Grundsätzlich ist das so zu erklären, daß auch in der Fototechnik die Lichtstärke von Teleobjektiven geringer ist, als bei Normal- oder Weitwinkel-Objektiven.

Auch verringert sich die Lichtstärke bei Zoom-Objektiven, wenn man eine lange Brennweite einstellt. Ein 80-300 Tele-Zoom hat dann z.B. einen Blendenbereich von 3,8 bis 5,6.

Ich habe aber auch ein Zoom mit 80-200, welches sehr hochwertig aufgebaut ist und einen konstante Blende von 2,8 hat. Das ist ein Nikon ED und ist halt auch etwas teurer.

Übertragen auf die Projektoren bedeutet das nun, daß es eine Frage der Qualität des Objektives ist, wie stark die Lichtstärke mit dem Zoom variiert. Bei meinem DILA ist mir das rein subjektiv noch nicht aufgefallen. Wäre mal interessant, wie das messtechnisch aussieht.

Ich würde mal annehmen (hoffen), daß die Hersteller bei teureren Projektoren da hochwertigere Optiken verbauen, die das Problem nicht so sehr haben. Allerdings gibt es ja beim Ruby bereits Messungen, die einen Unterschied von etwa 20% aufzeigen.

Hallo,
da ist mir Baloran zuvor gekommen. Auch ich wollte mich an dieser Stelle darüber einmal auslassen. Allerdings wollte ich zuvor einige "harte" Informationen zusammen suchen. Bislang sind sie noch recht weich.

Zunächst einmal einige Messdaten (die meine Thesen widerlegen. Siehe unten, die hatte ich auch anderswo im Forum zum Besten gegeben).

Ich besitze bislang keinen Beamer und auch keinen Diaprojektor mit Zoom-Objektiv. Aber es gibt da noch einen alten Schmalfilmprojektor (ich hatte schon ein Heimkino als es das unter diesem Namen noch gar nicht gab). Den habe ich also heraus gekramt und einmal die Beleuchtungsstärke an der Projektionswand gemessen.

Der Projektor ist ein Eumig Mark8 aus Wien. Sein Objektiv heißt dementsprechend Austrovar 1,4/15-25. Brennweite also 15 mm bis 25 mm.

Br Abst Höhe Lcht F*Lcht
15 1,65 0,45 0,90 0,18
?? 1,90 0,45 0,85 0,17
?? 1,90 0,51 0,90 0,23
?? 1,90 0,29 1,75 0,15
25 2,70 0,45 0,90 0,18
?? 2,70 0,51 0,80 0,21
15 2,70 0,72 0,40 0,21

Br: Brennweite in mm (die ich nur für die zwei Endstellungen angeben kann)
Abst: Ungefährer Abstand des Projektors in m von der Wand
Höhe: Bildhöhe in m
Lcht: Relative Lichtmenge in Skalenteilen, gemessen mit einem selbst gebauten Gerät. Es besteht aus einem Silizium-Fotoelement im Kurzschlussbetrieb und einem Stromverstärker. Die Linearität ist sehr gut. Ablesegenauigkeit ca. +-5% (Netzspannungsschwankungen lassen sich gut erkennen).
F*Lcht: Entspricht Bildfläche(Höhe²) x Lichtmenge. Dieser Wert wäre konstant, wenn immer die gleiche gesamte Lichtmenge aus dem Objektiv käme.

Bemerkenswert ist, dass die Lichtmenge bei einer Bildhöhe von 0,45 m praktisch gleich ist, egal wie die Zoom-Einstellung ist. Das ist einerseits erfreulich andererseits widerspricht es meinem Weltbild von einem Projektor. Ich muss allerdings auch feststellen, dass das Beleuchtungssystem von meinem Projektor recht schlecht ist und nicht dem entspricht, was ich im Physik-Anfängerpraktikum einmal gelernt habe.

