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Seit über drei Jahren gibt es sie jetzt in Heimkinobeamern: Die adaptiven Licht- / Irisblenden. Sie sollen den Kontrastumfang digitaler Projektoren sichtbar erhöhen und so die Bildqualität von besonders dunklen und hellen Bildszenen verbessern. Seit Einführung der Technik wird sie immer erfolgreicher und erhält mittlerweile Einzug in auch höchstwertige Modelle. Und dennoch: Seit es adaptive Blendensysteme gibt, polarisieren sie unter Heimkinofans und erregen die Gemüter:

Die "Gegner" streiten den Nutzen solcher Blenden kategorisch ab: Sie würden lediglich zur Schönung von Marketingwerten dienen, den Kontrast nicht verbessern und das Bild nur verfälschen und ungewollte Störungen verursachen. Die "Befürworter" hingegen sehen deutliche Verbesserungen im Schwarzwert, mehr Bildplastizität und kaum oder gar keine störenden Nebeneffekte.

Was ist nun die Wahrheit? Handelt es sich bei adaptiven Blendensystemen tatsächlich um einen reinen Marketing-Gag oder bringen sie wirklich etwas? Und wenn sie nützen, in welchem Umfang? Welches System ist das Beste, welches lässt man am besten abgeschaltet? Fragen über Fragen, die wir in diesem Know-How Special beantworten wollen...

Zunächst wollen wir uns mit dem theoretischen Funktionsprinzip und dessen möglicher Auswirkung auf die Bildqualität auseinandersetzen. Welcher Gedanke steht hinter der Technik? Das Vorbild stammt dabei, wie so oft bei Erfindungen, aus der Natur. Genauer gesagt, unser eigenes menschliches Auge verfügt über eine adaptive Iris, wie man sich vielleicht noch aus dem Biologieunterricht erinnert:

Auch unsere Augen verfügen über eine sequentiell arbeitende,
adaptive Iris

Ihr Öffnungsgrad bestimmt die Lichtmenge und verändert den Dynamikbereich

Die Iris des Auges reguliert den Lichtstrom, der auf unsere Netzhaut trifft. Befinden wir uns tagsüber draußen im Hellen, so schließt sich die Öffnung der Iris auf ein Minimum, um möglichst wenig Licht ins Auge zu lassen und so die Blendempfindlichkeit zu verringern. Umgekehrt weitet sich die Iris im Dunklen, um auch kleine Restlichtmengen einzufangen und uns so das Sehen auch bei fast absoluter Dunkelheit zu ermöglichen.

Das Auge arbeitet also umgekehrt proportional zu der Lichtmenge, die uns umgibt: Je heller die Außenwelt, desto kleiner die Öffnung und umgekehrt. Es handelt sich hierbei gleichsam um eine adaptive Blendensteuerung, um den wahrnehmbaren Kontrastumfang zu erhöhen. Ohne eine solche Blende wäre unser Sehvermögen drastisch eingeschränkt: Wir wären entweder so blendempfindlich, dass wir bei Tageslicht kaum unsere Augen öffnen könnten oder nahezu nachtblind.

Beinahe unverändert kopiert wurde diese "Technik" bei Foto- und Filmkameras. Auch sie verfügen über eine Irisblende, die je nach Modell manuell oder automatisch angepasst wird. Wählt man die falsche Belichtung, so werden helle Partien überstrahlt, der Film überbelichtet. Oder es gelangt nicht genügend Licht in die Kamera und das Foto oder der Film bleibt schwarz, unterbelichtet.

Auch Fotokameras verfügen über eine Iris, Blende genannt.
Mit ihrer Hilfe wird die Belichtung korrigiert, wie beim Auge.

Es ist demnach absolut nichts Neues und verwerfliches, durch eine Mechanik den Lichtstrom zu regulieren, sondern in vielen Bereichen sogar zwingend notwendig. Wie verwandt ist nun die adaptive Lichtblende im Projektor mit der von Kameras und unseren Augen?

Die adaptive Lichtblende greift genau dasselbe Prinzip auf, dreht aber die Lichtregulierung genau um: Wird das zu projizierende Bild dunkel mit hohem Schwarzanteil, so verkleinert sich auch die Blende im Projektor und verringert den ohnehin schon reduzierten Lichtstrom noch weiter. Zeigt eine Filmszene hingegen viele helle Partien, z.B. bei einer Tageslichtszene, so öffnet sich auch die adaptive Blende und vergrößert den Lichtstrom weiter, um so die maximale Lichtausbeute der Lampe zu gewährleisten. Schwarz wird somit schwärzer, Weiß weißer. Der Kontrastumfang von dunkel nach hell wird signifikant erhöht. Die Blende arbeitet genau umgekehrt zu unserer Augeniris und passt das Bild auf unseren Sehgewohnheiten an.

Nach diesen ersten Erläuterungen wirkt die adaptive Blendentechnik ungemein simpel: Eine Elektronik ermittelt die durchschnittliche Helligkeit des Bildes und bestimmt so den Öffnungsgrad der Blende, welche dann den Lichtstrom entsprechend anpasst. Doch so einfach ist es leider nicht, denn es gibt plötzliche oder auch fließende Übergänge von hell nach dunkel, die möglichst unauffällig gemeistert werden müssen. Zur Erläuterung bemühen wir unsere beiden artverwandten Beispiele:

Jeder kennt es: Begeben wir uns aus einem dunklen Raum heraus plötzlich nach draußen ins Sonnenlicht, so werden unsere Augen erst einmal stark geblendet. Wir müssen die Augen zukneifen und brauchen eine gewisse Zeit, bis wir klar sehen können. Begeben wir uns umgekehrt plötzlich in dunkle Gebiete, so sehen wir eine gewisse Zeit erst einmal gar nichts. Erst allmählich erhöht sich unsere Lichtempfindlichkeit und wir können Schatten und Konturen wahrnehmen. Trotz der adaptiven Iris in unserem Auge sind wir also nicht in der Lage, starke Helligkeitssprünge sofort zu verarbeiten, unsere Netzhaut "hinkt hinterher" und braucht eine gewisse Adaptionszeit.
Auch Foto- und Filmkameras zeigen solche Effekte. Sogar Profi-Equipment von Live-Übertragungen braucht das Geschick des Kameramannes, um schnelle Hell- / Dunkelwechsel oder Gegenlichtaufnahmen zu korrigieren. Wir alle kennen den Effekt von Live-Sportübertragungen, bei denen manchmal eine Bildeinstellung kurzzeitig viel zu dunkel oder zu hell erscheint. Besonders schwierig gestalten sich Kameraschwenks, bei denen Bildbereiche deutlich heller als andere sind. Dies kommt oft bei Fußballübertragungen vor, bei denen das Stadion nur halb von der tief stehenden Sonne ausgeleuchtet wird.

Wie ist es nun bei der Projektion? Ein Beamer verfügt über keine Netzhaut und auch kein Aufnahme-CCD, so dass er nicht über- oder unterbelichtet werden kann. Dem bilderzeugenden Chip ist es ziemlich egal, wie viel Licht gerade auf ihn trifft, denn seine Funktionsweise ist in gewissen Toleranzen hiervon unabhängig. Auch die Projektionslampe arbeitet mit einem konstanten Lichtstrom und bleibt von der adaptiven Blende unberührt. Die Probleme ergeben sich vielmehr aus der mechanischen Arbeitsweise der Blende und dem konstanten "nativen" Kontrastumfang der Panels (LCD, LCOS oder DLP) mit konstanter Maximalhelligkeit. Zwei Aspekte sind dabei zu berücksichtigen:

1.1.1 Schnelle Helligkeitssprünge von Hell nach Dunkel oder umgekehrt
Unser Fernsehsystem arbeitet bekanntermaßen mit 50 bzw. 60 Einzelbildern pro Sekunde (50Hz / 60Hz). Ein plötzlicher Wechsel von Hell nach Dunkel (z.B. von Weiß auf Schwarz) dauert im Minimalfall daher nur 1/60 Sekunde, dies ist ungemein schnell.

Ein Sprung von Weiß nach Schwarz oder umgekehrt
dauert minimal nur 1/60 Sekunde

Die adaptive Lichtblende des Projektors befindet sich irgendwo im Lichtweg und weist eine entsprechende Größe und mechanische Trägheit auf. Dennoch sollte sie im Idealfall so schnell sein, dass sie in dieser kurzen Zeit den Sprung von "offen" nach "geschlossen" ohne Verzögerung vollziehen kann. Schafft sie dies nicht, hinkt sie dem Bild hinterher und provoziert so ein sichtbares Nachdunkeln oder Aufhellen, was sich durch störendes Helligkeitspumpen bemerkbar macht. Problem Nr.1 bei einer adaptiven Blende ist also die mechanische Geschwindigkeit.

