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Nach der Gleichschaltung der reichsdeutschen Medien direkt nach der Machtübernahme in Februar/März 1933 sind alle Artikel und Texte mit besonderer Aufmerksamkeit zu betrachten. Der anfänglich noch gemäßigte politisch neutrale „Ton" in den technischen Publikationen veränderte sich fließend. Im März 1943 ging Stalingrad verloren und von da an las man zwischen den Zeilen mehr und mehr die Wahrheit über das Ende des 3. Reiches - aber verklausuliert.

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Physiologische Untersuchungen zur Kinoprojektion

aus KINOTECHNIK Heft 4 - April Berlin 1938
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Von H. Frieser und W. Münch - (Aus dem Wissenschaftlich Photographischen Institut der Technischen Hochschule Dresden)

Die nachstehend geschilderten Untersuchungen wurden ermöglicht durch Mittel der Deutschen Kinotechnischen Gesellschaft.
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I. Einleitung

Die physiologischen Bedingungen bei der Kinoprojektion sind in den letzten Jahren durch eine Reihe in- und ausländischer Arbeiten in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Diese Arbeiten hatten meist die Beantwortung praktischer Fragen zum Gegenstand, wie z. B. u. a. die Ermittlung einer Beziehung zwischen optimaler Projektionsleuchtdichte und einer Reihe verschiedener bei der Projektion auftretender Faktoren einerseits und dem Kopiecharakter andererseits.
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einfach und unwichtig ???

Die Beantwortung dieser Fragen mag zunächst einfach und unwichtig erscheinen. Bei näherer Betrachtung zeigt sich aber, daß die physiologischen Fragen der Kinoprojektion nicht allein mit den Eigenschaften der Einzelkopie und den lichttechnischen Verhältnissen der Theater Zusammenhängen, sondern vor allem aufs engste mit dem Herstellungsprozeß der Kopie verbunden sind.

Dadurch erhält dieser Fragenkreis aber nicht allein wissenschaftliche, sondern vor allem eine, wie man gleich sehen wird, praktische Bedeutung.

Untersuchungen der letzten Zeit, über die Dr. Geyer auf der Jahrestagung 1937 der Deutschen Kinotechnischen Gesellschaft berichtet hat, haben erneut gezeigt, wie verschieden die maximalen Projektionsleuchtdichten in den verschiedenen Kinotheatern sind. Die von Dr. Geyer gemessenen Werte schwankten zwischen 17 bis 130asb, gemessen ohne Film bei laufender Blende.
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Schwaches Pprojektions-Licht fordert helle Kopien

Theater mit niedriger Projektionsleuchtdichte fordern helle Kopien mit geringer Schwärzung in den Lichtern und nicht zu hoher Schwärzung in den Schatten, also mit ziemlich flacher Gradation. Die Wiedergabe der Lichter wird verhältnismäßig schlecht sein, da sie durch den krummlinigen Teil der Schwärzungskurve wiedergegeben werden.

In Theatern mit hoher Projektionsleuchtdichte werden solche Kopien flau erscheinen. Diese Theater brauchen Kopien mit hoher Maximalschwärzung, um einen guten Schwarzeindruck zu vermitteln. Auch kann die Schwärzung der Lichter größer sein und auf dem geradlinigen Teil der Schwärzungskurve liegen, wodurch die Detailwiedergabe in den Lichtern verbessert wird.

Diese Tatsachen fordern also, daß der Charakter einer Kopie an die Projektionsbedingungen des Theaters angepaßt werden muß; dies geschieht auch bekanntlich bei Vorführungen, auf deren Qualität besonderer Wert gelegt wird, also bei Uraufführungen.

Für den normalen Verleihbetrieb ist eine solche Anpassung natürlich unmöglich. Die Anpassung wird dann meist an ein mittleres Theater vorgenommen, dessen Projektionsleuchtdichte ziemlich gering ist, und nicht nur in Theatern mit geringer Leuchtdichte werden diese Kopien qualitativ schlechter abschneiden, sondern auch in Theatern mit hoher Projektionsleuchtdichte, welche an sich viel Besseres zu leisten imstande wären.

