Keine Produktbeschreibung ohne Kontrastangaben. Gerade in letzter Zeit
werden die Verkaufsargumente von aktuellen Digitalprojektoren immer mehr
auf die "hohen" Kontrastfähigkeiten gestützt. Angaben
von 1000:1 bis hin zu 3000:1 sind keine Seltenheit mehr. Doch wie aussagekräftig
und akkurat sind diese Angaben?
Tatsächlich stellen solche "vereinfachte" Daten eine Irreführung
des Kunden dar. Zwar ist der Kontrast ein wesentliches Qualitätsmerkmal
eines Bildausgabegerätes (vgl.
Artikel Kontrast bei Digitalprojektoren - Wie wichtig ist er wirklich?),
doch bei weitem nicht das einzige. Hinzu kommt, dass die Hersteller bei
der Messung des Kontrastes die notwendige filmoptimierte Kalibrierung
außer Acht lassen: Ein kalibrierter Digitalprojektor erreicht nur
in den seltensten Fällen annähernd die Hersteller-Kontrast-Angaben.
Wie kommt es zu diesem "Verlust"? Um dieses zu erläutern,
erst einmal kurzes Grundwissen zur Projektorkalibrierung.
1. Grundwissen der Projektionsdarstellung
1.1 Bilderzeugung durch Grundfarben
Aktuelle Digitalprojektoren arbeiten, indem sie aus dem Glühbirnenlicht
für jede Grundfarbe (Rot, Grün, Blau) je ein separates Bild
mit den entsprechenden Farbanteilen erzeugen. Diese monochromen Bilder
werden anschließend zu einem gemeinsamen Farbbild zusammenkombiniert
(3 Chip LCD) oder schnell nacheinander projiziert (1 Chip DLP). Eine detaillierte
Beschreibung der verschiedenen Projektions-Techniken finden Sie im Artikel:
"Großbildprojektion
- Eine Einführung" im Know How Bereich von Cine4Home.
LCD Projektoren brechen das Licht
in seine Grundfarben
DLP Projektoren verwenden ein Farbrad
zum Erzeugen der Grundfarben
1.2 Farbabstimmung
Doch wie genau werden die notwendigen, jeweiligen Farbanteile bestimmt,
um eine absolut akkurate Farbwiedergabe, wie im Kino, zu gewährleisten?
Die drei Grundfarben ergeben, wenn sie zu gleichen Teilen überlagert
werden, die Farbe Weiß. Doch es gibt Unterschiede. Tatsächlich
ist unser menschliches Auge in der Lage, unzählig viele Nuancen von
Weiß zu unterscheiden. Zur korrekten Weißanalyse (Farbtemperatur)
gibt es die Einheit "Kelvin", benannt nach dem Britischen Physiker
W.T. Kelvin. Sie nimmt als Referenz einen theoretischen Körper der
bei 0° Kelvin (= -273° Celsius) absolut schwarz ist und setzt
seine bestimmten Glühfarben in Bezug auf die Temperatur, auf die
er erhitzt wird.
3000 Kelvin bezeichnen also das Weiß, dass dieser theoretische Körper
bei 3000° K erzeugt.
Normales Tageslicht hat eine Farbtemperatur von ca. 5000 Kelvin (kurz
D50), Mittagssonne ca. 6500 K (D65).
Rot, Grün und Blau ergeben
überlagert Weiß
Welches Weiß erzeugen nun Fernsehgeräte und Projektoren? Um
eine einheitliche Farbwiedergabe zu gewährleisten, wurde für
die Videodarstellung die Farbtemperatur 6500K (wie Mittagslicht) ausgewählt.
Idealerweise erzeugt ein Projektor also ein Weiß, bei dem die Rot-,
Grün- und Blauanteile so abgestimmt sind, dass ein Weiß mit
6500K entsteht.
Verschiedene Weißtöne
Natürlich kann man diesen Weißabgleich auch verändern
(je nach persönlichem Geschmack) aber dies verfälscht die Farben
insgesamt. Denn: DVD und Videotransfers werden auf 6500°K abgestimmt.
