MOBILE TIMES Archiv Startseite : Archiv : Heft 25 : Artikel

Artikel aus Mobile Times 25

Licht an!

Mobile Projektoren als unverzichtbares Hilfsmittel für ansprechende Präsentationen und Seminare werden immer vielseitiger und leichter - aber leider nicht billiger...

Egal ob es sich um eine Produktpräsentation, ein Seminar oder eine Schulung handelt: Immer mehr greift man statt zur Overheadfolie zum Projektor, den man direkt an das Notebook anschließen kann. Doch wenn man keinen Raum hat, in dem man den Projektor fix aufbauen kann, so stellt man sich die Frage, ob der Projektor denn ausreichende Leistung bietet, und dennoch tragbar genug ist, um ihn mitzunehmen.

Wenn man die Frage nach der Tragbarkeit stellt, so genügt ein Blick auf das Gewicht, das wir für diese Übersicht mit 10 kg begrenzt haben. Die Frage nach der Leistung ist schon komplizierter, denn hier muß man mehrere Faktoren berücksichtigen:

Die Lichtstärke: Diese wird meist in ANSI-Lumen angegeben sie bezeichnet die Helligkeit, mit der ein vorgegebenes Testbild in einem vordefinierten Raum projiziert wird. Die Helligkeit hängt natürlich hauptsächlich von der Leuchtkraft der Glühbirne ab, die sich wiederum im Stromverbrauch niederschlägt.
Die Ausleuchtung: Hier wird die Helligkeit am Rand mit der Helligkeit in der Bildmitte verglichen. Besonders bei Geräten mit nur einer Lichtquelle und einem unzureichenden Linsensystem kann es zu einer Abschattung des Randes kommen. Hier sollten Werte über 75 % vorliegen.
Der Kontrast: Das sogenannte Kontrastverhältnis gibt an, um wieviel Mal heller reines Weiß im Vergleich zu reinem Schwarz erscheint. Je höher die Zahl ist, desto klarer und kontrastreicher erscheint das Bild.
Die Farbwiedergabe hängt einerseits vom Farbwert des Eingangssignals ab, andererseits von der zur Beleuchtung verwendeten Glühbirne. Die empfundene Farbe hängt von der Temperatur des leuchtenden Körpers ab: Je höher die Temperatur, desto mehr blaue Farbanteile kommen in dem Licht vor. Da das menschliche Auge sich im Laufe der Evolution an das Licht der Sonne angepaßt hat, empfinden wir Licht mit einer Farbtemperatur von 5600° K (der Oberflächentemperatur der Sonne) als weiß. Glühendes Eisen mit 800° C oder etwa 500° K erscheint daher rot, und das Licht von Halogenlampen, deren Wendel etwa 3400° K hat, gelblich, während Metalldampflampen oder Xenonlampen mit etwa 6000° K bläulich-weiß erscheinen. Da sich das menschliche Auge aber recht gut anpassen kann, wirken diese "Tageslichtlampen" in Räumen, in denen Kunstlicht vorherrscht, oft grell und hart.

Was kann ich anschließen?

Die meisten Projektoren verfügen über drei Arten von Steckern: 15polige Monitorstecker für den Anschluß von Computern (in der Tabelle mit RGB abgekürzt), 4polige DIN-Stecker für S-Video und Klinkenstecker für normale Videosignale (in der Tabelle mit S-V und RCA abgekürzt). Daneben gibt es bei Epson auch Projektoren, die noch 5-BNC-Buchsen haben, die ebenfalls ein RGB-Signal vom Computer aufnehmen.

Ein wirklicher Fortschritt in Richtung Mobilität sind aber Projektoren, bei denen man eine PC-Card verwenden kann. Denn hier erspart man sich die Mitnahme der Computers und muß nur mit dem Projektor unterwegs sein. Will man weiter Gewicht sparen aber trotzdem für alle Eventualitäten gerüstet sein, so kann man auf eines von zwei Kombiangeboten zurückgreifen: den Projektor mit Leinwand in einer Tragetasche. Dieses Angebot gibt es für den Toshiba TDP 490 und den Epson EMP-5500. Bei Toshiba ist dann auch noch ein Libretto dabei, mit dem man zwar wegen der kleinen Tastatur nicht wirklich arbeiten kann, doch zum Abspielen der Präsentation ist er mehr als ausreichend - und man will ja kein unnötiges Gewicht herumtragen.