Eigentlich sollte (wie bei jeder Lampe) die abgestrahlte Lichtmenge vom ausgenutzten Raumwinkel abhängen. Wie groß der ist, legt das Beleuchtungssystem (Lampe, Spiegel, Kondensorlinse) fest. Also müsste in Weitwinkelstellung des Projektionsobjektivs die größte Gesamt-Lichtmenge herauskommen. In Tele-Stellung wäre der ausgenutzte Raumwinkel kleiner und die Lichtmenge müsste auch kleiner sein. Die Eigenschaften des Objektivs sind dabei von untergeordneter Bedeutung. Das gilt, wenn das Beleuchtungssystem auf maximale Lichtmenge optimiert ist. Ist man mit weniger zufrieden, kann es auch anders sein. So ist es offenbar hier und bei manchen oder den meisten (?) Beamern. Prinzipiell muss man davon ausgehen, dass die Lichtausbeute sinkt, wenn ein Beleuchtungssystem für einen größeren Zoombereich und Entfernungsbereich dimensioniert ist. Dann lässt es sich für eine bestimmte Einstellung schlechter optimieren.

Der Vergleich von einem Fotoobjektiv mit einem Projektionsobjektiv und deren Lichtstärken bringt nicht viel, weil die Verwendung unterschiedlich ist. Das Beleuchtungssystem eines Projektors fokussiert das Lampenlicht in die Mitte des Projektionsobjektivs. Wenn wir ein vorhandenes Projektionsobjektiv durch ein vergleichbares mit größerem Durchmesser ersetzen, wird das Bild nicht heller (beim Fotoapparat schon). Und zwar deshalb, weil schon durch das kleinere 100% des verfügbaren Lichts hindurch gehen sollten. Wenn das nicht der Fall ist, hat der Projektorhersteller gespart und ein zu kleines eingebaut.

Beim Fotoapparat fällt das Licht von allen Seiten und bevorzugt parallel ein. Deshalb: Je größer der Durchmesser, desto mehr Licht. Leuchtet man z.B. mit einem Laser durch die Objektivmitte in den Apparat, werden die Randbereiche gar nicht benutzt. Man kann die Blende ziemlich weit schließen, ohne dass es dunkler wird (das wäre dem Projektor-Konzept recht ähnlich).

Wer sich ansehen möchte, wie so ein Beleuchtungssystem funktioniert, kann das hier machen: fh-aalen.de/sga/optisches/simlab/index.htm und "Beleuchtungssysteme, mit Kondensor wählen". Der linke blaue Pfeil dort deutet ein Dia an und der rechte grüne das Bild davon auf der Leinwand. Mit Fernrohr ist ein Lichtmessgerät gemeint, das man mit der Maus entlang des grünen Pfeils verschieben kann. Seine Anzeige ist unten rechts. Es irritiert etwas, dass zwei Fernrohre eingezeichnet sind (eines sollte man ignorieren). In dem virtuellen Experiment geht es um die Bedeutung eines Kondensors, der (etwas aufwendiger gebaut) in jedem Projektor zu finden ist. Leider lassen sich keine Abstände oder Brennweiten verändern.

Ich werde mich noch ein wenig weiter umsehen und hier (hoffentlich) eines Tages eine umfassendere Theorie abliefern. Dafür bieten sich Simulationsprogramme für optische Systeme an, ähnlich wie es sie für elektronische Schaltungen auch gibt (die liegen mir ehrlich gesagt etwas näher) z.B.: tecplusplus.de/OptProdVobBcFtab.htm

Es wäre sehr schön, wenn der eine oder andere Beamerbesitzer ebenfalls mal die Beleuchtungsstärke der Leinwand bei verschiedenen Zoom-Einstellungen ausmisst.
Wer seinen mühsam an die Decke montierten Projektor dort lassen möchte, kann auch mit einem Belichtungsmesser die gesamte Lichtmenge messen, die aus dem Beamer kommt. Dazu sollte man ein etwas dickeres weißes Papier vor die Linse halten (und den Belichtungsmesser direkt davor). Dadurch macht sich der unterschiedliche Austrittswinkel beim Zoomen nicht mehr bemerkbar. Interessant wäre dann, bei welcher Zoom-Einstellung das meiste Licht heraus kommt.