1.1.2 Fließende Helligkeitsübergänge bei weitgehend konstantem Bildinhalt
Aber auch langsame Helligkeitswechsel bewirken ein technisches Problem. Stellen wir uns hierzu eine einfache Bildsequenz aus einem Film vor: In einer Weltraumszene wird ein mittelheller Planet nahezu Bildfüllend dargestellt. Ihn umgibt in den Randbereichen der schwarze Weltraum.

In einem Kamerazoom wird nun das "Wegfliegen" simuliert, der Planet wird immer kleiner, der Anteil des umgebenden schwarzen Weltraums nimmt immer mehr Fläche ein, bis der Planet kaum noch zu sehen ist. Welches Problem ergibt sich hier für den Projektor mit adaptiver Blende? Wie erwähnt ist der Planet mittelhell. Solange er die meiste Fläche des Bildes einnimmt, bleibt unsere adaptive Blende geöffnet, um einen hohen Lichtstrom zu gewährleisten und so den Planeten möglichst hell erscheinen zu lassen. Wird der Planet aber nun kleiner, schließt sich die Blende zunehmend und verringert so den Lichtstrom.

Zwar werden die umgebenden schwarzen Weltraumanteile dadurch dunkler und glaubwürdiger, doch die geringere Lichtmenge bewirkt leider auch, dass der Planet sichtbar dunkler wird. Doch im Idealfall soll der Planet stets gleich hell bleiben, denn er verändert seinen Zustand ja nicht, außer dass er kleiner wird. Hieraus ergibt sich das große Problem der adaptiven Blendentechnik, das nur durch einen digitalen Helligkeits- / Gammaausgleich in der Signalelektronik behoben werden kann. Mit anderen Worten: Die Bildparameter müssen stets so automatisch angepasst werden, dass der Projektor durch sein natives Kontrastverhältnis den Helligkeitsverlust durch die Blende ausgleicht. Dies ist ein schwieriges Unterfangen, besonders bei LCD Projektoren mit stark limitiertem nativen Kontrast.

1.2 Die perfekt arbeitende Blende

Obige zwei Probleme (mechanische Reaktionszeit und Gammaanpassung) müssen demnach bei der Realisierung einer adaptiven Blende gelöst werden, damit eine perfekte Arbeitsweise gewährleistet wird. Hinzu kommt oben angesprochene Trägheit unseres Auges, die ebenfalls eine natürliche Übergangszeit bewirkt und auf die die Technik genau angepasst sein muss. Eine perfekt arbeitende Blende ist im Zusammenspiel von Mechanik und Elektronik so genau abgestimmt, dass sie unsichtbare Helligkeitsübergänge ermöglicht (schnelle wie langsame) und perfekt auf unser menschliches Sehverhalten angepasst ist. Sie muss sozusagen perfekt umgekehrt wie unser Auge arbeiten. Man erkennt leicht, dass dies ein komplexes Thema ist. Ermitteln wir zunächst theoretisch die perfekte Blende, mit optimierter Mechanik und abgestimmter Signalelektronik:

1.2.1 Mechanik
Wie bereits erläutert sollte die mechanische Blende im Idealfall in der Lage sein, den Lichtstrom so schnell wie unsere Videonormen regulieren zu können. Dies entspräche einer "Echtzeit" von 50 oder 60 Bewegungen pro Sekunde. Der größte Weg muss im Falle eines Sprunges von Weiß nach Schwarz zurückgelegt werden. Dies entspricht einem Sprung von maximaler Öffnung der Blende (weiß) bis zu maximaler Schließung (schwarz). Der optimalen adaptiven Blende gelingt auch dieser große Sprung in 1/60 Sekunde ohne sichtbare Verzögerung.

Ein anderer Anspruch an einen modernen Beamer und damit an die Mechanik der Blende ist die Unhörbarkeit. Sie muss also in der Lage sein, große Wege in hoher Schnelligkeit ohne mechanische Geräusche zu bewältigen. Dies an sich klingt schon nach einer fast unlösbaren Aufgabe.

"Last but not least" soll die Mechanik auch langlebig und zuverlässig sein. Bei einer angenommenen Beamer-Nutzungsdauer von 5000 Stunden macht das insgesamt ca. 11 Milliarden(!!) Arbeitsschritte, die die Blende in ihrem Leben überdauern muss.

1.2.2 Adaptive Gammaanpassung
Das Problem des sich ändernden Lichtstroms durch die Blende und der sich verändernden Helligkeit im Bild haben wir oben bereits erläutert. Wie kann man diesem Problem effektiv entgegenwirken? Betrachten wir dazu wieder unser Planeten-Beispiel:

Verdunklungs-Nebeneffekte sind unerwünscht, schließlich ist der Planet ja nicht in drei Sekunden dunkler geworden. Der Schwarzwert soll sich zwar mit wachsender Größe im Bild verbessern, doch Objekte sollen gleich hell bleiben. Abhilfe schafft hier nur eine parallel geschaltete Gammakorrektur. Sie sorgt dafür, dass die Blende nur den Schwarzwert und damit den Kontrast verbessert, während gezeigte Bildelemente in ihrer Helligkeit möglichst konstant bleiben, indem sie die digitale Helligkeit mit schließender Blende anhebt.

Zurück zu unserem Beispiel: Bei der Großaufnahme mit geöffneter Iris hat der Mond eine digitale Helligkeit von ca. 50%. Jetzt wird der Mond kleiner im Bild, die Iris schließt sich. Damit der Planet nicht dunkler wird, wird gleichzeitig sein Helligkeitswert im Bild auf ca. 75% erhöht. Es gilt z.B. der Zusammenhang: 50% Helligkeit bei geöffneter Iris = 75% bei geschlossener Blende. So kann sich die Blende schließen, ohne dass der Bildinhalt dunkler wird. Was dunkler wird ist der Schwarzwert des Weltraums und damit steigt das Kontrastempfinden im Bild.

Das Diagramm oben macht die Arbeitsweise deutlich (bitte beachten, dass alle genannten Zahlenwerte nur als theoretisches Beispiel dienen und nicht auf Messungen beruhen). Die durchschnittliche Helligkeit des Mondes (1) wird mit sich schließender Iris angehoben (2). Mit anderen Worten: Ein Objekt mit einer Signalsstärke von ca. 74 IRE wird bei geschlossener Blende behandelt, als hätte es 88 IRE. Dieser Trick bewirkt, dass die Blende bei unserer Sequenz den Schwarzwert und damit das Kontrastempfinden verbessert, ohne dass sich der Planet verdunkelt.

Keine Veränderungen im Objekt dank Gammaanpassung, nur der Schwarzwert wird besser

So schön das alles klingt es gibt ein Problem: Was passiert bei hellen Objekten, die schon nahe an der Maximalhelligkeit liegen, wenn wir in unserer Testszene den grauen Mond z.B. gegen einen hellen Stern austauschen? Hier bietet der Kontrastumfang des Projektors nicht genügend Spielraum, um einen kompletten Helligkeitsausgleich zu erlauben.

Der Gammaspielraum ist in den hohen Bereichen demnach komprimiert und bietet nicht mehr so viel Raum für Abstufungen. Bei sich schließender Blende rücken helle Elemente aneinander und sind nicht mehr so deutlich voneinander differenzierbar. Weiße Elemente können zudem nicht mehr in ihrer Helligkeit ausgeglichen werden, da sie bereits am oberen "Ende" der Helligkeit angelangt sind, sie werden unweigerlich dunkler mit sich schließender Iris.

Dieses Phänomen wird in Fachkreisen "Dynamik-Kompression" genannt, weil helle Bereiche an Durchzeichnung und damit Differenzierung verlieren. Besonders erste Modelle mit adaptiver Blende (z.B. Sony VPL-VW100) litten unter diesem Problem. Inzwischen wurde das Phänomen in vielen aktuellen Projektoren beseitigt oder vermindert: Räumt man dem Projektor eine Helligkeits-/ und Kontrastreserve "nach oben" ein, so kann er gleichsam über Weiß hinaus den Lichtabfall durch die sich schließende Blende ausgleichen, ohne dabei Details zu komprimieren. Diese Lösung bedeutet aber auch, dass der Projektor bei geöffneter Blende nicht sein gesamtes natives Kontrastpotenzial nutzt, so dass diese Lösung nur für Projektoren möglich ist, die eine hohe native Helligkeit und einen hohen nativen Kontrast aufweisen.