Wie aus den Daten ein Bild wird

Wenn man nun die Datenquelle an den Projektor angeschlossen hat, hat man natürlich noch lange kein Bild. Und gerade vom Umwandlungsprozeß von Daten zu Licht hängt ja die Bildqualität ab.

Eine Möglichkeit ist CRT, was aber aus Gewichtsgründen für mobile Projektoren ausscheidet. CRT steht dabei für "Cathod Ray Tube" oder Kathodenstrahlröhre, also dasselbe Funktionsprinzip, das man auch für Fernseher und Computermonitore verwendet.. Diese Geräte erkennt man von außen leicht an den drei Bildröhren für die Grundfarben Rot, Grün und Blau - und am Gewicht von 50 kg oder mehr ...

Der erste Schritt zum leichten Projektor waren TFT-Diplays, wie sie auch in modernen Notebooks vorkommen. Hier sitzt an jedem Punkt ein Transistor, der den Punkt für Licht sperrt oder nicht. Mit drei LCDs, die jeweils einen Farbfilter für rot, blau und grün haben, bekommt man dann das farbige Bild. Das Teure daran ist der Ausschuß: Wenn bei der Produktion die Fehlerquote eins von einer Million beträgt, so kann dies schon das Ende bedeuten, da schon auf einem SVGA-Bildschirm 3×800×600 = 1.440.000 Transistoren sitzen. Je strenger man Bildschirme mit einzelnen Fehlpixeln aussortiert, desto teurer wird das ganze. Weiterentwicklungen dieser Technik sind Aktivmatrixen, die auf Polysilizium basieren und eine höhere Lichtdurchlässigkeit haben.

Egal ob Polysilizium oder nicht, diese Displays haben einen entscheidenden Nachteil: Jeder Punkt hat einen dünne schwarzen Rand, den man bei einem Notebook nicht sieht, sehr wohl aber, wenn man plötzlich ein metergroßes Bild an der Wand hat. Für jeden einzelnen Punkt muß es nämlich Leiterbahnen geben, die dem Transistor den Schaltstrom zuführen. Bei Pioneer hat man nun mit der DRI-Technik die Leiterbahnen hinter den Chip verlegt und schickt das Licht nicht mehr durch das Paneel, sondern läßt es reflektieren, womit man die störenden schwarzen Linien vermeiden kann und die Lichtausbeute von 70 % auf 95 % steigern kann.

Eine ähnliche Idee hat es bei Texas Instruments gegeben, nur hat man für die DLP-Technik die Fortschritte der Mikromechanik genutzt: Auf dem DMD-Chip sitzen Hunderttausende kleine Spiegel, die das eintreffende Licht entweder zu Optik reflektieren oder davon weg. Je nach Bauart hat man entweder für jede der drei Grundfarben einen eigenen Chip oder man wirft nacheinander rotes, grünes und blaues Licht auf einen Chip. Im zweiten Fall sind natürlich nicht so hohe Bildwiederholraten möglich, da sich die Spiegelchen nur mit einer endlichen Geschwindigkeit bewegen können, dafür sind die Geräte kompakter. NEC zum Beispiel setzt die 3-Chip-DLP-Technik nur für über 100 kg schwere Großprojektoren ein, während die 1-Chip Geräte derselben Firma nur 4,2 kg wiegen.

Noch einen anderen Weg geht JVC, wo man die D-ILA-Technologie entwickelt hat, die auf einem neuartigen Lichtventilchip basiert.

Welche Auflösung?

Die Auflösung hängt einerseits von der tatsächlich vorhandenen Anzahl von Bildpunkten in dem bilderzeugenden Element ab. Dabei sind hier schon derart viele Geräte mit genuiner XGA-Auflösung vorhanden, daß man schon von einem neuen Standard für Projektoren sprechen kann. Daneben kann ein Projektor natürlich auch noch andere Auflösungen darstellen, wobei drei Techniken zum Einsatz kommen: Windowing, Komprimierung und Resizing.