Hi,
innerhalb der Diskussion, darf man nicht übersehen, wann die unterschiedliche Lichtmenge überhaupt relevant ist. Wenn es nicht der direkte Vergleich ist, kann man Helligkeitsunterschiede vom Faktor 2 gerade noch erahnen. 20% Unterschied sind kaum wahrnehmbar.

Auch sollte man immer im Kopf behalten, dass die Abbildungsqualität eines Objektivs in Tele-Stellung besser ist als in Weitwinkel-Stellung. Speziell dann, wenn man Lens-Shift verwendet. Und wie ist es mit der Ausleuchtung? Auch die dürfte in Tele-Stellung geleichmäßiger sein.

Es ist äußerst schwierig, in diesem Bereich vernünftig zu messen. Ändert sich die Netzspannung nur um 5%, so ändert sich die Leistungsaufnahme einer Glühlampe bereits um 10%. Der Einfluss auf die Lichtmenge dürfte noch etwas größer sein.

Wie es bei den üblichen Beamer-Lampen aussieht, weiß ich nicht. Sicher spielen auch Temperaturen dabei eine Rolle. Wenn also jemand meint, beim Ruby 20% Unterschied gemessen zu haben, sollte man diesen Wert zunächst mit Vorsicht genießen. Es sei denn, es gibt ausführliche Informationen über die näheren Umstände der Messung.

Original von RoBernd
Ändert sich die Netzspannung nur um 5%, so ändert sich die Leistungsaufnahme einer Glühlampe bereits um 10%. Der Einfluss auf die Lichtmenge dürfte noch etwas größer sein.

Beamerlampen haben ein eigenes geregeltes Netzteil. Netzschwankungen machen da nichts aus.

Allerdings haben die Lampen natürlich einen kontinuierlichen Verschleiß, der sich auf die Helligkeit auswirkt.

Der Umkehrschluss ist definitiv NICHT erlaubt. Eine Blende (bei einer Kamera) bewirkt ja eine Einengung des Strahlengangs und somit eine Verringerung der Lichtmenge auf dem Film.
Bei der Projektion wird ja ein Ausleuchtungsstrahlengang erzeugt und nur dort befindet sich ja auch Licht. Dieser sollte nach Möglichkeit IMMER vollständig durchs Objektiv passen (und nur der / aussenrum sollte im Idealfall ja kein Licht vorhanden sein, das durchs Objektiv fällt - das wäre Streulicht).
Passt der Ausleuchtuingsstrahlengang nicht mehr durchs Objektiv wird Licht verschwendet.

Das heisst: Wenn der Projektor in einer Zoomstellung deutlich mehr Licht durchlässt als in einer anderen, dann ist das eine Fehlkonstruktion aber IHMO nicht prinzipbedingt.

Wie das in der Praxis aussieht steht aber wahrscheinlich wieder mal auf einem anderen Blatt.

Alex

Das heisst: Wenn der Projektor in einer Zoomstellung deutlich mehr Licht durchlässt als in einer anderen, dann ist das eine Fehlkonstruktion aber IHMO nicht prinzipbedingt.

Siehe DLP-Projektortuning zum Nulltarif - Peterfinzel.de


Gruß
Günni

Sag ich ja ...

Im Telebereich wird der optische Lichtweg eingegrenzt, was im Endeffekt wie eine Blende im Lichtweg wirkt.

Glatte Fehlkonstruktion.

Natürlich wird immer ein minimaler Teil des Lichts durch die Streuung hinter den Panels den eigentlichen Ausleuchtungsstrahlengang verlassen und das Schwarz versauen aber eigentlich bestätigt die Seite doch genau was ich geschrieben habe. Weiss ändert sich ja kaum, außer eben das Objektiv ist in Tele-Stellung zu klein.
Dass Streulicht den Kontrast verändern kann war hier ja nicht das Thema, oder?


Alex

Also ich denke schon, daß prinzipiell bei Projektions-Objektiven das gleiche gilt, wie bei Aufnahme-Objektiven. Daß bei der Projektion noch Einflüsse dazu kommen, die das im Vergleich zu Aufnahme-Objektiven etwas verfälschen, ändert IMHO nichts am grundsätzlichen Zusammenhang.

