Event Media Flashcards
Was ist das Lichtspektrum?
Licht ist ein Teil des elektromagnetischen Spektrums und deckt sichtbare und nicht sichtbare Bereiche ab.
Wellenlängen-Bereich: 380-780nm.
Ideales Weiß: gleiche Mischung aller Wellenlängen, technisch nicht umsetzbar, da die Wellenlängen immer verschieden gewichtet sind.
Durch Brechung am optischen Prisma, durch Beugung an Gittern oder in Interferenz gelingt es „weißes Licht“ in Spektralfarben zu zerlegen.
Wellenlängen im Lichtspektrum werden durch z.B. Leuchtmittel für Projektoren in unterschiedlichen Intensitäten wiedergegeben und erzeugen deshalb auch unterschiedliche Bildeindrücke.
Welche Arten der Farbmischung gibt es?
Additive Farbmischung:
Es werden Lichtquellen unterschiedlicher Wellenlänge gemischt bzw. addiert. Gleiche Anteile von RGB ergeben weiß.
Subtraktive Farbmischung:
Von einer Lichtquelle werden unterschiedliche Wellenlängen herausgefiltert bzw. subtrahiert. Gleiche Anteile von CMY ergeben schwarz.
Was ist ein Farbraum? Erklären Sie das CIE-Normfarbsystem.
Alle Farben, die durch eine farbgebende Methode tatsächlich ausgegeben werden könen, werden dreidimensional- als Farbraum- dargestellt.
CIE-Normfarbsystem
- Für selbstleuchtende Systeme, die dem Prinzip
der Additiven Farbmischung unterliegen
- Bildet dreidimensionale Farbwerte in einem
zweidimensionalen Koordinatensystem ab.
- Sind definiert durch den Rot-, Grün-, und Blauanteil
- X → Rot, Y → Grün, Z → Blau
- Für jeden Punkt im Koordinatensys. gilt x+y+z = 1
- Damit lässt sich der fehlende Blauanteil für eine
RGB-Farbe immer errechnen
Was ist der Lichtstrom?
Lumen
Lichtstrom, von der Lichtquelle in alle Richtung abstrahlende Leistung
Was ist die Beleuchtungsstärke?
Lux
Beleuchtungsstärke, ist der Lichtstrom der Lichtquelle auf der auftreffenden Fläche.
Beträgt ein Lux, wenn der Lichtstrom von 1 Lumen 1 Quadratmeter Fläche gleichmäßig ausleuchtet.
Was ist die Lichtstärke?
Candela
Lichtstärke ist der Lichtstrom pro Raumwinkel, gemessen in großer Entfernung von der Lichtquelle
Es gibt an, wie intensiv eine Lichtquelle in eine bestimmte Richtung leuchtet
Die räumliche Verteilung der Lichtstärke charakterisiert die Lichtstrahlung von Leuchten und Reflektor-Lampe
Was ist die Leuchtdichte?
Candela pro Quadratmeter
Die Leuchtdichte ist das Maß für den Helligkeitseindruck, den das Auge von einer leuchtenden oder beleuchteten Fläche hat.
Wird verwendet z.B. bei der Helligkeit von Bildschirmen, als Referenz dient die Wellenlänge 555 nm.
→ Höchste Empfindlichkeit des Menschlichen Auges
Gemessen wird mit Flächen- oder Punkt-Messgeräten
Nit: Gebrauch in der USA für die Leuchtdichte, wird aber heutzutage bei LED-Wänden verwendet.
Was ist die Farbtemperatur?
Kelvin
Farbtemp ist die Temperatur, die ein schwarzer Körper besitzen muss, um in einer gewissen Farbe zu glühen.
Je bläulicher das Licht, desto höher die Farbtemperatur
Beispiele:
- Tageslicht: 5.500 Kelvin
- Computermonitore: 9.300 Kelvin
- Kunstlicht Studios: 3.200 Kelvin
Was sagt die Helligkeit Bildtechnisch aus?
Angabe für die Helligkeit, die eine Lichtquelle bzw. Display abgibt.
Pluge-Testbild: Balken mit unterschiedlicher Helligkeit, man darf nicht alle erkennen.
Was sagt der Kontrast Bildtechnisch aus?
Angabe für das Verhältnis der gemessen Helligkeit zwischen 100% und 0% Weiß.
Das Verhältnis von maximaler zu minimaler Helligkeit liegt beim Auge weit jenseits von einer Milliarde zu sein.
