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Die Geheimnisse der guten Projektion....ganz einfach!

Lumen, Lux und Apostilb

Das sind drei Maßeinheiten für das Licht. Es ist nützlich, sie zu kennen. Man weiß dann, worauf es ankommt. Beim Projektor und bei der Bildwand.
Lumen ist das Maß für den Lichtstrom. Die gesamte Lichtmenge, die vom Objektiv des Projektors ausgeht, nennt man den Nutzlichtstrom. Wie eine Flüssigkeitsmenge in Litern, ein Gewicht in kg, eine Länge in Metern - so mißt man die Lichtmenge, den Lichtstrom in Lumen.
Bei der Projektion verteilt sich das Licht über die ganze Fläche des Bildschirms. Hat man eine große Wand, dann ist die Lichtmenge, die auf jedes Flächeelernent der Bildwand kommt, klein. Hat sie dagegen kleine Abmessungen, treffen auf jede Stelle der Bildwand mehr Lumen. Die Anzahl der Lumen, die auf 1 qm Bildwand auffallen, nennt man die Beleuchtungsstärke. Man mißt sie in Lux.

Beleuchtungsstärke in Lux

= Lichtstrom in Lumen / Bildwandfläche in qm

Wie hell nun der Zuschauer die Beleuchtung des Bildschirms empfindet, ist nicht allein von der Beleuchtungsstärke - also den Lux - abhängig.
Es kommt natürlich ganz darauf an, in welchem Maß die Bildwand das auftreffende Licht reflektiert. Der Zuschauer sieht ja nicht das Licht, das auf die Bildwand auftrifft, sondern nur das, was die Bildwand zurückwirft. Auch für diese Schirmhelligkeit gibt es ein Maß.

Das sind die Apostilb (asb) (heute nicht mehr gebräuchliche Einheit)

Apostilb: Schirmhelligkeit (asb = Beleuchtungsstärke (Lux) x Reflexionsfaktor der Bildwand.

Dieser Reflexionsfaktor, der aussagt, wie gut oder wie schlecht die Bildwand das auffallende Licht zurückwirft, hat man willkürlich für eine mattweiß gestrichene Wand mit 1 angenommen. Ist der Reflexionsfaktor einer Bildwand also kleiner als 1, so reflektiert die Wand schlechter als eine rein weiße Fläche; ist er größer als 1 (auch das gibt es), dann reflektiert die Wand besser. Solche Bildwände haben aber nicht von allen Richtungen aus betrachtet einen gleich hohen Reflexionsfaktor, sondern bevorzugen bei der Reflexion des Lichtes eine bestimmte Richtung. Es sind Wände mit Richtcharakteristik .
 

Anmerkung: 1 asb = 0,318 cd/m2 (cd = Candela = neue ISO - Einheit)

Warum diese Bezeichnungen?
Nun, man mußte ja einmal festlegen, was bei der Projektion ein helles, gut ausgeleuchtetes Bild ist und wann man von ungenügender Bildausleuchtung sprechen kann.
Im Kino verlangt man, daß von jedem Sitzplatz aus die Zuschauer mindestens 100 asb wahrnehmen, wenn das weiße Licht des Projektors ohne Film auf die Bildwand geworfen wird.
Für Heimprojektionen kommt man auch mit weniger hellen Bildern aus. 50 asb ist aber das mindeste, was man haben sollte. Lieber mehr, insbesondere beim Farbfilm.
Zu viel Licht ist aber auch nichts, weil dann die Lichtunterbrechungen durch die Blende des Projektors sichtbar werden.
Bei 18 vorgeführten einzelnen Bildern / Sek. und dreimaliger Lichtunterbrechung werden unserem Auge 54 Hell - Dunkelwechsel geboten. Es ist zu träge, um diesem schnellen Helligkeitswechsel zu folgen: wir sehen eine gleichmäßig beleuchtete Wand. Das gilt aber nur für Schirmhelligkeiten bis etwa 200 asb. Wenn das Bild noch heller wird, dann steigt die Flimmergrenze über 54 Hell-Dunkelwechsel hinaus. Wir sehen bei -18 Bildern/Sek., daß der Projektor kein konstantes Licht, sondern Lichtimpulse zur Leinwand schickt. Das Bild flimmert. Wenn ein Film eingelegt wird, ist meistens das Flimmern wieder weg, weil auch die hellsten Bildteile im Film Licht schlucken und die Schirmhelligkeit damit herabsetzen.

Deshalb gilt:
Eine genügende Bildausleuchtung hat man dann, wenn der Zuschauer mindestens 50 asb (bei Farbfilm besser 80 asb) wahrnimmt.
Je mehr Licht, desto besser. Das Bild ist erst dann zu hell, wenn bei der Projektion die hellsten Bildteile flimmern.
Und wie steuert man die Schirmhelligkeit?
Natürlich mit der Bildgröße und der Art der Leinwand. Große Bilder erfordern eine teuere Leinwand mit hohem Reflexionsfaktor; bei geringerer Bildgröße kommt man mit einfachen Wänden mit kleinem Reflexionsfaktor aus.


Stellen wir einmal eine Rechnung auf:

Ein Projektor hat einen Lichtstrom von ca.100 Lumen. Sie wollen damit ein Bild von 2 m Breite projizieren.

Das sind, da die Bildhöhe 3/4 der Bildbreite ist: 1,5 x 2 ~ 3 qm.

Die Beleuchtungsstärke wird also: 100 Lumen / 3 qm = ca. 33 Lux.

Wenn Sie eine einfache weiße Wand mit dem Reflexionsfaktor 1 benützen, dann ist die Schirmhelligkeit
33 Lux x 1 = 33 asb. Das wäre zu wenig.

Also brauchen Sie eine bessere Bildwand, z.B. eine Kristallperlwand. Dort ist, wenigstens für die mittleren Sitzplätze, der Reflexionsfaktor 5.
Die Schirmhelligkeit wird dann 33 Lux x 5 = 165 asb. Das gibt ein hervorragend ausgeleuchtetes Bild.

Können Sie wegen beschränkter Raumverhältnisse dagegen nur ein Bild von 1 m Breite

( = 0,75 qm) projizieren, dann ist die Beleuchtungsstärke: 100 Lumen / 0,75 qm = 133 Lux

Bei einer Kristallperlwand würde dabei die Schirmhelligkeit für die Mitte
133 Lux x 5 = 665 asb. Das wäre zu viel. Das Bild flimmert.
Mit einer einfachen Wand wird dagegen die Schirmhelligkeit 133 Lux x 1 = 133 asb, das ist gerade richtig.