Wie die Ausführungen oben zeigen, muss eine "perfekt" arbeitende Blende einige Kriterien erfüllen. Das Zusammenspiel aus durchdachter Mechanik, intelligenter Signalverarbeitung, nativem Kontrast und nativer Helligkeit muss ausgewogen und stimmig sein. Dies ist eine schwierige Aufgabe, deren Lösung aber nicht unmöglich ist. Zahlreiche gelungene Systeme haben in den letzten Monaten bewiesen, dass die adaptive Blende das Kontrastpotenzial signifikant steigern kann. Es gab und gibt aber auch leider zahlreiche unzulängliche Lösungen, die dem System der adaptiven Blende viel Misstrauen bis hin zu Vorurteilen, Gerüchten und Mythen eingebracht haben. Die gängigsten "Antithesen" im Überblick mit technisch sachlichem Kommentar:

1.3.1 Trugschluss Nr.1:
"Adaptive Blenden erzeugen grundsätzlich Helligkeitspumpen"

Diese These wurde durch schlecht umgesetzte Blendenmechaniken ausgelöst. Nicht ausgereifte Blendensysteme bewirken in der Tat ein störendes Bildpumpen: Sie schließen zu langsam und sorgen so für eine sichtbare, verzögerte Nachdunklung bzw. Aufhellung. Dies ist nicht im Sinne des Erfinders und sorgt nur für mehr Bildstörungen als Gewinn.

Es stimmt aber nicht, dass adaptive Blenden grundsätzlich Bildpumpen erzeugen. Ist die Mechanik schnell, die adaptive Gammaanpassung intelligent und der native Kontrast des Beamers hoch genug, um Ausgleichsreserven für Weiß zu bieten, so kann eine Blende für das Auge unsichtbar arbeiten. Immer mehr Beispiele belegen dies, mehr dazu im nächsten Kapitel.

1.3.2 Trugschluss Nr.2:
"Adaptive Blenden erhöhen nur Marketingwerte, in der Praxis bewirken sie gar nichts"

Auch dies ist eine These, die durch übertriebenen Marketingeifer diverser Hersteller geschürt wurde. Tatsächlich haben manche Produzenten die Technik der Blende dazu missbraucht, in den technischen Daten praxisfremde Phantasiewerte bzgl. des Kontrastes zu veröffentlichen (bis zu 50,000:1). Gerade im LCD Bereich, der lange als kontrastschwach gegenüber der Konkurrenz galt, war und ist dies ein beliebter Trick, Defizite im nativen Kontrast zu vertuschen.

Es ist aber wiederum falsch, aus dem übertriebenen Marketingeifer mancher Hersteller zu schließen, dass adaptive Blenden ausschließlich dem Marketing dienen und in der Praxis unwirksam sind. Zumindest bei gut konstruierten Systemen ist eine adaptive Blende in der Lage, den Kontrastumfang eines Projektors um den Faktor Drei bis Vier zu erhöhen. Je nach Technik sind so "realistische" Kontrastwerte von 20,000:1 möglich, bei richtigen Farben und ohne zu übertreiben.

1.3.3 Trugschluss Nr.3:
"Die Kontrasterhöhung durch Blenden ist Betrug, da sie nur sequentiell arbeitet"

Es ist logisch: Die Lichtkorrektur durch adaptive Blenden ist Szenen- und damit Zeitabhängig. Eine adaptive Blende kann nicht zur selben Zeit offen und geschlossen sein. Sie arbeitet daher sequentiell, also zeitlich hintereinander.

Aus diesem Umstand heraus erhöht eine adaptive Blende in der Regel nur den On / Off Kontrast, nicht aber den nativen Maximalkontrast, der durch die Bildchip-Technologie limitiert wird. Ermittelt wird der On / Off Kontrast durch eine Bildsequenz, bei der zuerst der Schwarzwert bei bildfüllendem Schwarzbild und anschließend die Maximalhelligkeit bei bildfüllendem Weißbild gemessen werden. Dies kommt der adaptiven Blende entgegen und so wird der Kontrast erhöht.

Die Schlussfolgerung, dass eine sequentielle Erhöhung des On / Off - Kontrastes in der Praxis nicht viel bringt ist ein Trugschluss, der aus technischem Unverstand folgt. Wer so eine These vertritt, stellt damit das gesamte Prinzip des On / Off Kontrastes und letztendlich seine eigene Kompetenz in Frage. Denn natürlich macht die Messung des On / Off Kontrastes Sinn, auch unter Einsatz einer adaptiven Blende.

Der On / Off Kontrast umschreibt, wie viel heller das maximale Weiß gegenüber Schwarz ist. Ein On / Off Kontrast von 4000:1 gibt demnach an, dass Weiß 4000-mal heller ist als Schwarz. Die Kritiker führen an, dass der durch adaptive Blenden erzeugte Kontrast nicht innerhalb eines Bildes, sondern nur zeitlich hintereinander erreicht werden kann. Diese Betrachtungsweise ist oberflächlich und lässt einiges außer Acht:

Bei keinem Projektor, egal welcher Bauweise, ist der InBild-Kontrast so hoch wie der On / Off Kontrast. Durch Streulicht im Panel, in der Optik etc. werden dunkle Partien grundsätzlich ein wenig von hellen überstrahlt. Ein berühmtes Beispiel ist der ANSI-Kontrast, der mit einem Schachbrett gemessen wird. Bei dieser Art Messung erreichen DLP Projektoren ca. 500:1, durchschnittliche LCD-Modelle ca. 250:1, egal wie hoch ihr nativer On / Off Kontrast ist und egal ob eine adaptive Blende im Einsatz ist. Eine Ableitung, dass der On / Off Kontrast unwichtiger sei als der ANSI-Kontrast ist dennoch falsch: Der ANSI-Kontrast ist für die Filmprojektion nahezu unerheblich, da er durch Streulicht im Raum beeinflusst wird und das Schachbrett von seiner Helligkeitsverteilung nicht dem durchschnittlichen Spielfilmbild entspricht. Der ANSI-Kontrast ist vielmehr als der "schlechteste anzunehmende InBild-Kontrast" zu verstehen. In der Filmpraxis liegt der InBild Kontrast in der Regel auf einem höheren Niveau, was vom nativen On / Off Kontrast limitiert wird. Ein Projektor mit einem nativen On/Off Kontrast von 4000:1 kann maximal einen z.B. 4000-mal helleren Stern im Bild projizieren, als der umgebende schwarze Weltraum.

Genau hier werden Kritiker aufhorchen: "Nativer" On / Off Kontrast entspricht nicht dem On / Off Kontrast mit Hilfe einer adaptiven Blende. Dies stimmt. Ein Projektor mit einem nativen Kontrast von 1500:1 wird niemals einen Helligkeitsunterschied von mehr als 1500:1 innerhalb eines Bildes erreichen, auch nicht wenn er mit adaptiver Blende einen Kontrast von über 10,000:1 hat. Allerdings fällt dies nicht stark ins Gewicht, da der InBild-Kontrast eh wesentlich geringer ist (wie oben erläutert). Zudem erhöht die Blende gerade in überwiegend dunklen Szenen den InBild-Kontrast gerade von Modellen mit sonst sehr limitiertem nativen Kontrast.

Sind Sie nun verwirrt? Wie kann die Blende den nativen Kontrast nicht erhöhen aber dennoch den InBild-Kontrast dunkler Szenen?

Zu Beantwortung betrachten wir noch einmal den On / Off Kontrast. Das Verhältnis zwischen maximalem Weiß zu Schwarz umschreibt den Dynamikumfang des Projektors, mit anderen Worten den Helligkeitsspielraum, den der Projektor zur Verfügung hat, um verschiedene Helligkeits- und Farbnuancen herauszuarbeiten. Je größer der Dynamikumfang, desto deutlicher kann der Projektor diese Nuancen darstellen, desto feiner, plastischer und glaubwürdiger wird für unser Auge das Bild. Die Verteilung der Helligkeitsstufen wird von der Gammakurve festgelegt:

Das obige Diagramm zeigt einen der gängigen Videonorm entsprechenden Helligkeitsanstieg von 2,2 (y-Achse) gegenüber der Signalstärke (x-Achse). Dies überrascht zunächst, denn logischer wäre auf den ersten Blick ein linearer Anstieg von 1 zwischen Signalstärke und tatsächlich ausgegebener Helligkeit. Dass man aber einen Kurven-Anstieg gewählt hat, lässt sich durch zwei Aspekte begründen:

a) Videonormen wurden vor vielen Jahrzehnten festgelegt, als noch die klassische Kathodenstrahlröhre (CRT) Stand der Technik war. Die leuchtenden Phosphorelemente von Röhren verhalten sich in ihrer Helligkeit nicht linear zur Eingangsspannung, sondern umschreiben eine Kurve.

b) Die Helligkeitswahrnehmung unserer Augen verhält sich ebenfalls nicht linear zur tatsächlichen Helligkeit. In dunklen und mittleren Helligkeiten können sie wesentlich feinere Nuancen wahrnehmen, als in sehr hellen. So wird von uns die doppelte Helligkeit nicht subjektiv tatsächlich auch doppelt so hell wahrgenommen. Vergleicht man z.B. einen Projektor mit 3000 Lumen mit einem mit 1500 Lumen, so erscheint ersterer zwar heller, aber niemals wirklich doppelt so hell. Oder leuchten wir einen Raum mit acht 100W Glühlampen aus, so erscheint er nicht doppelt so hell als wenn er nur mit vier 100W Glühlampen beleuchtet wird. Dieser nicht linearen Wahrnehmung trägt die Gammakurve Rechnung.

