Euch eine umfassende Einführung in das Thema Beamer bzw. Projektoren. Komplizierte technische Sachverhalte werden dabei allgemeinverständlich ausgedrückt, sollten aber dennoch Fragen über verschiedene Aspekte dieses Themas auftauchen, so könnt Ihr diese im Forum an unsere Experten stellen. Diese Seite stellt also keine akademische Abhandlung dar, sondern bietet nur das Rüstzeug, um beim Projektorkauf eine kompetente und vernünftige Entscheidung zu treffen. Damit man sich also nicht im Nachhinein über ein schlechtes Bild ärgert, werden im Folgenden die wichtigsten Aspekte des Projektors beleuchtet.

Lichtleistung

Das für das Betreiben eines Projektors wichtigste Medium ist das Licht. Nun gibt es zahlreiche physikalische Gesetze, denen eine Projektion stets folgt, doch der für den Projektorenbetreiber wesentliche Punkt ist die Lichtleistung des Projektors. Je heller nämlich die Umgebung, umso größer muss die Lichtleistung sein, damit man ein gutes Bild erhält.

Lumen und Lux

Die Lichtleistung wird in Lumen (lm) gemessen. Hierbei verwenden viele Hersteller noch die Bezeichnung ANSI-Lumen, obwohl diese Norm des American National Standard Institute bereits seit 2003 nicht mehr gültig ist. Ab 2003 wurde die Lichtleistung nach der Norm der IEC (International Electrotechnical Commission) berechnet. Will man ermitteln, wie viel Lichtleistung ein Projektor haben muss, damit die gewünschte Leinwandgröße gut ausgeleuchtet wird, muss man die Lumenangabe der Lichtleistung in Lux (lx) umrechnen. Das Licht des Projektors sollte, um ein erkennbares Bild zu erzeugen, die Leinwand mit der fünffachen Umgebungshelligkeit erreichen. Auch hierzu wieder ein einfaches Rechenbeispiel: In einem hellen Raum bei Tageslicht (400 lx Umgebungshelligkeit) sollte durch den Projektor auf der Leinwand erzeugte Beleuchtungsstärke mindestens 2.000 lx betragen (5 x 400 lx). Da ein Lux einem Lumen pro Quadratmeter entspricht, dürfte ein Projektor mit einer Lichtleistung von 3.000 lm maximal eine Fläche von 1,5 Quadratmetern anleuchten. Weiterhin muss beachtet werden, dass das Licht des Projektors das Umgebungslicht durchdringen muss. Folglich kann auch bei einer abgedunkelten Projektionsfläche das Bild blass und ausgewaschen wirken, wenn die Umgebungshelligkeit zu hoch ist. Daher spielt auch die Entfernung des Projektors zur Leinwand eine Rolle für die erzielte Bildqualität. Dies mag nun deprimierend klingen, doch ebenso wird klar, dass man bereits mit einem 3.000 Lumen Projektor in einem leicht abgedunkelten Zimmer eine gute Bildhelligkeit erhält. Allerdings kommt derselbe Projektor bei zu hellem Tageslicht schon an seine Grenzen.

Rechenbeispiel Helligkeit Eine Fläche wird von einem Projektor angestrahlt, die Lichtleistung des Projektors ergibt sich aus dem Durchschnitt der auf den einzelnen Abschnitten eintreffenden Helligkeit:   Verschiedene Helligkeiten im Vergleich Heller Sonnentag 100.000 lx Bedeckter Sommertag 20.000 lx Helle Zimmerbeleuchtung 750 lx Heller Raum bei Tageslicht 400 lx Abgedunkelter Raum 40 lx Kinoraum 5 lx Kerze aus 1 m Entfernung 1 lx (1 Candela)

Kontrast

Neben der Lichtleistung des Projektors, trägt auch der Kontrast wesentlich zur erzielbaren Bildqualität bei. Der Kontrast ist das Verhältnis zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Bildteil. Hierbei muss man jedoch beachten, dass die Herstellerangaben Laborwerte sind: er wurde in einem absolut dunklen Raum ermitteln. Diese Ergebnisse sind natürlich unter Alltagsbedingungen nicht reproduzierbar und durch die Wirkung der Umgebungshelligkeit ist es durchaus möglich, dass man bei ungünstigen Bedingungen nur ein Kontrastverhältnis von 5:1 erzielt, trotzdem die Herstellerangabe 10.000:1 beträgt. Daher spielt auch hier der Faktor der Umgebungshelligkeit eine wichtige Rolle.

Rechenbeispiel Kontrast Anhand einer unterteilten Fläche, wird der Kontrast ermittelt:

Projektionsverhältnis und Projektorposition

Beim Projektorkauf wird gern das Projektionsverhältnis vernachlässigt. Entscheidender Faktor hierfür ist die Brennweite des Objektivs. Da jedoch die Berechnung des Projektionsabstandes aus der Brennweite umständlich ist, soll uns hierfür das einfache Projektionsverhältnis genügen.