Und was beim Encoden zu Grunde gelegt wird, muss folglich auch beim Decoden
/ Darstellen beachtet werden.
Die Farbtemperaturanpassung erfolgt übrigens nicht nur für das
maximale Weiß. Auch sämtliche Grautöne, die nichts anders
sind als Weiß mit reduzierter Helligkeit (Helligkeitsabstufungen),
sind idealer weise auf 6500°K abgestimmt. Das Ergebnis ist eine perfekt
homogene Grauskala. Ist sie erreicht, stimmt die Farbwiedergabe in allen
Helligkeitsbereichen.
Homogene Grauskala
Die Grauabstufungen werden in sogenannte "IRE" Level eingeteilt.
Schwarz entspricht IRE 0, Weiß IRE 100. Grauskalen bestehen oft
aus 10 verschiedenen Graubalken mit Helligkeitssprüngen von 10 IRE
(IRE 0,10,20....100).
Das Verhältnis von maximalem Weiß (ganz rechts) gegenüber
Schwarz (ganz links) beschreibt den Kontrast. Hat ein Gerät einen
Kontrast von z.B. 800:1, so ist die Helligkeit des maximalen Weiß
800 mal so groß wie die des Schwarz. Je größer der Kontrastumfang,
desto mehr Grauabstufungen sind theoretisch möglich. Die Dynamik
wird erhöht.
Um also Farbdarstellung und Kontrast eines Projektors zu optimieren, sollten
folgende Punkte erreicht werden:
a) Das maximale Weiß sollte dem Maximum entsprechen,
das der Projektor farblich korrekt darstellen kann.
b) Schwarz sollte möglichst dunkel sein. Je dunkler desto besser
die Durchzeichnung in kontrastarmen Szenen.
c) Der Projektor muss in allen Helligkeitsbereichen die
Rot-, Grün- und Blaufarbanteile so mischen, dass die Farbtemperatur
6500°K entspricht (perfekte Grauskala).
1.3 Maximales Weiß
Das Maximale Weiß entspricht dem Weiß, das der Projektor bei
maximaler Helligkeit noch so darstellen kann, dass die Farbtemperatur
6500°K entspricht, die Rot-, Grün- und Blauanteile also noch
richtig abgestimmt sind.
Dieser maximale Weißwert wird durch die "Limitierende Farbe"
festgelegt. Was bedeutet "limitierende Farbe"?
Wie oben erläutert, teilt der Projektor mit Hilfe von Prismen oder
Farbrad das weiße Licht der Glühlampe in seine Grundfarben
auf. Bedingt durch die jeweilige Konstruktion sind die sich ergebenden
Farbanteile aber nicht gleich stark. Im Idealfall entsprächen die
Farbanteile denen von 6500°K, aber schon die Glühlampe weicht
meistens mit ihrem ursprünglichen "weißen" Licht
ab. UHP Birnen, die in den meisten Projektoren Verwendung finden, produzieren
z.B. nicht 6500°K. Xenon Birnen (z.B. in D-ILA Projektoren) kommen
diesem Wert am nächsten.
Durch diese "Ungenauigkeiten" im Licht ergeben sich also Farbüberschüsse,
die vom Projektor bei der Bilddarstellung "herauskorrigiert"
werden müssen. Umgekehrt gibt es zwangsläufig eine Farbe, die
die Schwächste darstellt. Sie hat ihre maximale Leuchtkraft schon
bereits erreicht, während andere Farben noch Potenzial haben (das
aber wegen der Farbtemperatur ungenutzt bleibt).
Die limitierende Farbe (hier Rot)
bestimmt die maximale Helligkeit
Produziert ein Projektor z.B. weniger Rot als Grün und Blau, so bestimmt
Rot die maximal mögliche Helligkeit bei einem Weiß von 6500°K.
