Hallo liebe Experten,

ich bin auf der Suche nach einer Antwort zum Thema Farbmischung bei Projektoren. Grundsätzlich wird ja offensichtlich basierend auf additiver Farbmischung gearbeitet. Von wirklichen Primärvalenzen ist man aber ja bei den meisten Projektoren wohl weit weg, sprich man hat spektral recht breite "Primärvalenzen" oder sagen wir Grundfarben. Rot, grün und blau sind somit selbst schon "Mischfarben" was wohl den "Farbraum" (wenn man in dem Falle davon sprechen darf) einschränkt.

Wie im Sony-Bildwandthread beschrieben, beschäftige ich mich mit der Entwicklung einer kontrastverbessernden Bildwand - allerdings mit dem Blick auf Laserprojektoren, die echte Primärvalenzen und wunderschöne Farbräume realisieren können. Einfache Tests haben allerdings gezeigt, dass unser Ansatz auch mit konventionellen Projektoren zu funktionieren scheint. Darauf hin habe ich mir ein Spektrum der "Primärvalenzen" derartiger Beamer besorgt und feststellen müssen, das quasi der komplette sichtbare Bereich von 380-780 nm genutzt wird. Es sind nur sehr kleine Spektralbereiche ungenutzt.

Dies hat bei mir zu der Frage geführt, ob bei diesen Projektoren der für jede "Grundfarbe" bereitgestellte Wellenlängenbereich IMMER genutzt wird. Ich weiss nicht recht, wie ich es ausdrücken soll: In dem mir vorliegenden Spektrum reicht die blaue Grundfarbe beispielsweise von 380-480 nm. Die Frage ist, ob für jede Farbe im projizierten Bild, die Blautöne enthält die komplette Bandbreite von 380-480 nm genutzt wird, oder ob zur Optimierung der Farbe auch die Möglichkeit besteht, beispielsweise nur 380-440 zu nutzen und für andere Bilder beispielsweise 400-480 nm.

Wie sieht zum Beispiel ein Farbrad aus? Gibt es nur drei Segmente mit eben den drei Grundfarben, oder gibt es noch mehr Abstufungen von blau, rot und grün?

Die Frage ist vor dem Hintergrund interessant, ob es "erlaubt" ist, durch eine Bildwand die für die Grundfarben verfügbaren Bandbreiten einzuschnüren, in dem man zum Beispiel nur 420-460 nm reflektiert, den Rest aber absorbiert, obwohl die blaue Grundfarbe des Projektors von 380-480 nm geht. Wenn für die Projektion immer die volle Bandbreite genutzt wird, müsste das erlaubt sein, andernfalls sicher nicht.

Kennt sich hier jemand aus? Ich habe mich leider mit den Projektionstechniken hinsichtlich der Farberzeugung noch nicht so im Detail auseinander setzen können. Das Meiste was man findet betrifft auch eher die Pixelerzeugung. Das FAQ hier habe ich gelesen, aber auch dort steht leider nur was vom Farbrad, nicht wie es im Detail aussieht

Wäre nett, wenn jemand mir auf die Sprünge helfen könnte. Ich hoffe, das Unterforum ist korrekt gewählt ...

Gruß,
Chris

Hallo Cybergent!

Vielen Dank für die Info, das hilft mir schon einmal weiter. Allerdings leuchtet mir nicht ganz ein, weshalb bei Farbrad und LCD die Filter das Problem darstellen sollen - die sind doch machbar. Ist es nicht vielleicht eher das Problem, das mit zunehmender Ausblendung von Anteilen der spektralen Lichtquelle zu viel Energie/Lichtausbeute verschenkt wird und man deshalb davon Abstand nimmt, die spektralen Bandbreiten einzuengen?

Ich habe für Spaß mal RGB Filter gemacht (also 3 Filter, einen für rot, einen für grün...) . Mit 12 Einzelschichten bekommt man da schon ganz ansehnliche Ergebnisse hin. Bei den Kosten der Prokis dürften die Herstellungskosten für korrekte Filter eigentlich nicht das Gros ausmachen!

Gruß,
Chris

Hallo HJS:

Du hast ganz recht, der Farbraum ist dann optimal. Ebenfalls korrekt ist, dass man Intensität "verschenkt" wenn man nur schmalbandig remittiert. Die Bild- bzw. Farbqualität steigt jedoch und durch die hinzukommende Fremdlichtstabilität wird dieser negative Effekt (Anwendung auf einer Bildwand) relativiert.