Obwohl die tatsächliche Helligkeit nicht linear ansteigt,
wirken die grauen Balken gleichmäßig heller

Obige Abbildung setzt die sichtbaren Graustufen ins Verhältnis zu ihrer tatsächlichen, objektiven Helligkeit. Obwohl z.B. der vorletzte Balken (rechts) nahezu dreimal so hell ist, wie der mittlere graue Balken, erscheint er für unser Auge nur bedingt heller. Trotz der kurvenartigen Lichtausgabe erscheinen zudem alle grauen Balken für unser Auge so, als würden sie gleichmäßig heller werden (was sie nicht tun). Dies gilt es bei der Signaltiefe zu berücksichtigen.

TV, DVDs oder auch Blu-rays arbeiten bisher mit einer Signaltiefe von 8bit, dies entspricht 256 Helligkeitsabstufungen für neutrales Grau bzw. jeder Grundfarbe. Man erkennt schnell, dass dies nicht viel ist, die möglichen Abstufungen / Nuancen sind also limitiert. Bei so begrenzten Ressourcen muss man das Verhältnis zwischen Eingangssignal und ausgegebener Helligkeit geschickt wählen. Wie bereits gezeigt reagiert unser Auge bei hohen Helligkeiten weniger genau auf Nuancen, größere Helligkeitssprünge sind erforderlich, um wahrgenommen zu werden. Da macht es Sinn, in hellen Bereichen nicht zu viele unserer begrenzten 256 Abstufungen zu "verschwenden".

Das obige Diagramm verdeutlicht dies anschaulich. Betrachten wir die Signalskala zwischen 66 und 100 IRE (rechts), so kann man ablesen, dass für einen Helligkeitsbereich von 60% des Dynamikumfanges nur genau 33% unserer limitierten Bittiefe / Abstufungen genutzt werden.

60% der ausgegebenen Helligkeit werden von
nur 33% der Signalstufen "kontrolliert"

Für die dunklen Bereiche zwischen Schwarz und 20% Helligkeit allerdings werden nahezu 50% der Signalabstufungen genutzt (ca. 128 Nuancen). Dies macht Sinn, denn in diesen dunkleren Bereichen sind unserer Auge zu einer viel feineren Differenzierung in der Lage. Mit den vielen Abstufungen können wir durch das Signal auch viele Nuancen übermitteln.

Betrachten wir nun eine sehr dunkle Filmszene: In ihr kommen z.B. keine Helligkeiten über 30% vor, alles spielt sich im unteren Drittel ab.

In unserer Gammakurve werden daher nur 30% der Helligkeit mit ca. 150 Abstufungen genutzt. Nun nehmen wir an, unser Projektor hätte einen sehr limitierten nativen Kontrast von 1000:1. 30% von diesem Kontrast ergeben einen maximalen Inbild-Kontrast von 300:1. Dies ist nicht viel und in Kombination mit einem milchigen (weil in der Regel zu hellen Schwarzwert) wirkt das Bild ausgewaschen und wenig nuanciert. Viele Bildbereiche werden von dem störenden Grauschleier verschluckt.

Nun kommt unsere adaptive Blende ins Spiel: Sie schließt sich und reduziert den maximalen Lichtstrom rein optisch auf rund 30% des Maximums. Durch diese Verschiebung ins Dunkle wird der Schwarzwert ebenfalls auf ein Drittel der Ausgangsbasis verdunkelt / verbessert. "70% dunkler", dies macht sich direkt durch ein tieferes Schwarz und weniger störenden Grauschleier bemerkbar.

Die Blende reduziert die Helligkeit auf das Maximum, das von der
Filmszene genutzt wird (hier 30%)
Der Dynamikraum wird komplett nach unten verlagert

Doch um Dimmeffekte zu vermeiden muss die Signalektronik das Gamma anpassen, wie oben erläutert. Was die Blende in maximaler Helligkeit durch Schließung wegnimmt, muss durch eine größere Ausnutzung des nativen Dynamikumfanges ausgeglichen werden. Und damit ist das Stichwort schon gefallen: Die weitläufigere Ausnutzung des Dynamikumfanges schlägt gleich zwei Fliegen mit einer Klappe: Helligkeitspumpen kann durch diese Gammaanpassung vermieden werden, gleichzeitig wird ein größerer Teil des nativen Dynamikumfanges genutzt und so mehr InBild-Kontrast erzielt. Betrachten wir hierzu wieder unser Filmbeispiel:

Ohne Blende werden 70% des Kontrastes nicht genutzt (rot)
Mit Blende werden 100% Kontrast und Dynamikumfang genutzt (hellblau)

Die Blende verringert den Lichtstrom auf 30%, gleichzeitig sorgt die Gammakorrektur für eine volle Helligkeitsausnutzung des Dynamikumfanges. Dadurch erhalten wir die selbe Maximalhelligkeit gegenüber der Bilddarstellung ohne adaptive Blende, haben also kein gedimmtes Bild mit Helligkeitspumpen, verlagern aber gleichzeitig den vollen nativen Kontrastumfang in dunklere Bereiche, was uns einen besseren Schwarzwert, mehr InBild-Kontrast und mehr Helligkeitsnuancen ermöglicht. Das Bild wird wesentlich glaubwürdiger.

Dass es sich hierbei nicht um eine subjektive Kontrastverbesserung handelt, sondern unsere theoretischen Ausarbeitungen sich auch messtechnisch belegen lassen, wollen wir mit einem Testbild aufzeigen. Dazu nehmen wir ein Testbild mit gleichzeitig dunklen und mittleren Graustufen. Als Testgerät dient ein Mitsubishi HC6000 mit Blende neuester Generation.

Das Testbild enthält 32 graue Felder, deren Signal- (IRE) Level angegeben sind. Wir messen die effektiv ausgegebene Helligkeit eines jeden Feldes und tragen die Messwerte in einem Diagramm ein - einmal mit deaktivierter Blende, einmal mit adaptiver Blende. Zunächst schauen wir uns die Helligkeitsgraphen an:

Das Diagramm oben zeigt, dass Blende und adaptive Gammakorrektur so ausgelegt sind, dass der Schwarzwert sichtbar verbessert wird, wie man an der hellblauen Linie (mit Auto Blende) ablesen kann: Sie läuft parallel, aber bis 14 IRE unterhalb der Linie mit deaktivierter Blende. Schwarze Nuancen werden so realistischer herausgearbeitet. Gleichzeitig wird die Helligkeit höherer IRE-Stufen betont, was eine stärkere Intensität hellerer Partien und einen höheren InBild-Kontrast bewirkt. Man beachte, dass alle Messwerte mit ein und demselben Testbild in den entsprechenden Feldern ermittelt wurden, es befanden sich stets alle Graustufen gleichzeitig(!) im Bild.

Den InBild-Kontrast der einzelnen Graustufen gegenüber Schwarz haben wir ebenfalls ermittelt und grafisch aufbereitet. Hier kann man den InBild-Kontrastgewinn in Zahlen ablesen:

Der Gewinn an Bildplastizität ist immens und größer als erwartet. Während der Projektor bei abgeschalteter Blende durch das statische Gamma nur einen Bruchteil seines nativen Kontrastumfanges nutzt (ca. 70:1), erreicht er bei aktivierter Blende einen deutlich höheren Dynamikumfang mit ausgeprägterem Kontrast. Um den Faktor 5 wird auch der InBild-Kontrast auf nahezu 400:1 gesteigert. Ein solcher Gewinn ist für das Auge klar erkennbar: Die dunklen Graustufen heben sich von dem dunkleren Schwarzwert besser ab und sind klarer sichtbar, die Durchzeichnung erhöht sich. Gleichzeitig bilden hellere Graustufen einen höheren Kontrast und das Bild gewinnt sichtbar an Dynamik und Plastizität.