Profektionsbedingungen und Herstellungsprozeß

Aus diesen Andeutungen folgt deutlich, wie stark die Profektionsbedingungen den Herstellungsprozeß beeinflussen, und daß sich Verbesserungen, und vor allem auch Vereinheitlichungen auf diesem Gebiete qualitativ und wirtschaftlich günstig auswirken werden.

Von neueren Arbeiten auf dem Gebiete der Physiologie der Kinoprojektion sind vor allem die Arbeiten von Zimmermann (1) *1) und von Rieck (2) *1) zu erwähnen. *1) Siehe Schrifttum am Ende des Aufsatzes

Zimmermann bestimmte die Unterschiedsschwelle bei kurzen Reizzeiten, und Rieck machte Messungen der Unterschiedsschwelle unter einem Gesichtswinkel, der den in Kinoprojektion üblichen einigermaßen entsprach, bei verschiedenen Leuchtdichten eines Umfeldes.

Besonders eingehend hat sich auch das Projektion Screen Brightness Committee der Society of Motion Picture Engineers (3) mit diesen Fragen beschäftigt. Die Arbeiten sind z. T. vom rein physiologischen, z T. vom rein praktischen Standpunkt ausgeführt, und ein Zusammenhang zwischen den theoretischen Überlegungen und den praktischen Ergebnissen ist nicht immer ohne weiteres herstellbar.

Die physiologischen Überlegungen basieren meist auf Messungen, die unter ganz speziellen und anderen Zwecken angepaßten Bedingungen ausgeführt wurden und eine Erweiterung auf die bei der Kinoprojektion herrschenden Verhältnisse nicht ohne weiteres zulassen. Auch ist bei diesen Arbeiten der Adaptationszustand des Auges für das jeweilige Bild nicht genügend berücksichtigt worden.
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Die Wahl besonderer Versuchsbedingungen

In vorliegenden Untersuchungen soll nun versucht werden, durch Wahl besonderer Versuchsbedingungen noch eine höhere Annäherung an praktische Bedingungen zu erreichen, vor allem sollte der Einfluß der durch das Bild bewirkten Umstimmung des Auges Berücksichtigung finden, der, wie erwähnt, bei den bisherigen Untersuchungen noch keine genügende Berücksichtigung gefunden hat und doch das Resultat wesentlich beeinflußt.

Je nach Projektionsleuchtdichte, Maximal-und Minimaltransparenz, Transparenzverteilung, Bildgröße usw. stellt sich ein bestimmter Adaptationszustand des Auges ein, durch den die ganzen Sehbedingungen beeinflußt werden.

Die Versuche in vorliegender Arbeit werden also ebenfalls auf eine Bestimmung der Unterschiedsschwelle bei verschiedenen Leuchtdichten herauslaufen, die unter praktischen Bedingungen bei verschiedenen Adaptions-zuständen des Auges ausgeführt werden müssen.

Außerdem werden die Versuche auch auf die Messung der Sehschärfe bei verschiedenen Leuchtdichten und Adaptionen ausgedehnt werden, da ja nicht ohne weiteres vorauszusehen ist, ob Sehschärfe oder Unterschiedsempfindlichkeit die brauchbaren Projektionsleuchtdichten begrenzen.
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II. Maß der Projektionsgüte

In den vorliegenden Untersuchungen soll die Abhängigkeit der Güte der Projektion von verschiedenen Projektionsbedingungen ermittelt werden. Dazu ist es erforderlich, zuerst ein Maß für die Projektionsgüte zu schaffen, um diese zahlenmäßig ausdrücken zu können.