Bei unserem Ansatz ist es zudem möglich - auf Kosten der Fremdlichstabilität - Reflektivitäten nahe 100 % für die Primärvalenzen zu erhalten, wodurch benfalls ein negativer Effekt durch Verlust von Spektralanteilen reduziert wird.

Meine Problem bzw. die Fragestellung über die ich derzeit nachdenke ist eher die, wie die spektrale Reflektivität einer kontrastverbessernden Bildwand für einen konventionellen Beamer aussehen müsste, um farbneutral die Qualität zu verbessern. Farbneutral hier im Sinne, dass keine Farben verfälscht werden (aus rosa beispielsweise rot wird). Für die Laserbeamer ist das relativ unproblematisch, weil - wie Du schon gesagt hast - die Primärvalenzen spektral nahezu keine Ausdehnung haben, da muss wirklich "nur" das Verhältnis der Reflektivitäten für die Primärvalenzen angeschaut werden - je breiter jedoch die Grundfarbe, desto "spannender" wird die Frage nach dem erforderlichen Reflexionsspektrum.

Gruß,
Chris

Hallo Jürgen...

Original geschrieben von HJS
Hallo Chris,

was ist Fremdlichtstabilität? Du meinst ja wohl nicht Fremdlichtempfindlichkeit - Empfindlichkeit ist ja was anderes als Stabilität?

Sorry, der Begriff hat sich bei uns so eingeschliffen. Ich meine damit letztlich die Kontrastoptimierung. Also die Unabhängigkeit der Bildqualität von Orientierung/Verteilung und Intensität des Fremdlichts. Das projizierte Licht ist in seinen Eigenschaften wie Kontrast dann "stabil" gegenüber Variation des Fremdlichts.

Wenn ich Deine Idee richtig erahne, dann soll Deine Leinwand die drei Grundfarben selektiv reflektieren und du fragst dich nun, wie muss diese "farbspezifische" Reflexion gestaltet sein, damit keine Farbverfälschungen entstehen.

Vielleicht nicht ganz genau aber in etwa, ja (s.u.). Mich interessiert, ob die spektrale Ausdehnung der Farbanteile für die Farbmischung eines Prokis immer die gleiche ist, oder ob auch Teile der spektralen Bandbreite genutzt werden um Farben zu mischen!

Ich bin kein Fachmann, aber meiner Ansicht nach wäre das kein großes Problem wenn man akzeptiert, dass das System Proki+Leinwand neu farbkalibriert werden muss.

Wenn zum Beispiel Rot im Ganzen um 20% schlechter reflektiert wird als z.B. Grün, dann müssen einfach (??) die Farbansteuerungen neu eingestellt werden. Dies könnte z.B. passieren, wenn die Spekten nicht so gut zusammenpassen.

Genau das ist die Frage. Wenn die komplette Grundfarbe "rot" des Prokis reflektiert wird und dies in allen Teilen des "rots", dann stimmt Deine Argumentation des Farbabgleichs an die Bildwand. Problematisch würde es allerdings, wenn der Projektor für die Farbmischung nicht immer das "ganze Rot" verwendet, sondern vielleicht nur Teile. Wenn nun die Remission der Bildwand ungünstig ausgelegt wäre, würde das bedeuten, dass für manche Farbmischungen der Rotanteil fehlen würde, für andere aber vorhanden wäre. Wie gesagt, die Frage ist, ob die Prokis das so machen, oder ob die "Primärvalenzen" immer die gleiche spektrale Ausdehnung haben. Wenn letzteres der Fall ist, dann würde eine selektive Remission der Bildwand meines Erachtens die Farbreinheit verbessern können und ein Farbabgleich nach dem von Dir beschriebenen Vorgehen sollte ausreichen.

Meine Frage: Kann man die Intensitäten der Grundfarben am Proki unabhängig voneinander kalibrieren?

...
Aber noch mal: bei einem DLP sind ja im Farbrad schon Filter, Deine Leinwand würde dann wie ein hintereinandergeschaltetes zweites Filter wirken was die Lichtausbeute deutlich verringern müsste.
Gruß Jürgen

was nur stimmt, wenn die Remission der selektiven Bildwand mit der einer spektral nicht selektiven übereinstimmt. Ich habe keine Ahnung, was für Reflektivitäten man mit konventionellen Bildwänden so erreicht (70 %) ? Mit der im Sony-Bildwand Thread gezeigten Platte haben wir für die Primärvalenzen Reflektivitäten um 90 %. Die spektrale Einschränkung kann dann eventuell durch diese hohen Remissivitäten kompensiert werden. Bei allen Tests mit dieser Platte konnte jedenfalls keinesfalls ein Verlust an Helligkeit gegenüber alternaitven Bildwänden festgestellt werden. Bei Interesse kann ich Dir die Specs mal mailen.