Man erkennt: Eine gut konstruierte und programmierte adaptive Blende erhöht demnach den "echten" Kontrast innerhalb ein und desselben Bildes sehr wohl effektiv, obwohl sie sequentiell arbeitet. Sie verlagert nämlich permanent den vollen nativen Kontrastumfang des Projektors so, dass er stets zur maximalen Bildhelligkeit einer darzustellenden Szene passt. Schließlich ist ein Film auch "sequentiell" mit sich stetig nach Zeit ändernden Bildinhalten. Dennoch gibt das System dieser adaptiven Gammaanpassung wieder Nährboden für eine weitere oberflächliche Antithese:

1.3.4 Trugschluss Nr.4
"Die adaptive Gammaanpassung verfremdet die beabsichtigte Bildkomposition des Regisseurs"

Betrachten wir die Produktionskette einer DVD: Ein Regisseur dreht einen Film. Dabei bannt er die Bildkomposition genau so auf den Zelluloidstreifen, wie sie seinem persönlichen Geschmack und seiner Intention für die jeweilige Szene am besten entspricht. Gute Regisseure behandeln diesen Aspekt ausgenommen detailliert, so dass es erstrebenswert ist, die Bildkomposition zu Hause im Heimkino akkurat zu reproduzieren. Zu diesem Zweck haben wir die Videonormen, mit oben aufgezeigtem Gammaverlauf. Dieser wird bei der Produktion der DVD, dem "Mastering" zu Grunde gelegt, um die Helligkeitsverteilung im Bild auf jedem heimischen Ausgabegerät akkurat zu gewährleisten. Voraussetzung hierfür ist, dass das Ausgabegerät sich an die entsprechende Norm bzgl. des Gammas hält (vgl. oben). Gute DVD vorausgesetzt, ist das Bild dann auf der Leinwand stimmig und entspricht im Großen und Ganzen der Komposition des Regisseurs, aber:

Einen entscheidenden Einfluss, gerade bei dunklen Szenen, hat unabhängig vom akkuraten Gamma der native Schwarzwert und Kontrast des verwendeten Beamers. Vergleichen wir dazu ein Beispiel mit zwei Projektoren: Beide haben einen korrekt eingestellten Gammaverlauf von 2,2. Einer der beiden Projektoren hat einen nativen Kontrast von 2000:1 mit 400Lumen, der andere einen nativen Kontrast von 10,000:1 bei 600 Lumen. Betrachten wir nun z.B. eine dunkle Bildszene mit maximal 50% Signalstärke, so fällt die Darstellung der Szene dennoch sehr unterschiedlich aus:

Gemäß der Gammaverteilung nutzen beide Projektoren maximal 20% ihrer Helligkeit und ihres Kontrast- (Dynamik-) Umfanges. Bei Projektor "1" macht dies 80Lumen bei 400:1 Kontrast und 0,2Lumen Schwarzpegel. Bei Projektor "2" hingegen sind dies 120Lumen bei 2000:1 Kontrast und 0,06Lumen Schwarzpegel.

Obwohl beide Projektoren sich genau an die Videonorm mit statischem Gamma halten, fällt die Bildkomposition grundverschieden aus. Der erste Projektor zeigt aufgrund seines begrenzten Kontrastes ein relativ flaues Bild, bei dem das Schwarz gräulich erscheint und die subjektive Plastizität "trübt". Der native Kontrast von 400:1 limitiert die Ausarbeitung der dunklen Nuancen, so dass die Durchzeichnung beeinträchtigt wird, was die Bildtiefe weiter beeinträchtigt. Nicht jedes Detail kann genau wahrgenommen werden, der Projektor tendiert zum Verschlucken mancher Bildinhalte.

Beide Projektoren sind genau gleich abgestimmt
Der Projektor mit mehr Helligkeit und mehr Kontrast (links) zeigt aber eine ausgeprägtere
Helligkeitsverteilung und erweckt so einen anderen Bildeindruck bei selber Szene

Der zweite Projektor hingegen bietet ein so dunkles Schwarz, dass es kaum als störend gräulich mehr wahrgenommen wird. Zudem bietet er 50% mehr Helligkeit in dieser Szene und erreicht einen deutlich höheren Kontrast. Dadurch werden die dunklen Abstufungen größer und damit klarer herausgearbeitet. Die Bildplastizität ist sichtbar höher, was auch die Bildkomposition und den Bildeindruck des Zuschauers deutlich beeinflusst.

Trotz gleichen statischen Gammas fällt die Bildkomposition
in abhängig von Kontrast und Helligkeit unterschiedlich aus

Trotz der unterschiedlichen Ergebnisse kann man beiden Modellen einstellungstechnisch nichts "vorwerfen", beide halten sich genau an die Videonorm, ohne irgendwelche Umrechnungen. Derartige Beispiele kann man beliebig fortsetzen, man erkennt, dass die Bildkomposition von vielen Eigenschaften des Projektors entscheidend beeinflusst wird. Doch was entspricht nun genau der Bildkomposition, die der Regisseur beabsichtigt hat? Wenn man ihn nicht direkt persönlich fragen kann, bleibt die Beantwortung unmöglich, denn wir kennen nicht die Maßstäbe, die er zu Grunde legt. So ist es möglich, dass er die Komposition auf das perfekte Ausgabegerät mit sehr gutem Schwarz, hellem Weiß und hohem Kontrast trimmt. Laut Kodak-Whitepapers ist ein Zelluloid-Film durchaus zu einem Kontrastumfang von 10,000:1 in der Lage, wenn die komplette Kette aus Filmstreifen, Filmprojektor und Kinosaal / Leinwand absolut perfekt abgestimmt ist. In der Praxis aber erreichen die meisten öffentlichen Kinos nur einen Real-Kontrast von unter 1000:1. Es könnte also auch sein, dass der Regisseur diesen limitierenden Umstand berücksichtig und die Bildkomposition so wählt, dass sie auch bei dunkler Projektion mit mäßigem Kontrast "funktioniert". Wir wissen es nicht genau...

Haargenau die Bildkomposition und Helligkeitsverteilung zu reproduzieren, die der Filmemacher als optimal ansieht, ist daher eine gewisse Utopie. Am meisten Sinn macht es, die gängigen "Kinonormen" zu Grunde zu legen, sprich geforderte Helligkeit und Kontrast von z.B. THX-Kinos auch zu Hause im Heimkino einzuhalten. Aber heutzutage ist das öffentliche Kino nicht mehr unbedingt der Maßstab, denn gerade die Heimvideo-Verkäufe machen für die Studios mittlerweile einen Löwenanteil aus. Und derzeitige High-End Projektoren übertreffen öffentliche Kinonormen in Sachen Kontrast und Helligkeit ohnehin schon bei Weitem. Zudem haben wir die Videonormen, auf die die DVDs und Blu-rays, im Optimalfall in Zusammenarbeit mit dem Regisseur getrimmt sind. Es ist daher erstrebenswert, diese einzuhalten, um der beabsichtigten Bildkomposition wenigstens nahe zu kommen.

Zurück zur adaptiven Blende mit dynamischer Gammakorrektur: Wie bereits erläutert gleicht sie den optischen Lichtverlust digital aus. Nach obigen Aspekten ist es wichtig, dass sie die Helligkeitsverteilung dabei nicht verfremdet, sondern weiterhin akkurat reproduziert. Gelingt ihr dies, so verbessert sie den Schwarzwert und den Kontrast, ohne die Darstellung zu verfremden. Nehmen wir an, der Projektor "1" aus unserem Beispiel hätte so eine optimale dynamische Blende: Die Elektronik würde die dunkle Szene mit maximal 50% Signalstärke "erkennen" und die Mechanik der Blende soweit schließen, dass die Helligkeit des Projektors auf 25% reduziert wird. Damit das Bild nicht einfach gedimmt wird, gleicht der Projektor die Darstellung mit Hilfe des adaptiven Gammas aus: Es nutzt den vollen Dynamikumfang des Projektors aus und nutzt so die nativen Kontrastreserven. Für unsere Beispielszene ergibt dies eine Helligkeit von 100Lumen bei einem Kontrast von 2000:1 und einem Schwarzwert von 0,05Lumen. Man erkennt an diesen Werten, dass der Projektor durch diese Hilfe dem Modell "2" mit seinem wesentlich höheren nativen Kontrast nun deutlich näher kommt. Ist die adaptive Gammaanpassung dabei so intelligent, die Helligkeitsverteilung nicht übertrieben zu verfremden, bleibt die Bildkomposition trotz Blende glaubwürdig und entspricht der Absicht des Regisseurs.

Arbeitet die Gammakorrektur korrekt,
spreizt die adaptive Iris lediglich den Dynamikumfang, behält aber die Helligkeitsverhältnisse
untereinander bei

Mit anderen Worten: Eine perfekt arbeitende adaptive Blende verfremdet nicht grundsätzlich die Bildkomposition des Filmes. Gute Systeme erhöhen lediglich den Dynamikumfang und damit die Bildqualität und haben daher denselben Einfluss auf die Helligkeitsverteilung, wie "echter nativer" Kontrast und Helligkeit eines jeden Beamers. Umgekehrt aber: Schlechte Systeme können durchaus das Bild verfälschen.

Mit Hilfe des dynamischen Gammas kann in dunklen Szenen
der Projektor1 mit adaptiver Blende den gleichen InBild-Kontrast erreichen,
wie Projektor2 mit höherem nativen Kontrast !