Heutige LCD-Displays bringen Kontrastwerte größer eine Million, auch bedingt durch regelbares LED-Backlight.
Einstellung mit der Grautreppe
- Bei der richtigen Einstellung müssen alle Stufen erkennbar sein.
- Kontrast zu hoch führt zu Clipping
- Ist der Kontrast zu niedrig, wirkt das Bild flau
Was sagt die Farbstärke /Saturation Bildtechnisch aus?
Drückt die Intensität der wiedergegebenen Farbe aus.
Die Amplitude der Chrominanz bestimmt die Farbintensität.
Einstellung mit dem Blue Only Testbild. Man erreicht eine korrekte Einstellung, wenn die Helligkeit zwischen den Blauflächen des 75% Farbbalkens und der darüber liegenden 75% Weiß-Fläche gleich ist.
Was sagt der Farbton Bildtechnisch aus?
Die Farbton-Einstellung verändert die Farbphase und somit den wiedergegeben Ort im Farbraum.
Primär bei NTSC-Signalen ein Thema
Was sagt die Schärfe Bildtechnisch aus?
Schärfe wird oft mit Detailauflösung verwechselt, ist aber der scharfe Übergang zwischen dunklen und hellen Bereichen.
→ Übergang über mehrere Pixel in grauen Abstufungen
– weiche Kante
→ höher Kontrast wirkt meist scharf, da die
Zwischentöne wegfallen – harte Kante
Eine höhere Schärfe kann durch eine Anhebung der Konturen erreicht werden
→ weiße Kontur um schwarzes Objekt und umgekehrt
Was ist die Gammakorrektur?
Das menschliche Auge nimmt Helligkeitsunterschiede nicht linear war, in dunklen Bereichen sind wir empfindlicher
Bildaufnahme- und Wiedergabe verhält sich nicht analog zum menschlichen Auge
→ Gammakurve muss entsprechend angepasst werden
Gammakorrektur ändert eine physikalisch linear verlaufende Funktion in eine für das menschliche Auge angepasste Funktion.
Ein typischer Wert ist 2,2
Was ist die Konvergenz bei der Bild-Verarbeitung?
Die elektronische Bild-Verarbeitung erzeugt Bilder durch die Mischung der Grundfarben Rot Grün und Blau.
Einzelbilder müssen exakt übereinander liegen um eine perfekte Farbmischung zu gewährleisten
Je besser die Bilder überlagert sind, desto besser ist die Konvergenz
Konvergenzfehler äußern sich durch farbige Säume, insbesondere sichtbar an Grenzen von weißen Bildgegenständen
Was ist die Homogenität bei der Bildwiedergabe?
Beschreibt die Gleichmäßigkeit der Helligkeits- und/oder Farbwiedergabe auf einer Bildfläche
Eine sehr hohe Homogenität ist speziell bei kaskadierten Bildflächen notwendig
Inhomogenität kann auftreten durch:
- Schlechte Backlights und Alterungseffekte speziell
bei LCDs
- Einbrenner oder Mura-Effekte bei Flachdisplays
- Hotspots bei Rückprojektionen
Was zeigt die Auflösung?
Ein digitales Bild wird aus Pixeln aufgebaut
Als „Bild-Auflösung“ bezeichnet man die horizontale x vertikale Anzahl der Pixel
→ Full HD: 1920 x 180
→ UHD: 3840 x 2160
→ 4K: 4096 x 2160
Jedes Pixel beinhaltet je Grundfarbe ein Sub-Pixel (additive Farbmischung RGB)
Was ist das Zeitmultiplex?
Um alle Bildinformationen gleichzeitig zu übertragen bräuchte man eine unglaublich hohe Menge an Leitungen
→ Informationen werden nacheinander übertragen
Bei der Bildübertragung mittels Zeitmultiplex wird es Zeile für Zeile übertragen
Aus technischen Gründen ergibt sich ein Bereich, der zwar Bestandteil des Signals ist, aber nicht auf dem Display sichtbar ist
→ Für die Bandbreite ist also die Totale Breite und Höhe
bzw. die Totale Auflösung
Ausschlaggebend.
→ bei digitalen Signalen wird der nicht sichtbare oder
passive Bereich z.B. zur
Übertragung von Audiosignalen benutzt
Was ist das Übertragungsprinzip bei RGB?