Vielen Dank für Deine Einschätzung zur Optimierung der Bildqualität. Mein Problem ist wirklich die gegenwärtig noch mangelnde Einsicht in die technologischen Realisierungsformen zur Farbmischung in den verschiedenen Beamertechnologien!

Gruß,

Christoph

Hallo Cybergent,

Original geschrieben von Cybergent
Die Möglichkeit, bzw. Notwenigkeit nach schmalbandigen Farbspektren richtet sich imho ja primär nach der spektralen Empfindlichkeit der Farbsinneszellen im Auge.

Auch diese haben ja eine gewisse spektrale Bandbreite. Nun stellt sich hierbei die Frage, ob diese Bandbreite nur eine Tor-Funktion hat oder qulitativ aufgelöst werden kann. Wenn also eine Sinneszelle alles innerhalb eines gewissen Bereiches pauschal als "blaue Anregung" erkennt, spielt es keine Rolle, ob das Lichtsignal Anfang, Mitte oder Ende des spektralen Fensters getroffen hat. Kann die Sinneszelle das jedoch unterscheiden, wird es relevant und wesentlich komplizierter.

Sehr interessanter Einwurf - da muss ich mal drüber nachdenken. Alle, die ich zu der Thematik bislang gehört habe, sagten mehr oder weniger eingeschränkt: Je schmaler desto besser! Aber es ist natürlich korrekt, dass die Empfindlichkeit des Empfängers nicht übertroffen werden muss.

Die spektrale Schmalbandigkeit der Primärfarben, bzw Filter muß ja nicht wesentlich besser sein, als die der Sinneszellen.

Bei einer pauschalen Empfindungsbandbreite der Sinneszellen würde eine engere spektrale Filterung eben nur die Intensitätsempfindung verringern, nicht aber die qualitative Farbempfindung verbessern. Das Spektrum der Einzelfarben müßte dann nur jeweils auf die Bandbreite der Sinneszellen abgestimmt sein, das aber eher so breit wie möglich innerhalb des Fensters, statt einer elitären Spektrallinie.

Ich hatte die Farbwahrnehmung der Zäpfchen bislang charakterisiert durch den in ihnen vorhandenen "Absorptionsstoff" verstanden. Diese definieren ja offenbar die Spektralwertkurven. Wenn ich mir diese wiederum ansehe, würde ich davon ausgehen, dass es kein digitales Wahrnehmungsmuster innerhalb des Fensters "rot" beispielsweise gibt...

Nichts desto trotz definieren sich die Farbräume aber doch auf Spektralvalenzen und die kann ich mir aktuell nicht recht spektral ausgedehnt vorstellen (dazu reicht vielleicht aber auch mein räumlich mathematisches Vorstellungsvermögen nicht aus). Dem entsprechend wäre die Farbraumdefinition unsinnig, weil die Primärvalenz per se ja deutlich unter dem Auflösungsvermögen des Auges läge, dieses aber wiederum zur phänomenologischen Definition der Farbmetrik heran gezogen wurde.

Ich muss da mal in Ruhe drüber nachdenken, so ganz klar und richtig erscheint mir weder Deine noch meine Argumentation...

Letztendlich stellt sich dann nämlich auch die Frage nach Streuung und Toleranz der Sinneszellen-Bandbreiten.

Diesen letzten Einwurf habe ich glaube ich nicht recht verstanden.

Gruß,
Chris

Hallo Cybergent,

achso. Da hast Du definitiv Recht. Die Wahrnehmung ist von Mensch zu Mensch unterschiedlich. Die Spektralwertkurven sind daher ja auch statistisch durch Befragung vieler Probanden ermittelt worden.

Die gesamte Farbmetrik basiert letztlich auf diesen Spektralwertkurven, so daß ich davon ausgehe dass die statistischen Schwankungen ausreichend Berücksichtigung in den Kurven gefunden haben. Ist erst einmal nur eine Arbeitshypothese. Alles andere würde aber in meinen Augen keinen Sinn machen.

Ich denke immer noch über Deinen Einwurf von oben nach.... tendiere aber gefühlsmäßig immer mehr dahin, dass es durchaus Sinn macht, sich spektral einzuschränken. Wenn ich mein Gefühl begründen kann, werde ich nochmal was schreiben

Vielen Dank zu den Aussagen zur Beamertechnologie - leuchtet soweit ein!

Gruß,
Chris