1.4 Limitationen der Kontrasterhöhung der adaptiven Blende gegenüber nativem Kontrast

Obige Erläuterungen haben gezeigt: Ein Projektor mit sehr guter adaptiver Blende kann vor allem in dunklen Szenen den gleichen Inbild-Kontrast erreichen, wie ein Projektor mit wesentlich höherem nativen Kontrast. Es handelt sich nicht nur um eine sequentielle Kontrastanpassung, sondern um eine effektive Methode der besseren Kontrastausnutzung. Eine Wundertechnik ohne Limitationen? Nicht ganz...

So effektiv ein adaptives Blendensystem auch sein mag, ein höherer nativer Kontrast eines Projektors bleibt überlegen, zumindest in bestimmten Bildkonstellationen. Eine solche Bildkonstellation ist dann gegeben, wenn bei großem Schwarzanteil im Bild gleichzeitig Elemente vorkommen, die eine hohe oder gar die Maximalhelligkeit des Videosignals / Beamers nutzen. Dazu ein klassisches Beispiel: Die finalen Credits nach jedem Spielfilm, weiße Schrift auf weißem Grund. Projektor1 aus unserem Beispiel kann bei ungefähr gleicher Helligkeit nicht denselben Schwarzwert realisieren wie Projektor2 mit seinem deutlich höheren nativen Kontrast.

Nun aktivieren wir das adaptive Blendensystem des Projektor2: Die Elektronik ermittelt einen Schwarzanteil von über 90% der Bildfläche. Um den Schwarzwert zu verbessern müsste sich die Blende nun schließen und den Lichtstrom verringern. Doch es gibt ein Problem:

Die Schrift ist weiß und bewegt sich daher am oberen Limit des Dynamikumfanges. Selbst mit Lichtreserven nach oben hat die adaptive Gammakorrektur nicht viel Spielraum, den Lichtverlust durch eine geschlossene Blende auszugleichen. Zudem schöpft der Projektor auch ohne Blende hier schon seinen nativen Kontrast von 2000:1 voll aus, eine Kontrasterhöhung darüber hinaus ist nicht möglich. Da bleibt der adaptiven Blende nur ein Kompromiss: Sie muss den Mittelweg gehen und sich so schließen, dass der Schwarzwert zwar verbessert, aber der weißen Schrift nicht zuviel Helligkeit genommen wird und ein Ausgleich möglich bleibt. Im Endergebnis ist das Bild gegenüber dem Original aber leicht gedimmt.

Mit Hilfe der adaptiven Blende wird der Schwarzwert verbessert,
doch weiße Elemente verlieren Helligkeit

Bzgl. der Limitationen von adaptiven Blenden gegenüber nativem Kontrast kann man festhalten: Bildszenen, die einen hohen Schwarzanteil aufweisen und gleichzeitig kleine Elemente, die nahe an Weiß liegen, können in ihrem InBild-Kontrast von der adaptiven Blende nicht erhöht werden, es bieten sich keine Reserven für den dynamischen Gamma- und Helligkeitsausgleich. In derartigen Szenen kann eine gute Blende lediglich den besten Kompromiss aus Schwarzwert und Maximalhelligkeit ermitteln. Schwarz sollte nicht störend grau erscheinen, weiß aber auch nicht zu stark gedimmt leuchtschwach. In derartigen Szenen punktet der helle Projektor mit höherem nativen Kontrast: Er kann dort sein volles Potenzial ausspielen und die Differenz zwischen Schwarz und Weiß klarer herausarbeiten. Aus diesem Grunde sieht z.B. ein JVC HD100 in dunklen Szenen mit gleichzeitig hellen Elementen (Weltraumszenen) mit seinen 30,000:1 nativem Kontrast besser aus, als ein Sony VPL-VW200 mit 6000:1 nativem Kontrast und 30,000:1 mit adaptiver Blende.

Wie im letzten Kapitel ausführlich erläutert, bestehen keine Einwände gegen ein perfekt arbeitendes adaptives Blendensystem. Im Gegenteil: Arbeitet sie korrekt und erfüllt die obigen Qualitätskriterien, so erhöht die adaptive Blende Kontrast, Durchzeichnung, Plastizität und sorgt sogar dafür, dass die Bilddarstellung wesentlich genauer ausfällt als ohne! Es besteht also keinerlei Grund, diese Systeme pauschal als schädlich oder Marketing-Gag abzutun. Es verwundert uns immer wieder, dass adaptive Blenden von Experten und Organisationen in Tests oder gar Schulungen falsch und oberflächlich behandelt werden. Beschäftigt man sich unvoreingenommen mit den Systemen, lernt man ihre Vorteile schnell zu schätzen und kann sie technisch (wie oben) auch belegen.

Eine perfekt arbeitende Blende kopiert das System unserer Augeniris und macht daher auch genau so viel Sinn: Sie verlagert die Helligkeit und den nativen Kontrast stets genau in den Bereich, der für eine gerade darzustellende Filmszene relevant ist. Und da Filme "zeitlich hintereinander" ihre Bilder anzeigen, liegt in der sequentiellen Arbeitsweise der Blende auch kein Nachteil.

Aber: Ein adaptives Blendensystem arbeitet nur dann konstruktiv und verbessert die Bilddarstellung, wenn es wirklich perfekt abgestimmt ist. Und eine solche perfekte Abstimmung ist äußerst schwer und gelingt bis heute nicht jedem Hersteller. Tatsächlich sind viele Systeme nicht frei von Mängeln oder unzulänglich, so dass sie störende Nebeneffekte provozieren. Im extremsten Falle sind sie so schlecht konstruiert, dass man sie wirklich nur als Marketing-Instrument beurteilen kann, die lediglich die technischen Daten praxisfremd "schönen".

Es gilt also, gute System von schlechten vor dem Kauf zu unterscheiden, wie bei vielen anderen Qualitätsmerkmalen von Projektoren auch. Wie man oben erkennt, ist diese Beurteilung aber sehr komplex und erfordert eine genaue Kenntnis der Arbeitsweise. Um Ihnen einen ersten Überblick über die derzeit technischen Realisationen und deren Qualitäten zu geben, stellen wir in diesem Kapitel die gängigsten Systeme bekannter Hersteller gegenüber und bewerten ihre Leistungsfähigkeit:

Sony war neben Panasonic der erste Hersteller, der eine adaptive Iris eingesetzt hat. Im Falle der Sony Mechanik handelt es sich auch tatsächlich um ein echte "Iris", die sich kreisförmig öffnet und schließt.

Dir große Iris sitzt im Lichtweg direkt hinter der Lampe und regelt so den Lichtstrom insgesamt. Der Antrieb erfolgt direkt per Induktion ohne Getriebe. Dadurch ist die Blende trotz ihrer Größe sehr schnell im Ansprechverhalten und kann auch größere Helligkeitssprünge ohne starke Verzögerung vollziehen. Schwachpunkt der Blende sind mechanische Schiebegeräusche bei schnellen Bewegungen, weshalb Sony die Blende wohl auch nicht immer in "Echtzeit" (50x/Sekunde) ansteuert, sondern bei besonders großen Helligkeitssprüngen und dunklen Szenen ihre Arbeitsweise verzögert. Die dazugehörige Gammaanpassung arbeitet in den meisten Fällen unauffällig. Damit sind wir bei den Negativ-Aspekten: In besonders dunklen Szenen dunkelt die Blende über 10 bis 20 Sekunden langsam nach, da sich die Blende sehr weit schließt. Das Bild wird dadurch sehr dunkel, so dass die Gammaanpassung dies nicht mehr ganz ausgleichen kann. Leider hat man keinen Einfluss auf den maximalen Schließgrad, so dass man mit diesem Kompromiss leben muss.

Insgesamt überwiegen aber deutlich die Vorteile dieser Blende und ihre Leistung ist vor allem in Anbetracht der "ersten Generation" mehr als beeindruckend. Ein effektives System mit Vorteilen, wenn auch nicht perfekt.

Positiv: Echte Iris, großer Wirkungsgrad, schneller Antrieb, gute Gammaanpassung
Negativ: Bei sehr starken Hell-/Dunkelschnitten leicht verzögert, Nachdimmen in sehr dunklen Szenen durch starkes Schließen.

2.2 Echtzeit-Blende von Panasonic (PTAE700, AE900, AX100, AX200, AE1000, AE2000)

Eine optimale Lichtblende ist schnell, leise und hat eine intelligente Gammaanpassung, die ihre Arbeitsweise für das Auge unsichtbar macht und sich auf das Erhöhen des Kontrastes beschränkt. Dies waren die Kriterien, die wir oben herausgearbeitet haben. All dies zu erfüllen klingt schwer, da ist es umso verwunderlicher, dass es Panasonic bereits schon vor Jahren mit der Einführung des PT-AE700 beinahe gelungen ist.