Man kann zunächst feststellen, daß diejenige Projektion als die beste zu bezeichnen ist, welche dem filmschaffenden Künstler, also dem Kameramann oder Regisseur die größten Möglichkeiten für eine Bildgestaltung an die Hand gibt.

Es wird also diejenige Projektion die beste sein, die den größten „Bildinhalt“ wiederzugeben gestattet. Damit ist nicht gesagt, daß dieser Inhalt immer ausgenutzt werden muß; es wird im Gegenteil oft bewußt darauf verzichtet, wie z. B. bei der Aufnahme von Nebellandschaften oder Aufnahmen mit Weichzeichnungen. Dabei ist unter Bildinhalt nicht der Inhalt der Darstellung, der geistige Inhalt zu verstehen, sondern lediglich der physikalisch-physiologische Inhalt, welcher im folgenden näher zu definieren sein wird.
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Wie beschreibt man ein Bild ?

Physikalisch gesehen ist ein Bild eine Zusammenstellung verschieden großer Flächen verschieden hoher Leuchtdichte. Je mehr verschieden große Flächen und je mehr verschieden hohe Leuchtdichten wir bei Betrachtung des Bildes wahrnehmen können, um so größer wird der „Inhalt“ des Bildes sein.

Aus dieser Überlegung folgt sofort, daß man einen zweifachen Inhalt unterscheiden muß:

  • 1. einen geometrischen Inhalt: Inhalt an Größendetails,
  • 2. einen photometrischen Inhalt: Inhalt an Helligkeitsdetails.


Der geometrische Inhalt steht in einer eindeutigen Beziehung zur Bildschärfe; er wird um so größer sein, je größer das Auflösungsvermögen der photographischen Schicht war, und ein je besseres Objektiv verwendet wurde.

Da der Bildinhalt hier vor allem auch subjektiv, also vom Standpunkt des Beschauers aus betrachtet werden soll, so wird er auch von physiologischen Faktoren, vor allem von der Sehschärfe und weiter von dem Bildwinkel abhängen.

Bildinhalt = Sehschärfe und Bildwinkel

Ideale photographische Bedingungen vorausgesetzt, wird der geometrische Bildinhalt durch Sehschärfe und Bildwinkel bestimmt. Die Definition der Sehschärfenschwelle erfolgt zweckmäßig durch den Tangens des Winkels, unter welchem einem Beobachter zwei benachbarte Striche eines Strichrasters, bei dem Strich und Zwischenraum gleichgroß sind, und welches er gerade noch auflösen kann, erscheinen. Ihre Größe ist abhängig von der Leuchtdichte, bei der die Bestimmung vorgenommen wurde, und dem dabei herrschenden Adaptationszustand des Auges.

Wegen der Abhängigkeit des Bildinhaltes von dem Betrachtungswinkel wird man zweckmäßig die Untersuchung auf die Sehschärfenschwelle erstrecken, aus der sich ohne weiteres für verschiedene Bildwinkel der geometrische Bildinhalt ableiten läßt.

Die Bestimmung soll bei einer Leuchtdichte vorgenommen werden, die 1/2 (-0,5 Log. Einheiten) der maximalen Leuchtdichte (Bmax) im Bild beträgt. Dieser Wert wurde gewählt, weil er der relativen Transparenz der bildwichtigsten Stellen entspricht.

Als photometrischen Bildinhalt wird man zweckmäßig diejenige Anzahl von eben unterscheidbaren Leuchtdichtedifferenzen bezeichnen, die man zwischen dem höchsten Licht und dem tiefsten Schatten wahrnehmen kann, und welche Schwellenzahl genannt wird. Als optimale Schwellenzahl wird dann diejenige bezeichnet, welche überhaupt bei gegebenen Projektionsbedingungen gesehen werden kann.