Das Projektionsverhältnis entspricht dem Quotienten von Abstand und Bildbreite. Folglich erhält man bei einem Projektionsverhältnis von 2:1 und einem Abstand von 1 m eine Bildbreite von 0,5 m. Will man nun zum Beispiel eine 2,4 m breite Leinwand mit einem Projektor, dessen Projektionsverhältnis 2,1:1 beträgt, voll ausnutzen, muss der Abstand zwischen Projektor und Leinwand 5 m betragen.

Bei vielen Geräten ist das Projektionsverhältnis bereits auf dem Objektiv notiert, falls nicht wird ein Blick in das Datenblatt fällig. Am häufigsten findet man im Mainstream Segment Projektoren mit einem Projektionsverhältnis von 1,8 bis 2,1. Nur im gehobenen Preissegment erhält man Projektoren mit wechselbaren Optiken, doch auch zahlreiche günstige Modelle verfügen über eine optische Zoomfunktion, zur Vereinfachung der Größeneinstellung. Von der Benutzung eines digitalen Zooms ist jedoch abzuraten, da dadurch die Bildqualität vermindert wird.

Neben dem Projektionsverhältnis muss man beim Aufstellen des Projektors noch beachten, dass der Großteil der Projektoren eine horizontal mittige Ausrichtung des Objektivs zur Leinwand voraussetzt ("on-axis"). In Hinsicht auf die vertikale Ausrichtung sind bereits ziemlich viele Projektoren so ausgestattet, dass sie das Bild oberhalb der optischen Achse projizieren. Das Bild wird im Grunde "nach oben" projiziert. Möchte man sich also nicht unnötig mit dem Trapezausgleich beschäftigen, muss man darauf achten, dass sich das Objektiv in der horizontalen Mitte der Leinwand befindet. In der gehobenen Preisklasse erhält man Projektoren mit der "Lens-Shift" Funktion: durch Verschiebung der Linse muss der Projektor nicht genau in der Bildmitte stehen.

Auflösung und Seitenverhältnis

Bei der Auflösung und dem Seitenverhältnis muss man ebenfalls bedenken, für welchen Zweck man den Projektor benutzen möchte. Die populärsten Seitenverhältnisse sind 4:3 und 16:9. In Film und Fernsehen sind beide Varianten vertreten, wobei jedoch Kinofilme meist im 16:9 Format aufgezeichnet sind und Sendungen, die normalerweise nur im Fernsehen vertreten sind, im 4:3 Format vorliegen. Besondere Fußballspiele, wie die Spiele der EM und der WM, werden heutzutage aber auch schon in 16:9 ausgestrahlt. Möchte man also mit seinem Projektor auch für Filmvorführungen gerüstet sein, so muss darauf geachtet werden, dass er auch das 16:9 Format unterstützt.

Für die Darstellung des normalen Fernsehbildes (PAL: 768 x 576 Pixel) reicht bereits eine geringe Auflösung des Bildes, doch wenn man seinen Projektor auch für die Darstellung von High Definition Video benutzen möchte, muss man natürlich darauf achten, dass der Projektor die entsprechende Auflösung auch unterstützt (720p: 1280 x 720 Pixel, 1080p: 1920 x 1080 Pixel). Nicht alle Projektoren unterstützen jedoch diese hohen Auflösungen und bei vielen Modellen wird nicht mehr als XGA (1024 x 768) unterstützt.

Schließlich muss noch beachtet werden, dass es Video- und Datenprojektoren gibt. Datenprojektoren sind für Signale über VGA- oder DVI- Eingänge optimiert, während Videoprojektoren für Videosignale optimiert sind (nicht nur in Hinsicht auf die Bildverarbeitung, sondern auch was die Videoeingänge angeht). Um optimale Ergebnisse zu erzielen muss man sich darüber jedoch im Klaren sein.

Beamer versus Projektor

Im deutschen wird ein Projektor oft als Beamer bezeichnet. Dies scheint auch ein korrektes Wort zu sein, da der Projektor Licht ausstrahlt ( beam = Strahlen / Beam = Strahl). Es ist aber ein Scheinanglizismus, denn im englischen bezeichnet das Wort Beamer etwas ganz anderes. Es ist zum Beispiel ein Begriff im Cricket (Sportart) womit ein regelwidriger Wurf bezeichnet wird, im amerikanischem Raum werden mit Beamer Autos und Motorräder der Marke BMW bezeichnet.

Ein Projektor beamt nicht, er projiziert ein Bild. Den Begriff beamen kennen viele aus der Serie Star Trek, wo Menschen und Material per Teleportation von einem Ort zum Anderen "gebeamt" werden.

Die korrekte Bezeichnung im englischen sind: projector, PC-projektor und Home-theather-projector.

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