Der Antrieb ist ebenso einfach wie genial: Der Vorteil dieses Motors ist, dass er absolut lautlos arbeitet und eine schnelle Reaktionszeit ermöglicht, schneller als unser Auge. Soll die Blende geschlossen werden (bei dunklem Bildinhalt), drehen sich die Flügel um ihre Längsachse und schmälern den Lichtweg wie zwei sich schließende Türen: Durch den Spalt gelangt wesentlich weniger Licht in den Kanal und der Schwarzwert wird deutlich verbessert.

Die Panasonic-Variante arbeitet in Echtzeit (bis zu 60Hz) und ist unhörbar leise. Zudem arbeitet die Gammaanpassung ebenfalls in Echtzeit und behält grundsätzlich eine akkurate Helligkeitsverteilung. In der ersten Generation (AE700/900) gab es lediglich Defizite in der Zuverlässigkeit: Bei so manchem Gerät provozierte eine Art "Zittern" ein gewisses hörbares Rauschen. Wenn auch im Bild unsichtbar, machte dies den Beamer lauter. Zudem war die Blende in der ersten Generation in ihrer Wirkungsweise limitiert, sie erhöhte den Kontrast der Modelle auf moderate 2000:1 bis 5000:1.

In der neuen Generation, vor allem im PT-AE1000 und AE2000 wurde die Blende überarbeitet und von ihren Kinderkrankheiten befreit. Sie arbeitet absolut lautlos, effektiv und zuverlässig. Besonders die Gammaanpassung ist intelligent: Sie "schaut" grundsätzlich ein Bild voraus und erkennt schnelle Hell-/Dunkelwechsel so vorzeitig. Es wird eine Zwischenstufe im Öffnungsgrad eingefügt, so dass auch diese starken Wechsel kein Bildpumpen provozieren. Besser geht es kaum. Auch in ihrer Wirkungsweise wurde die Blende nach und nach verbessert, so dass aktuelle Modelle wie ein PT-AE2000 einen Kontrast von bis zu 15,000:1 erreichen. Das Panasonic System ist ein Musterbeispiel dafür, wie eine adaptive Blende sein sollte.

Positiv: Echtzeit, unhörbar, intelligente Gammaanpassung, keineVerfremdung der Bildkomposition
Negativ: Früher Zuverlässigkeit, mittlerweile keine Mängel mehr (PT-AE2000 Eco-Modus)

Auch Sanyo versucht sich schon seit Jahren an einer adaptiven Lichtblende. Mit dem Sanyo PLV-Z4 führte man eine Schiebe-Mechanik als adaptive Blende ein, die sich im Wesentlichen bis heute nicht geändert hat.

Der Antrieb besteht aus einem Induktionsmotor, der über eine Mechanik zwei Metallflügel wie eine Schiebetür gegeneinander verschieben kann. Sind die Flügel auseinander geschoben, ist die eingestanzte Öffnung groß und lässt ein Maximum an Licht hindurch (für helle Bildszenen). Werden die zwei Seiten zusammen geschoben, verkleinert sich die Lichtöffnung auf ein kleines Viereck von nur wenigen Millimetern Kantenlänge und sorgt so für einen besseren Schwarzwert in dunklen Szenen.

Seit dem PLV-Z4 hat Sanyo die Mechanik nicht überarbeitet, immerhin schon seit über zwei Jahren. Dies ist enttäuschend, denn die verwendete Blendentechnik ist als veraltet anzusehen. Hauptproblem der Konstruktion (siehe Bild oben) ist der zu langsame Antrieb über zwei Hebel. Er kann nicht in Echtzeit arbeiten und hinkt daher dem Filmbild immer etwas hinterher. Die Folge ist ein sichtbares Bildpumpen (Nachdunkeln / Nachhellen) in Kameraschnitten von hell nach dunkel oder umgekehrt. Als Update hat Sanyo beim Z2000 neue "programmierbare" Modi im Bildmenü zur Verfügung gestellt. Der Anwender kann hier selber bestimmen, ob die Blende "schnell" oder "langsam" agieren soll, und wie groß ihr Wirkungsgrad ausfällt, sprich wie weit sie sich maximal öffnet. Geht man hier Kompromisse im Kontrast ein, so kann ihre sichtbare Arbeitsweise zwar vermindert werden, sichtbar bleibt sie im Filmbetrieb aber dennoch stellenweise. Aus diesem Grunde sollte man für sich selbst entscheiden, zu welchem Kompromiss man bereit ist.

Zudem ist ihre Arbeitswiese im "Schnellmodus" deutlich hörbar und auch sichtbar: Denn der Gammaanpassung gelingt es nicht, die Defizite der Mechanik zu relativieren. Immerhin kann man die adaptive Gammaschaltung auch bei deaktivierter Blende nutzen, was den subjektiven Bildeindruck verbessert, aber die Helligkeitsverteilung und damit die Bildkomposition verfremdet.

Positiv: In der neusten Generation in Reaktionszeit und Öffnungsgrad "programmierbar"
Negativ: Zu langsame Mechanik, nicht leise, sichtbares Bildpumpen, übertriebene Gammaanpassung.

Fazit: Nur bedingt bis nicht empfehlenswert. Entspricht nicht mehr dem heutigen Stand der Technik

Mit der Einführung des HC5000 hat Mitsubishi im Jahre 2006 auch die erste eigene adaptive Blende integriert. Ihre Mechanik erinnert stark an obige Variante von Sanyo:

Ein kleiner Elektromotor bewegt über einen Hebel zwei Bleche, die sich wie Schiebetüren gegeneinander verschieben lassen. Diese Technik arbeitet nahezu lautlos und die Lichtmenge lässt sich gut dosieren. Nachteil des Aufbaus ist aber eine gewisse Trägheit, in "Echtzeit" (50 oder 60 mal pro Sekunde) lässt sich die Blende nicht steuern. Eine unauffällige Programmierung ist unabdingbar. Wir haben die Blende mit schwierigen Filmszenen auf Herz und Nieren überprüft. Dabei fiel uns auf, dass sich ihre Arbeitsweise insgesamt in einem guten unauffälligen Bereich bewegt. Sie regelt den Lichtstrom so, dass dunkle Szenen glaubwürdig dunkel erscheinen, und Außenaufnahmen realistisch hell. Bei schnellen Übergängen bzw. Kameraschnitten von hell auf dunkel ist manchmal aber ein leichtes Nachdunkeln bzw. Aufhellen wahrnehmbar. Perfekt arbeitet die Blende also nicht.

Positiv: Lautlose Arbeitsweise, Glaubwürdige Helligkeitskomposition, programmierbarer Wirkungsgrad
Negativ: Gelegentliches Pumpen bei schnellen Hell-/Dunkel- Wechseln, keine Echtzeit

Fazit: Empfehlenswert aber nicht frei von Nebenwirkungen, entspricht nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik

Auch die Ingenieure von Mitsubishi haben die Schwächen der alten Generation erkannt. Man hat reagiert und im HC6000 eine komplett andere Mechanik verbaut, die diesmal nicht an Sanyo, sondern Panasonic erinnert.

Der Vorteil dieses "neuen" Antriebs ist, dass er absolut lautlos arbeitet und eine schnelle Reaktionszeit ermöglicht, schneller als unser Auge. Soll die Blende geschlossen werden (bei dunklem Bildinhalt), drehen sich die Flügel um ihre Längsachse und schmälern den Lichtweg, wie zwei sich schließende Türen. Durch den Spalt gelangt wesentlich weniger Licht in den Kanal und der Schwarzwert wird deutlich verbessert. Durch direkte Induktion ist es möglich, die Blende in "Echtzeit", das heißt 50 oder 60-mal pro Sekunde, zu steuern. Damit leidet die neue Variante nicht unter der Blendenkrankheit des Nachdunkelns und Nachhellens (wie noch beim HC5000). Die Blende arbeitet so schnell, dass sie vom Auge gänzlich unbemerkt bleibt.

Auch die Gammaanpassung arbeitet so effektiv, dass in keinem Fall ein störendes Bildpumpen auszumachen ist, auch nicht bei schnellen Hell-/Dunkel- Wechseln. Allerdings ist die Helligkeitsverteilung ein wenig auf "Effekt" getrimmt: Sie bewirkt einen ungemein plastischen Bildeindruck, der aber in dunklen und mittelhellen Szenen ein wenig übertrieben wirkt und die Bildkomposition gegenüber dem Original leicht verfremdet, "anspitzt".

Positiv: Echtzeit, unhörbar, intelligente Gammaanpassung, keine starke Verfremdung der Bildkomposition
Negativ: Leicht angespitzte Helligkeitsverteilung

Mit der Einführung des SXRD High-End Projektors VPL-VW100 realisierte Sony auch ein neuartiges adaptives Blendensystem. Der Clou: Die adaptive, echte Iris sitzt nicht vor der Lampe wie bei anderen Modellen, sondern im Brennpunkt der Optik.