Der eben wahrnehmbare Leuchtdichteunterschied (AB)* wird als Unterschiedsschwelle bezeichnet.
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Die "relative" Unterschiedsschwelle

Die Größe der relativen Unterschiedsschwelle ist vor allem von folgenden Faktoren abhängig:

  • 1. Leuchtdichte,
  • 2. Adaptationszustand des Auges,
  • 3. Art des Überganges an der Begrenzungslinie,
  • 4. der Aufmerksamkeit des Beobachters.


Die beiden letzten Punkte sollen vorläufig nicht näher untersucht und bei den folgenden Untersuchungen als konstant angenommen werden. Es ist klar, daß ein deutlicher Unterschied dann am besten gesehen wird, wenn der Übergang von der hohen zur niederen Leuchtdichte möglichst scharf erfolgt, und die Aufmerksamkeit auf ihn gelenkt wird, z. B. durch Bewegen des Details.

Unscharfe Übergänge und Ablenkung der Aufmerksamkeit, z. B. durch ein darüber kopiertes Raster, werden die Sichtbarkeit verringern.
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Es soll darauf hingewiesen werden, daß selbstverständlich Sehschärfe und Unterschiedsempfindlichkeit in enger Beziehung zueinander stehen. Bei folgenden Untersuchungen wurde Wert darauf gelegt, daß bei Bestimmung der Unterschiedsempfindlichkeit die geometrische Größe des Details, bei Bestimmung der Sehschärfe der Helligkeitskontrast des Details konstant blieb und nicht zu klein gewählt wurde.
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III. Beschreibung der Methode

Gemäß den im vorigen Abschnitte gemachten Feststellungen wird also diejenige Projektion in bezug auf Helligkeitswiedergabe die beste sein, welche die größte Schwellenzahl wiederzugeben vermag.

Die Untersuchungen werden also auf eine Bestimmung der bei verschiedenen Projektionsbedingungen erreichbaren Schwellenzahl hinauslaufen. Dabei wird festzuhalten sein, daß diese Bestimmungen unter Bedingungen erfolgen, welche der Praxis möglichst weitgehend angeglichen sind. Sie werden an projizierten Bildern ausgeführt werden müssen, die möglichst in einem normalen Betrachtungswinkel beobachtet werden.

Auch die Leuchtdichte der Umgebung der Bilder wird die bei Kinoprojektion übliche Größe besitzen müssen. Das gleiche gilt für die Bestimmung der Sehschärfenschwelle, die ebenfalls direkt an einem Bilde ausgeführt werden muß.
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Verzicht auf Untersuchungen an bewegten Bildern

Auf Untersuchungen an bewegten Bildern wird zunächst aus folgenden Gründen kein Wert gelegt werden. In ästhetischer wie in photometrischer Beziehung werden stets an ein Bild mit möglichst geringer Bewegung die größten Anforderungen gestellt werden.

In einem Bild mit viel Bewegung wird man kaum Zeit finden, alle Einzelheiten vollständig zu erfassen, und das Interesse des Zuschauers wird hier vor allem auch durch die Handlung stark gefangengenommen, so daß er auf Einzelheiten des Bildes kaum besonders achten wird. Es wurden demnach sämtliche Untersuchungen an Standbildern vorgenommen, was sich auch aus Gründen der Einfachheit empfahl.

Die Bestimmung der Unterschiedsschwelle wurde so ausgeführt, daß in einem Bild eine Anzahl verschieden starker Leuchtdichteunterschiede mit verschiedener Leuchtdichte projiziert wurden, und eine Versuchsperson diejenigen Details bezeichnete, welche von ihr eben noch wahrgenommen werden konnten.

Auf diese Weise erhält man für jeden Wert der Leuchtdichte des Bildes die Größe der eben noch aufgelösten Leuchtdichtesprünge, also die Abhängigkeit der Unterschiedsschwelle bzw. der relativen Unterschiedsschwelle von der Leuchtdichte in einem Bilde.