Da alle Theorie grau ist, hab ich das mal bei meinem Proki auf die Schnelle nachgemessen.

Angabe zum Objektiv: F = 2,1..2,8 .

Das entpricht einem geometrischen Öffnungs-Verhältnis von 1,333.
Der Lichtstrom müßte dann sich um 1,333 im Quadrat = 1,77 ändern.

Meine Messung: Verhältnis des Lichtstromes = ca. 1,5.

Wenn man jetzt noch die Fertigungs- und meine Meß-Toleranzen mit einbezieht, so liegt das nicht so weit auseinander, daß es nicht den obigen theoretischen Zusammenhang bestätigen würde.

Aber wie schon weiter oben erwähnt, in der Praxis ist erst ein Unterschied von Faktor 2 (entspricht 1 Blenden-Stufe beim Fotografieren) ein deutlich sichtbarer Helligkeits-Sprung.

Deswegen ist es z. B. auch sehr theoretisch, sich über Unterschiede im max. Lichtstrom eines Prokis von etwa 300 zu 450 lm (entpricht dem obigen Verhältnis) große Gedanken zu machen :wink:.

Original von tomturbo
Meines erachtens nach ist es auch so, dass bei Nähe zur Leinwand eigentlich mehr Streulicht entstehen müsste, weil ja der Einstrahlwinkel schräger ist als in der Telestellung und daher auch nicht soviel Licht zum Zuschauer zurückgeworfen wird sondern raus in den Raum reflektiert wird.
In der Telestellung trifft das Licht gerader auf die Leinwand und wird optimal zum Betrachter zurückreflektiert.

Nach Adam Riese....

lg
__tom

Wenn man von einer diffus streuenden Leinwand ausgeht (gain 1), hat das keinen Einfluß :wink:.

@AxFK:
Der Unterschied zur Kamera ist, dass die Lichtstärke des Objektivs dort voll ausgenutzt wird. Heisst: Es kommt auch überall Licht durch wo die Blende geöffnet ist. Beim Projektor ist das aber NICHT so! (Sollte es zumindest bei idealisierter Betrachtung nicht ) Das LCD Panel oder der DMD sind ja keine Diffusen Lichtquellen, die munter in alle Richtungen abstrahlen. Sicher, ein kleiner Teil des Lichts wird gestreut (an den Spiegelkanten z.B.) aber der überwiegende Teil des Lichts befindet sich (nach dem Bildgeber) in einem rechteckigen Strahlengang, der seinen Brennpunkt im Objektiv hat. Eine "Öffnung der Blende" also eine Vergrößerung des Objektivs (Weitwinkel) bringt also nichts mehr wenn dieser Strahlengang vollständig abgebildet werden kann.

Ich hab gestern eine Skizze dazu gemacht (allerdings wegen eines anderen Problems bei der Projektion) Vielleicht erklärt das besser was ich meine ...

@Merkel

Danke für Deine Erklärungen und das Bild.

Ich muß allerdings sagen, daß ich nicht (mehr) so tief in der Strahlen-Optik drin bin, um das jetzt in unserem konkreten Fall engültig beurteilen zu können :wink:. Werde mir das in einer stillen Stunde nochmal durch den Kopf gehen lassen.

Eine anderer Aspekt:
Wenn die Hersteller-Angabe (z. B. F = 2,1..2,8 ) prinzipiell nicht für die Verhältnisse bei der Projektion relevant wären, welchen Sinn hätte sie dann :sad:.

Etwas anderes fällt mir (falls ich es richtig in Erinnerung habe) aus meiner Zeit als Amateur-Fotograf noch ein:

Die Angaben der absoluten Lichtstärke auf den Objektiven sind rein geometrisch abgeleitet (die Blenden-Reihe ja sowieso), das heißt, sind nicht identisch mit den tatsächlich erreichbaren optischen Werten, bei denen eben noch zusätzliche Verluste hinzu kommen ("Durchlaß-Grad" e. Objektivs, abhängig z. B. von der Vergütungs-Qualität).

Allerdings sprechen wir ja hier nur davon, inwieweit das angegebene Lichtstärke-Verhältnis sich auf den Lichtstrom auswirkt.