Durch diese neue Positionierung beeinflusst die Blende nicht den Lichtstrom pauschal, sondern erhöht bei dunklen Szenen auch den nativen Kontrast durch Filterung von Streulicht innerhalb der Optik. Durch die Fokussierung auf Streulicht, anstatt den Lichtstrom pauschal zu "kappen", ist die Iris in ihrer Effizienz deutlich stärker als andere Patente. Zudem ist es den Konstrukteuren gelungen, ihre Ansteuerung so geschickt zu programmieren, dass sie im Filmbetrieb praktisch nicht auszumachen ist. Einen Nachteil hat das System dennoch: Die Blende ist zwar schnell, arbeitet aber nicht in Echtzeit. Zwar bleibt ihre Arbeitsweise danke einer perfekt abgestimmten Gammaanpassung unsichtbar, doch erreicht sie nicht stets sofort ihren optimalen Wirkungsgrad. In der ersten Version (VW100) provozierte die Blende in dunklen Szenen noch ein Übersteuern von hellen Elementen, in neueren Generationen ist dies behoben.

Positiv: Sehr effektiv durch Filterung von Streulicht, unhörbar, kein Bildpumpen, programmierbarer Wirkungsgrad
Negativ: Arbeitet nicht in Echtzeit, Überstrahleffekte in erster Generation (seit VW50 nicht mehr...)

Epson war der erste Hersteller, der durch internen Einsatz von Farbfilter den nativen Kontrast von LCD Beamern bei richtigen Farben deutlich gesteigert hat. Daher waren und sind Epson Projektoren die LCD-Varianten mit den höchsten nativen Kontrasten. Diese werden zudem seit dem TW600 stets durch dieselbe Mechanik unterstützt.

Mit zwei Flügeltüren kann die Blende sich öffnen und schließen und so den Lichtstrom der Lampe kontrollieren. Bei Szenen mit wenig Licht und viel Schwarzanteil schließt sich die Blende, bis nur noch ein kleiner Lichtspalt übrig bleibt. Bei hellen Szenen hingegen legen sich die Flügel in eine horizontale Lage, so dass das Lichtfenster maximal groß wird und genügend Licht in den Lichtweg gerät. Der Schwachpunkt dieser Mechanik ist der große Stepmotor, der die Flügel nicht direkt per Induktion, sondern über ein Getriebe bewegt.

Es dauert sage und schreibe über 15 Sekunden, bis die Blende bei einem dunklen Bild komplett geschlossen ist und den Schwarzwert perfekt verbessert hat. Die adaptive Blende wird durch diese langsamen Aktionszeiten zwar geradezu unsichtbar in ihrer Arbeitsweise, allerdings profitieren dadurch aber auch nur Szenen, die längere Zeit dunkel bleiben, bei schnellen Hell / Dunkel- Wechseln sind keine Verbesserungen auszumachen. Beim Öffnen agiert die Blende etwas schneller, rund acht Sekunden vergehen bis zur maximalen Öffnung bei Weiß. In der Praxis dauert kaum eine dunkle Szene wirklich lange genug an, bis die Blende sich ganz geschlossen oder geöffnet hat. Dennoch ist die Blende im gewissen Umfang vorteilhaft für das Bild, denn sie arbeitet immerhin ohne störendes Helligkeitspumpen.

Leider hat die Blende aber noch weitere Nebeneffekte. So ist sie nicht ganz leise (in ruhigen Szenen macht sie sich durch leises Klopfen bemerkbar) und in mittleren Helligkeiten verstärkt sie Shading-Effekte. Sicherlich ist diese Blende nicht das beste System im Feld, zum Glück gleichen die Projektoren die Defizite durch höhere native Kontraste aus.

Positiv: Kein Bildpumpen, sehr guter Gammaausgleich mit akkurater Helligkeitsverteilung
Negativ: Nur begrenzte Wirkung, langsamer Antrieb, hörbar

Fazit: Empfehlenswert, aber bleibt hinter derzeitigen Möglichkeiten zurück, nicht mehr Stand der Technik

Es sind "adaptive" Blenden wie die vom Optoma HD80, die die Technik in Verruf bringen, denn hier entsprechen die theoretischen Messwerte in keiner Weise gängiger Praxis. Die Signalelektronik wartet bei dieser Primitiv-Variante einfach, wie lange eine Szene dunkel bleibt. Überschreitet die Szene ein gewisses Zeitlimit, schließt sich die Blende schlagartig mit einem lauten Klackern und dimmt das Bild sichtbar mit unzureichendem Gammaausgleich. Um diese geschlossene Blende wieder zu öffnen, muss nun die nächste Szene lange genug hell sein. Für den Filmbetrieb ist ein derartiger Mechanismus in keiner Weise hilfreich.

Positiv: Man kann die Blende deaktivieren
Negativ: Nicht wirklich adaptiv, laut, ineffektiv, kein ausreichender Gammaausgleich

Die obige Übersicht macht deutlich, dass nahezu jeder Hersteller einen eigenen Ansatz zur Realisierung adaptiver Blendensysteme verfolgt. Manchen Herstellern gelingt dies besser, als anderen. Daher ist adaptive Blende nicht gleich adaptive Blende. Wir fassen noch einmal die gängigen Varianten in einer Rangliste zusammen:

Platz	Hersteller	Technik	Aktuelle Modelle	Eigenschaften
1.	Panasonic	Flügelmechanik	PT-AX200, PT-AE2000	Echtzeit, effektiv, ausgereift
2.	Mitsubishi	Flügelmechanik	HC6000	Wie Panasonic, jedoch Gamma ein wenig überbetont
3.	Sony	Optik-Iris	VPL-VW60 VPL-VW200	Aufwändig und streulichtmindernd, keine Echtzeit
4.	Sony	Lichtweg-Iris	Bravia AW15	Effektiv, unauffällig aber nicht perfekt
5.	Epson	Flügelmechanik	EMP-TW700 EMP-TW1000 EMP-TW2000	Unsichtbar, aber langsam und wenig effektiv
6.	Mitsubishi	Schiebemechanik	HC4900	Effektiv aber nicht immer unsichtbar, langsam
7.	Sanyo	Schiebemechanik	PLV-Z5 PLV-Z2000	Langsam, hörbar, Bildpumpen
8.	Optoma	"Binär Blende"	HD80	Langsam, laut, uneffektiv, störend

Mit diesem ausführlichen Special haben wir aufgezeigt: Nicht das System der adaptiven Lichtblende an sich, sondern die technische Umsetzung der Hersteller ist entscheidend für die bildverbessernde Qualitäten der Technik.

Ein schlecht umgesetztes System kann alle Nachteile, die man der Technik pauschal nachsagt, bestätigen: Bildpumpen, Veränderung der Bildkomposition, Detailverlust und störende Nebengeräusche. Viele "Primitiv-Lösungen", gerade aus der Anfangszeit der adaptiven Blenden, haben schnell den Eindruck erweckt, adaptive Blendensysteme seien nur dazu da, die Messwerte und damit die technischen Daten in die Höhe schnellen zu lassen, fernab der Filmpraxis. Falsches technisches Verständnis angeblicher Experten und Marketing der "Gegenseite" taten ihr Übriges.

Doch gute Systeme, wie sie z.B. von Panasonic, Mitsubishi und Sony bereits eingesetzt werden, beweisen, dass eine optimierte adaptive Blende mit entsprechend intelligenter Steuerung und dynamischem Gammaausgleich durchaus in der Lage ist, ohne störende Nebeneffekte den Kontrast des Bildes, vor allem dunkler und mittelheller Mischszenen, signifikant zu verbessern. Nicht nur der Schwarzwert wird verbessert, sondern in vielen Szenen auch der InBild-Kontrast. So kann ein Projektor mit limitiertem nativen Kontrast mit Modellen mit weitaus höherem nativen Kontrast in vielen Szenen mithalten - Jedoch nicht in allen, weshalb ein sehr hoher nativer Kontrast nach wie vor ungeschlagen bleibt.

Fazit: Keine Angst und Vorurteile gegenüber adaptiven Lichtblenden! Wie bei allen Produktmerkmalen gilt es lediglich, die guten von den schlechten Systemen zu unterscheiden. Aus diesem Grund testet Cine4Home bei jedem neuen Projektor die Leistungsfähigkeit adaptiver Blendensysteme detailliert und erläutert sie sowohl in ihrer technischen Umsetzung als auch im Ergebnis auf der Leinwand. Gute adaptive Blendensysteme sind "das Auge" moderner Digitalprojektoren und eine Bereicherung für die Bilddarstellung.