Grün und Blau könnten zwar noch "höhergedreht"
werden, würden aber die Farbtemperatur verändern. Ein Fehler
der oft nicht bemerkt wird: Zu hoch eingestellter Kontrast zwingt den
Projektor, die Grundfarben über die limitierende Farbe hinaus zu
maximieren.
Hier setzt die Problematik der Werks-Kontrastangaben ein:
2. Kontrastangaben der Hersteller
Um einen möglichst hohen Kontrastwert in den technischen Daten zu
erhalten, beachten die Hersteller in den meisten Fällen nicht die
richtige Farbkalibrierung, der Kontrast wird bewusst übertrieben
ungeachtet der richtigen Farbtemperatur und sonstiger Bildverfäschungen.
Betrachten wir ein Beispiel zur Veranschaulichung. Wie bereits erläutert,
ist das Farbspektrum des Projektionslichtes nicht optimal: Eine oder zwei
Farben sind dominant. Unser Beispielprojektor hat einen starken Rotmangel,
d.h. es gibt wesentlich mehr Blau- und Grünanteile im Licht als Rotanteile.
Wenig Rot im Projektionslicht
Das resultierende Weiß ist zwar hell, aber zeigt eine falsche Farbtemperatur.
Es ist viel zu "kalt" für eine akkurate Videodarstellung.
Durch die Kalibrierung werden die Grün und Blauanteile angepasst
(heruntergeregelt):
Kalibrierte Farbverteilung
Es geht grüne und blaue Lichtleistung verloren. Das resultierende Weiß hat jetzt die notwendige Farbtemperatur von 6500 K, ist aber nicht mehr so hell. Doch zumindest bei angeblich filmoptimierten Projektormodellen muss genau dieser Weißlevel zur Kontrastmessung herangezogen werden.
Wie das Beispiel oben zeigt, führt die korrigierte Farbtemperatur zu massiven Unterschieden in dem Kontrastergebnis, kein Wunder, dass dieses "Detail" gerne unter den Tisch fällt.
Fazit
Sind die Kontrastangaben der Hersteller nun vollkommen wertlos? Nicht
unbedingt! Man muss nur wissen, wie man sie zu interpretieren hat. Kontrastangaben
entsprechen in der Regel dem absoluten maximal möglichem Messwert,
der ungeachtet einer Farbkalibrierung in optimalen Raumbedingungen gemessen
werden kann. Im PC-Betrieb, wo oft eine kältere Farbtemperatur von
Vorteil ist, können diese Projektoren / Plasmas diese Kontrastwerte
auch im Alltagsbetrieb sinnvoll nutzen.
Für die Filmwiedergabe sind die Kontrastwerte ein gewisser Anhaltspunkt:
Ein Projektor, der z.B. eine Kontrastangabe von 2000:1 und mehr in den
technischen Daten zeigt, wird auch nach der Kalibrierung einen "guten"
Kontrast von immerhin 1000:1 beibehalten (Eine Halbierung des Kontrastes
bei der Farbkalibrierung ist durchaus möglich!).
Bei dem Kauf sollte der Kunde daher darauf achten, dass er kompetent beraten wird. Im Zweifelsfall sollte man sich nach den Kontrasteigenschaften bei einer Farbtemperatur von 6500K erkundigen. Nach unserer Meinung sollten die Hersteller sich grundsätzlich für Videoprojektoren und Plasmafernseher auf eine Kontrastangabe einigen, die die notwendige Farbtemperatur von 6500K berücksichtigt.
In jedem Fall sollte man sich nicht von technischen Angaben täuschen
lassen. Der Kontrastwert ist nur eines von vielen Qualitätsmerkmalen,
zudem noch eines, dass sich mit am schwersten überprüfen lässt.
Beim Autokauf achtet man schließlich auch nicht nur auf die Höchstgeschwindigkeit,
ohne die sonstigen Fahreigenschaften zu berücksichtigen.
Cine4Home misst den Kontrast grundsätzlich nach der kompletten Kalibrierung und gibt die Werte "ungeschönt" in den Tests an.
E.Schmitt