Windowing bedeutet, daß man nur einen Ausschnitt sieht. Wenn das Bild weniger Punkte hat als der Projektor darstellen kann, so sieht man das ganze Bild und ein Teil der Bildpunkte des Projektors bleiben schwarz. Hat das Bild mehr Punkte als der Projektor darstellen kann, so sieht man nur einen Ausschnitt des Bildes, den aber ohne Qualitätseinbußen.

Bei Komprimierung werden einfach Bildzeilen herausgeschnitten. Ist das Bild zu groß für den Projektor, so verliert man Information, ist das Bild kleiner als die Maximalauflösung, dann sind zusätzliche Linien zu sehen.

Resizing ist die aufwendigste Methode, bei der Mittelwerte errechnet werden. Ist das Bild zu groß für den Projektor, so wird aus zwei benachbarten Punkten ein neuer gemacht, dessen Helligkeit und Farbe Mittelwerte sind. Hier verliert man kaum Information, aber es leidet die Bildschärfe und der Kontrast. Ist das Bild kleiner als die Auflösung des Projektors, so vermeidet diese Methode harte Stufen, und man bekommt weiche Übergänge, die niedrigauflösende Bilder auf der großen Wand gleich besser aussehen lassen. Diese Methode wird daher auch am häufigsten angewandt.

Von der Lichtquelle zur Leinwand

Wenn man nun Licht erzeugt hat - mit welcher Methode auch immer - so muß dieses noch durch die Linse hindurch, welche das Lichtbündel für eine bestimmte Entfernung fokussieren soll: das berühmte Scharfstellen vor Beginn des Vortrags.

Abgesehen von dem Hinweis auf reflektionsfreie vergütete Linsen gibt es auch hier etwas Neues: NEC hat - derzeit nur für seine CRT-Geräte - LCOS entwickelt. Hier ist zwischen der Linse und der Bildröhre nicht Luft, sondern Flüssigkeit. Da die Ausbreitung von Licht vor allem von der Brechung an Grenzflächen - wie hier der Grenze Luft-Glas - abhängt, kann dadurch störendes Abweichen von Licht in Nachbarpixel oder aus dem Bild heraus verringert werden, wodurch der Kontrast um 40 % und die Helligkeit um 20 % gesteigert werden. Ganz weg ist es natürlich erst, wenn es keine Grenzfläche mehr gibt - dann fällt aber auch der bündelnde Brechungseffekt der Linse weg.

Diese Flüssigkopplung von Bilderzeuger und Linse kann man sich für TFT oder DRI erst vorstellen, wenn eine geeignete Schutzschicht für die Elektroden gefunden ist, und die Frage geklärt ist, ob der Verlust durch die Schutzschicht kleiner ist als der Gewinn durch die Flüssigkopplung. Bei DLP wird diese Verbesserung wahrscheinlich nie kommen, denn die Spiegelchen bräuchten in einer Flüssigkeit viel zuviel Energie, als daß sie sich schnell genug bewegen könnten. Eine Zwischenschicht würde aber genau dieselben Brechungen an einer Grenzschichte Luft-Glas aufweisen, wie dies heute bei der Linse der Fall ist - man könnte also von keiner Verbesserung sprechen.

Was brauche ich?

Die einzige Frage, die jetzt noch ungeklärt ist, lautet: "Welchen Projektor für welches Umfeld?". Faktoren wie die vorhandenen Stecker und die benötigte Auflösung spielen natürlich eine Rolle. Daneben ist aber auch die Frage nach der benötigten Lichtstärke zu stellen. Für Räume, die man abdunkeln kann, oder in denen nur Kunstlicht vorkommt, sind Lichtstärken bis 240 Lumen durchaus ausreichend. Ist teilweise mit Tageslicht zu rechnen, wird man Lichtstärken von 500 Lumen aufwärts benötigen. Für nicht abdunkelbare Räume mit Tageslicht schließlich sollte man mit circa 1000 Lumen aufwarten.

Das alles stimmt natürlich nur, wenn man von einem Raum mit höchstens hundert Personen ausgeht. Will man statt Seminare Konferenzen veranstalten, so wird man 3000 Lumen oder mehr benötigen, was ein mobiler Projektor nicht mehr leisten kann, da alleine die Kühlaggregate für derart massive Lichtquelle mehr wiegen als so mancher mobile Projektor.

Michael Köttl