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Beamer - Allgemeines

Begriffsdefinition

Ein Beamer (oder auch Datenprojektor, Videoporjektor), ist ein Gerät, welches Inhalte (aus PC, Visualizer, DVD-placer, etc.) einfach, großflächig darstellen kann. Das Wort Beamer ist ein Scheinanglizismus (Beamer heißen im Englischen Projector - im amerikanischen Englisch steht das Wort Beamer für Fahrzeuge der Firma BMW), ist jedoch im deutschsprachigen Raum als Bezeichnung üblich. Das Wort Beamer geht auf das Englische Wort Beam für (Licht)-Strahl zurück. Üblicherweise wird mit einem Beamer auf eine Projektionsleinwand projiziert, aber auch spezielle Projektionswandfarben oder auch Rückprojektionsscheiben oder Projektionswände sind im Gebrauch.

Herkunft 

Als Vorgänger eines Beamers können LCD-Panele für Overheadprojektoren gesehen werden. Diese Panele waren durchscheinende Bildschirme, welche auf einen Overheadprojektor gelegt wurden. Das Bild wurde dann wie eine normale Folie auf der Wand präsentiert. Nachteil war vor allem die geringe Größe der Panele, die geringe Auflösung sowie die sehr geringe Helligkeit, da die Panele keine besonders hohe Transparenz hatten.

Beamer-Arten  

Röhrenbeamer

Beispielbild RöhrenprojektorDie ersten Beamer waren mit Kathodenstrahlröhren als Bildgebende Einheit ausgestattet. Es gab je eine Röhre für jede der 3 Grundfargen (Rot, Grün, Blau), von denen jede ein eigenes Objektiv besaß.

Wie im Beispielbild gut zu sehen, waren Röhrenbeamer sehr voluminös und waren nur für die Deckenbefestigung vorgesehen.

Vorteile

  • Der größte Voteil der Röhrenbeamer war, dass die Geräte analog waren und somit die Auflösung variabel war. Somit konnten auch Auflösungen unnd Standarts dargestellt werden, welche bei Kauf des Gerätes noch nicht bekannt waren.

  • Dadurch, dass die Geräte analog waren, gab es keine Pixel wodurch die Bilder unschärfer waren jedoch natürlicher erschienen.

  • Jede Röhre erzeugte selbst Licht und jede Lampe hatte eine übliche Lebensdauer von 10.000 Stunden (heutige Beamerlampen üblicherweise 2000 Stunden).

  • Der Schwarzwert waren hervorragend (1:10.000 - 30.000).

Nachteile

  • Die Röhren mussten aufeinenander abgestimmt werden um die Konvergenzabweichung zu minimieren - dadurch entstand ein sehr hoher Aufwand beid er Montage.

  • Die Geräte waren sehr groß und schwer und konnten daher nicht auf jeder Decke montiert werden, zudem konnten durch die Größe die Geräte kaum mobil eingesetzt werden konnten.

  • Die Geräte waren sehr Lichtschwach, der Raum musste komplett verdunkelt werden.

  • Sobald eine Röhre getauscht werden mussten, war dies praktisch unrentabel, da jede Röhre sehr teuer war.

  • Die Geräte waren sehr teuer.

 

LCD-Beamer

LCD-Beamer haben als bildgebende Einheit LCD-Panele (mindestens eines für jede Grundfarbe), das Prinzip entspricht einem Diaprojektor. Das Licht wird aus der Lampe geführt, mehrmals gerichtet, dann mit Spiegeln aufgeteilt. Danach durch die LCD-Panele mit Farbpolfilter geführt und über einen Primenblock wieder zusammengsetzt. Jedes LCD-Panel stellt das Bild in einer Grundfarbe dar und wird durch das Zusammenführen im Prismenblock zu einem Bild zusammengesetzt.

Vorteile

  • Die LCD-Beamer sind günstiger

  • Die Farbtreue ist besser als bei Geräten, anderer Bauart

Nachteile

  • Bei LCD-Panelen gibt es einen Memory-(Einbrenn-)Effekt: bei zu langem Zeigen eines Standbilds, werden die Pixel träge und an das Bild wird dauerhaft wie ein Schatten im Bild gezeigt (gut zu sehen bei Bildschrimen auf Flughäfen).

  • LCD-Geräte brauchen einen Luftfilter, dadurch ist Filtersäubern -wechseln notwendig.

  • Staub setzt sich mit der Laufzeit auf den Panelen fest, wodurch Farbfelcken entstehen.

  • LCD-Geräte benötigen einen stärkerenLüfter (die Panele sind sehr temperaturempfindlich), diese Lüfter können sehr geräuschintensiv sein.

  • Rauch kann die Panele beschädigen, Nikotin setzt sich auf den Panelen fest (ein Gelbstich entsteht).

  • Die 3 LCD-Panele müssen kovergiert werden, dies geschieht nie zu 100% worduch ein Konvergenzfehler entsteht.