Typischerweise werden drei Bilder jeweils mittels Zeitmultiplex zeilenweise übertragen
Eine Variante ist die Übertragung der Grundfarben und eines Impulses, um das Zeilensprungverfahren zu synchronisieren
→ RGBS Bildsignal wird über vier Verbindungen
übertragen
Durch Kombination weiterer Multiplexverfahren und Digitaltechnik lässt sich das Prinzip auf nur eine Verbindung reduzieren.
Was ist das Übertragungsprinzip bei YCbCr?
Das YcbCr – Farbmodell verwendet zur Darstellung der Farbinformation zwei Komponenten:
- Luminanz Y: Grauwerte, Schwarz-Weiß-Anteile des
Signals
- Chrominanz Cb: Blau -Y
- Chrominanz Cr: Rot -Y
Was ist die Bildwiederholfrequenz?
Beschreibt die Wiederholung des Bildaufbaus pro Sekunde, in Hertz.
Aufgrund der Analogtechnik hat sich die Bildfrequenz ursprünglich an der Frequenz des im Lande üblichen Stromnetzes orientiert (Europa 50 Hz, USA 60 Hz)
Die eigentliche Bildwiedergabe erfolgt min. mit 50 bzw. 60 Hz, um flimmerfrei zu wirken
Was beschreibt die Farbtiefe?
Die Farbtiefe bei Bildsignalen beschreibt die möglichen Abstufungen je Farbkanal
Sie wird in bit angegeben
8 bit enspricht 256 Abstufungen je RGB Farbe
→ 16,8 Millionen Farben je Pixel
Was ist die Farbabtastung?
Welche Formate der Farbabtastung gibt es?
Das menschliche Auge löst Grauabstufungen etwa doppelt so hoch auf wie Farbunterschiede
Um die Bandbreite bzw. Datenrate von Videosignalen zu reduzieren, wird diese Eigenschaft benutzt um die Auflösung der Farben zu reduzieren
Typisch sind folgende Formate:
→ 4:4:4 Maximale Farbauflösung
→ 4:2:2 Halbe Farbauflösung
→ 4:2:0 Viertel Farbauflösung
Was ist der Unterschied zwischen Analog und Digital?
Ein Analogsignal ist im Rahmen der Signaltheorie eine Form eines Signals mit stufenlosem und unterbrechungsfreiem Verlauf
Ein Digitalsignal ist ein Signal, welches durch diskrete Werte repräsentiert wird und seine zeitliche Entwicklung beschreibt.
Bild- und Ton- Signale basieren immer auf analogen Signalen, die erst in der weiteren Verarbeitung digitalisiert werden.
Welche Bildsignale gibt es?
- SD-SDI
- HD-SDI
- DVI
- HDMI
- DP
- USB-C
SD-SDI
Standard Definition Serial Digital Interface Video Formate: 480i, 576i Bitraten: 270 Mbit/s Kabellänge: 300m Farbabtastung: 4:2:2 Steckverbinder: BNC
HD-SDI
High Definition Serial Digital Interface Video Formate: 720p, 1080i Bitraten: 1,485 Gbit/s Kabellänge: 140m Farbabtastung: 4:4:4 Farbtiefe 12 bit Steckverbinder: BNC
DVI
Digital Visual Interface Unterstützt analoge und digitale Datenübertragung Analog: RGBS Digital: TMDS Bitraten: - Single-Link: 3,72 GBit/s - Dual-Link: 7,44 Gbit/s Kabellänge: 10m Steckverbinder: DVI
HDMI
High-Definition Multimedia Interface
HDMI erweitert die digitale Signalübertragung von DVI
→ HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection)
wird anders als bei DVI zwingend unterstützt
Bitraten: HDMI 1.0 3,96 Gbit/s – HDMI 2.1 42,33 Gbit/s
Farbabtastung: 4:2:2, 4:2:0
HDMI ersetzt DVI heute nahezu vollständig – auch DVI Anschlüsse arbeiten mit HDMI Standard
Steckverbinder: Micro-HDMI, Mini-HDMI, HDMI, DVI usw.
DP
DisplayPort
Übertragen werden digitale Bild- und Ton-Signale
Unterstützt HDCO und auch DPCP (DisplayPort Content Protection)
Die Datenübertragung basiert auf 4 LVDS-Lanes
Bitraten: 77,37 Gbit/s bei DisplayPort 2.0
USB-C
Beschreibt einen Standard, mit dem sich verschiedene Signale übertragen lassen.