Die sogenannte Detailplatte - später bei uns der Grau-Keil

Für diese Untersuchungen war es zweckmäßig, eine sog. Detailplatte zu verwenden. Diese stellt bekanntlich ein schematisches Bild dar, in welchem verschieden große Transparenzsprünge bei verschieden großen Transparenzen gesetzmäßig angeordnet sind. Die Anordnung ist meist so getroffen, daß in einer Richtung die Transparenz und senkrecht dazu die Größe des
relativen Transparenzunterschiedes ~- ansteigt (siehe Bild 1c).

Derartige Detailplatten wurden zuerst von Goldberg für photographische Untersuchungen angegeben und von Luther und Günther (4) zur Bestimmung der Helligkeitsunterschiedsempfindlichkeit benutzt.

Beim Betrachten der Detailplatte oder ihres projizierten Bildes wird der Beobachter feststellen, daß er von einer gewissen Grenze ab keine Einzelheiten mehr sieht, was für verschiedene Leuchtdichten des Bildes im allgemeinen bei verschiedenen den Transparenzunterschieden entsprechenden Helligkeitssprüngen erreicht ist. Diese visuell gesehene Grenzkurve wird bei vorliegenden Untersuchungen vom Beobachter durch ein besonderes Zeichengerät festgehalten.

Die Detailplatte mit dem Graukeil

Die von uns verwendete Detailplatte besteht aus zwei Einzelteilen, einem handelsüblichen gegossenen Graukeil (Bild 1 a), der die Abstufung der Leuchtdichten des Bildes kontinuierlich besorgt, und dem eigentlichen Detailträger (Bild 1 b), der eine große Anzahl sich gleichmäßig in ihrer Schwärzung ändernder Streifen enthält.

Keil und Detailträger werden so angeordnet, daß in Richtung des größten Keilanstiegs die Details konstant sind. Statt der Streifen könnten prinzipiell auch andere Formen Verwendung finden, z B. Schlangenlinien, Streifen konstanter Details, Rechtecke usw.; doch hatte sich diese Anordnung bereits bei früheren Versuchen bewährt (5).

Die Herstellung des Detailträgers, welcher die Eigentümlichkeit besitzen sollte, daß 1. der reziproke Wert des relativen Transparenzunterschiedes längs eines Streifens einigermaßen konstant ansteigt, 2. das erste und letzte Detail die Größe von etwa 1% bzw. 30 bis 50% hat, geschah auf folgende Weise.

Eine mit einem Raster (in vorliegendem Falle mit einem Streifenraster) bedeckte Platte wird mit Hilfe eines Synchronmotors und einer Teilmaschinenspindel unter einem mit einem Ausschnitt bestimmter Form abgedeckten Keil mit konstanter Geschwindigkeit senkrecht zum größten Anstieg des Keils hergezogen.

Durch diesen Ausschnitt erhält dann die Platte eine in der Fortbewegungsrichtung konstante Belichtung durch eine Lichtquelle, die sich in einem Abstand von etwa 2m über dem Keil befand. Diese uns in dankenswerter Weise von R. Luther mitgeteilte Anordnung hat den Vorteil, durch Veränderung des Ausschnittes der Detailverteilung jede gewünschte Form erteilen zu können, da für die Punktbelichtungszeit nicht nur die Transparenz des Keils, sondern auch die Breite des Ausschnittes maßgebend ist.

Durch geeignete Lage des Keiles wird verhindert, daß der Ausschnitt eine zu geringe, schwer meßbare Breite erhält. Der so hergestellte Detailträger wurde zunächst im Mikrophotometer auf seine Gleichmäßigkeit geprüft und die Größe der Details ausgemessen. Die so erhaltenen Werte konnten aber für die Auswertung der Projektionsversuche nicht zugrunde gelegt werden, da die Verschiedenheit der Aperturen im Mikrophotometer und im Projektionsapparat verschiedene Callierkoeffizienten und damit eine relative Zu- oder Abnahme der Details mit sich bringt.