  • Nachziehen des Bildes - da LCDs generell eine Trägheit besitzen
  • Die Farbstoffe von organischen LCDs bleichen mit der Zeit aus. Nach mehreren 1000 Stunden Betriebsdauer müssen daher die Panele getauscht werden. Anorganische LCD-Panels welche in den letzten Jahren vermehrt auf den Markt kommen, sollen dieses Manko laut den Herstellern zwar nicht haben, es ist jedoch davon auszugehen, dass dieser Effekt dennoch vorhanden ist, da alle Materialien welche mit Licht in Berührung kommen, mit der Zeit ausbleichen.

DLP-Beamer

Die DLP-Chiptechnik wurde von der Firma Texas Instruments entwickelt, welche bis heute sämtliche Rechte an der Technologie hält. DLP steht für Digital Light Processing und besteht aus einem DMD (Digital Micromirror Device) Chip sowie einem Farbgeber (meist ein Farbrad). Der DMD-Chip hat tausende mikroskopisch kleine Spiegelchen -  einen für jedes Pixel -  von denen jedes einzeln angesteuert werden kann. Die Spiegelchen kennen als Zustände entweder an (Spiegelchen reflektiert Licht) oder aus (Spiegel ist gekippt und reflektiert Licht nicht). Da somit nur Licht oder nicht Licht möglich ist, muss der Spiegel sehr häufig (bis zu 5000 Mal/Sekunde) gekippt werden um verschiedene Hilligkeitsstufen simmulieren zu können.

Wie bereits beschrieben wird in den meisten DLP-Geräten als Farbgeber ein Farbrad verwendet; dieses Farbrad rotiert sehr schnell und sendet jeweils einen Lichtstrahl für jede der Grundfarben (in manchen Modellen auch mehr Farben - bis zu 7- für ein natürlicheres Bild) gesendet wird. Bei Geräten anderer Lichttechnologie (LED) wird durch die Technologie jeweils anderes Licht gesendet.

Vorteile

  • Sehr gute Bildrate, wodurch es kein Nachziehen des Bildes gibt, dadurch eignen Sich diese Geräte besonders gut für Filmdarstellung

  • Kein Einbrennen des Bildes, da das Licht durch nichts durchleuchtet sondern reflektiert wird

  • Höherer Kontrast (hoher Schwarzwert), da wenn ein Spiegel gekippt ist kein Licht reflektiert wird

  • Da der Spiegel-Chip wesentlich unempfindlicher ist als die LCD-Panele benötigen DLP-Beamer keinen Luftfilter, daher sind die Geräte Langlebiger und verursachen geringere Service-Kosten.

Nachteile

  • Bei einigen Geräten können Regenbogeneffekte auftreten (Die Farben werden nicht ordentlich gemischt, bzw. abgegrenzt) wenn das Farbrad sich nicht schnell genug dreht.
  • DLP-Projektoren stellen Farben sehr intensiv dar. Dadurch wirken die Farben zwar sehr lebendig, aber nicht natürlich und weichen oft stark von dem Bild ab, wie es am Bildschrim dargestellt wird.
  • Früher waren DLP-Geräte deutlich teurer als LCD-Geräte, dieser Unterschied wird jedoch immer geringer.

LED-Beamer

Seit einigen Jahren kommen vermehrt LED-Beamer auf den Markt. LED-Beamer sind DLP-Beamer, bei welchen die Lampe durch LEDs ersetzt wurde.

Vorteile

  • Alle Vorteile eines DLP-Beamers
  • LEDs haben eine sehr hohe Energieeffizienz; dies bedeutet, dass im Verhältnis mehr Energie in Licht umgesetzt wird als in Wärme
  • Da weniger Wärme erzeugt wird können die Gehäuse kleiner sein und die Lüfter können schwächer sein
  • LEDs halten wesentlich länger als herkömmliche Lampen (20.000 Stunden laut Hersteller, wohingegen herkömmliche Lampen max. 4000 Stunden halten)
  • Das Farbrad normaler DLPs fällt weg.

Nachteile

  • Die meisten reinen LED-Beamer sind im Moment sehr lichtschwach (bei LED-Beamern sind 30 Lumen üblich, bei herkömmlichen Geräten min 2000 Lumen), daher können die meisten LED-Beamer nur bei absolut abgedunkelten Räumen verwendet werden und erzeugen dann nur ein sehr kleines Bild
  • Die LEDs altern schnell und unterschiedlich (dies bedeutet, dass es zu Farbverschiebungen und Lichtverlust kommt)

Beispielbild Funktionsweise LED-Laser Hybrid

LED-Laser-Hybrid

Im Jahr 2010 hat die Firma Casio einen LED-Laser-Hybrid Beamer auf den Markt gebracht, welcher die schwache Lichtleistung der LED-Beamer durch Einbindung eines Lasersausgleicht.Hierbei werden die Farben