→ Ziel ist die Reduktion von unterschiedlichen
Steckverbindungen vorrangig an mobilen Geräten
Übertragen werden kann: USB 3.2, Analog Audio, HDMI usw.
Aber auch reine Energieversorgung
Welche unterschiedlichen Steuersignale und Schnittstellen gibt es?
- IR (Infra-Red Remote)
- RS232
- R422 und RS485
- DMX (Digital Multiplex)
- USB
- LAN
IR
Infra-Red Remote Kabellose Verbindung per Infrarot-Licht Reichweite nur wenige Meter – richtungsabhängig Trägerfrequenz: 38 KHz Sehr langsam
RS232
Ist eine weit verbreitete Schnittstelle zur Steuerung von Geräten
Datenrate: bis 115 Kbit/s
Kabellänge: abhängig von Übertragungsgrate und Kabel-Typ
→ 19,2 Kbit/s ca. 15m, 115 Kbit/s ca. 2m
Verwendung: Displays, semiprofessionale Videogeräte
Steckertyp: Sub-D
R422 und RS485
für professionelle und semiprofessionelle Mediengeräte
Bei beiden handelt es sich um differentielle Schnittstellen
→ Gleichtaktstörungen werden dadurch minimiert und
zugleich höhere Datenraten längere Leitungslängen
erziehlt.
Übertragungsrate: bis 10 Mbit/s
Leitungslängen bis 1200m
Steckertyp: keine einheitliche Stecker-Normierung. In der Regel wird Sub-D
DMX
Digital Multiplex
Digitales Steuerprotokoll, welches zur Steuerung von Show-Effekten in der Bühnentechnik zum Einsatz kommt (Dimmer, intelligente Scheinwerfer…).
Neuerdings auch zur Ansteuerung von LED Produkten (Stripes und Bars)
Eine symmetrische Übertragung ermöglichst störsichere Übertragung über große Entfernung
Steckertyp: XLR 3 Pol
USB
Universal Serial Bus
Serieller Bus mit symmetrischer Übertragung
Sehr weite Verbreitung in er IT, Consumer- und auch Medienwelt.
Über Hub bis 127 Geräte anschließbar
Steckverbinder: Diverse USB-Verbinder, die je nach Version unterschiedlich sind
LAN
Ethernet
Ethernet ist eine Technik, die Software und Hardware für kabelgebundene Datennetze spezifiziert.
Übertragungsraten: → Fast-Ethernet 1 bis 100 Mbit/s → Gigabit-Ethernet 1000 Mbits/s (heute üblich) → 10 Gbit/s in Glasfaserleitungen → Spezifiziert mit 400 Gbit/s
Bei professionellen Anwendungen ist die Übertragung in Ethernet-Netzwerken für Steuer- und Audio Signale schon üblich.
Die Übertragung von Videosignalen wird immer häufiger ebenfalls über Ethernet gelöst.
Was ist eine Projektion und aus welchen Teilen besteht ein Projektor?
eine Projektion ist die Übertragung eines Bildinhaltes von dem Bildgeber auf die Bildfläche.
Der dafür eingesetzte Projektor besteht aus:
→ Lichtquelle
→ Bildgeber
→ Objektiv
Was sind ANSI Lumen bei der Projektionstechnik?
Ist ein genormtes Verfahren zum Messen des Lichtstroms von Projektoren
Vor einem weißen Hintergrund müssen Felder mit 10% und 5% Grau voneinander zu unterscheiden sein.
Gemessen wird diese Beleuchtungsstärke (Lux) in 9 Feldern
→ Ein Bild wird in 9 Felder unterteilt
Lumen = Beleuchtungsstärke x Projektionsfläche
Welche Technologie-Trends gibt es bei der Projektionstechnik?
• Erhöhung der Lichtleistung
• Erhöhung der Bildauflösung
• Baugrößen werden reduziert
• Durch spezielle Optiken lassen sich Projektoren
immer flexibler einsetzenWelche Zukunfts-Trends gibt es bei den Nutzern von Projektoren?
Viele Nutzer haben ein schlechtes Bild von Projektoren:
→ Installation in zu heller Umgebung
→ unzureichend gewartete Installationen
Im Bereich Homecinema werden die Screens immer größer:
→ bessere Preisleistung
→ sind im ausgeschalteten Zustand besser zu
verstecken
Sonderformate sind nur mit Projektoren zu realisieren
→ Fassaden oder Relief-Bespielungen
→ Bespielung von bewegten Objekten
Wie funktioniert die Metalldampf Lampe in Projektoren?
Sind Gasentladungslampen
→ Durch Anlegen einer Spannung an zwei Elektroden
wird ein Kreislaufprozess ausgelöst, bei dem das
eingesetzte Edelgas (z.B.) Halogen zum Leuchten
angeregt wird.
Brauchen einige Minuten, um die volle Helligkeit zu erreichen.
Oft bei älteren Projektoren und Tageslichtscheinwerfern.
Schädlicher UV-Anteil, deshalb grundsätzlich nur mit Sperrfilter zu betreiben,
Wie funktioniert die Xenon-Lampe in Projektoren?
Hochdruck-Metalldampflampe (im Betrieb bis zu 40 bar Druck)
Tageslichtähnliches breites Farbspekrum
Verwendung oft in Autos als Fernlicht, Kino Projektoren und Hochleistungsprojektoren
Lebensdauer verhältnismäßig gering.
Was sind die Vorteile bzw Nachteile von LEDs in Projektoren?
Vorteile: → Großer Farbraum und kräftige Farben → Hohe Lebensdauer → geringe Wärmeentwicklung → einfache Kühlung → einfach dimmbar
Nachteile:
→ bis 6k ANSI Lumen realisierbar
Was sind die Prinzipen eines Laser-Projektors? Welche unterschiedliche Arten gibt es?
Bei Laser handelt es sich um Lichtquellen mit speziellen Eigenschaften → monochromatisch → haben eine hohe Kohärenz (kaum Laufzeitunterschied) → sind stark gebündelt (quasi parallele Lichtausbreitung)
Grundfarben sind maximal gesättigt → sehr großer Farbraum
Höchste Schärfentiefe → scharfe Projektion auf unebenen Flächen
Arten:
- Laser-LED
- Laser-Phosphor
- Direkt Laser
Beschreiben sie den Laser-LED Projektor näher.
Effizienz- und Farbsteigerung durch Kombination Laser und LED
Rot und Blau mit LED, Grün mit blauen Laser, der auf Phosphor auftreffend Grün erzeugt.
Lebensdauer: 20.000 Std.
Helligkeit bis 6k Ansi-Lumen
Beschreiben Sie den Laser-Phosphor Projektor näher.
Eine Kombination aus blauem Laser und gelbem Phosphor.
→ Das Phosphor wird durch Blauen Laser angeregt und
es entsteht Gelb. Dieses Geld wird dann später in
Grün und Rot aufgeteilt.
Lebensdauer mit 30k h
geringer Infrarotanteil
Beschreiben Sie den Direkt-Laser Projektor näher.
Es kommen 3 Laser, einer je Grundfarbe, zum Einsatz
Es sind Lichtquellen mit beliebiger Lichtleitung umsetzbar
→ Laser lassen sich anders als alternative Lichtquellen beliebig Kaskadieren
Kühlung ist sehr aufwändig (besonders der die rote Laserdiode)
Erklären sie Gobo als Bildgeber
Prinzip der Maskenprojektion
Die Gobos sind Hitzebeständig, dadurch können höhre Leistungen erreicht werden.
einfachere Formen → Blechgobos
komplizierte Formen oder Fotos → Glasgobos
Einsatz auf der Bühne oder zu Werbezwecken als Logos, Muster, Texte
Typische Goboprojektoren sind Kopfbewegt oder Spiegelbewegt
Wie funktioniert LC als Bildgeber? Wieviele verschiedenen Arten gibt es?
LC bedeutet „Liquid Crystal“
Vereinfachgesagt schwingt die Lichtwelle 3 Dimensional
→ Unpolarisiert
Mittels Polfilter lässt sich Licht auf eine Schwingungsrichtung reduzieren
Funktionsprinzip:
→ Das Licht ist polarisiert, schwingt also nur in eine
Richtung
→ Anschließend läuft das Licht durch die
Flüssigkristallschicht. Wird dort eine Spannung
angelegt ändert sich die Polarisation des Lichts
NICHT!
→ Es folgt ein weiterer Polarisationsfilter, der das Licht
durchlässt, wenn keine Spannung angelegt wurde.
→ hell
Die Lichtausbeute ist bedingt durch Verluste in der Polarisierung, im Flüssigkristall und weiteren Filtern sehr gering.
Zur Wiedergabe von Farben muss farbgefiltertes Licht verwendet werden.
Single-Chip-Projektor
3-Chip-Projektor