Es wurde deshalb die Detailplatte am Projektionsschirm direkt ausgemessen, wozu eine Differentialphotozelle Verwendung fand, um von Schwankungen der Lichtquelle möglichst frei zu sein. Auch kleine Details (~ 1%) konnten mit einer Genauigkeit von ± 10% (entsprechend einer Meßgenauigkeit von 0,1%) gemessen werden.

Die Ausmessung des zur Detailplatte gehörigen Keils wurde vorsichtshalber ebenfalls am Schirm vorgenommen. In bekannten Abständen wurden wiederholt mit einer geeigneten Sperrschichtzelle Galvanometerausschläge gemessen und in einfacher Weise die Keilkonstante daraus bestimmt.
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Überprüfung der Leuchtdichte

Als Zeichengerät zur Fixierung der vom Beobachter gesehenen Grenzkurve diente ein Storchschnabel (Bild 2), an dessen einem Ende sich eine Glühlampe befindet, deren Wendel mit Hilfe eines Projektionsobjektivs und eines 90°-Prismas auf den Projektionsschirm, und zwar auf das Bild der Detailplatte projiziert wurde.

Dirigiert man mit Hilfe des Zeichenendes des Storchschnabels das Bild der Wendel so, daß es der Grenzkurve entlang läuft, so entsteht auf dem Papier ein verkleinertes Abbild der gesehenen Kurve, die durch Einträgen von Marken festgelegt wird.

Diese Methode, die auch von ungeübten Personen rasch erlernt wird, besitzt den Vorteil, außerordentlich bequem und rasch eine Anzahl von Kurven aufnehmen und später mitteln zu können. Ein in den Strahlengang gesetzter Graukeil sorgte für Regulierung der Helligkeit des Wendelbildes, das nur eben sichtbar sein sollte, um keine Blendung hervorzurufen.

Die von uns benutzte Versuchsanordnung zeigt Bild 2. Durch einen Bildfeldprojektor wird auf eine in einem völlig geschwärzten Raum aufgestellte Leinwand ein geeignetes Diapositiv projiziert, das die Versuchsperson, auf deren Tisch sich das Zeichengerät befindet, aus verschiedenen Entfernungen betrachten kann.

Nahezu in der Mitte des Bildes wird durch einen zweiten Projektor, den Hauptfeldprojektor, die Detailplatte bequem sichtbar abgebildet. Die im Strahlengang des Bildfeldprojektors stehende Blende bewirkt, daß das Bild der Detailplatte vom Bildfeldprojektor kein Licht erhält. Das unter diesen Umständen von der Versuchsperson gesehene Bild zeigt Bild 3. Es wurde Wert darauf gelegt, daß die Detailplatte in helligkeitsmäßig ähnlich abgestufte Stellen des Bildes projiert wurde.

Die Projektoren wurden mit Bogenlampen betrieben, die in Verbindung mit rotierenden Sektoren eine Variation der Beleuchtungsstärke von 5 bis 1000 lx erlaubten.

Als Projektionsschirm für die Detailplatte diente guter dicker Zeichenkarton, dessen Verwendung sich einmal wegen seiner feinen Oberflächenstruktur, andererseits zur Vermeidung störenden Reflexionslichtes, das von hinten die Leinwand durchdringt, empfahl.
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Bestimmung der Sehschärfenschwelle

Die Bestimmung der Sehschärfenschwelle wurde nach der gleichen Methode vorgenommen, nur daß hier die Helligkeitsdetailplatte durch eine Größendetailplatte (Bild 4) ersetzt wurde. Auch diese war aus zwei Teilen
zusammengesetzt, einem Graukeil und einem Detailträger, welch letzterer aus einem Strichraster mit abnehmendem Strichabstand bestand. Bei dem Raster waren Strich- und Zwischenraumbreite gleichgroß. Keil und Detailträger wurden so zusammengelegt, daß die Rasterstriche parallel zum größten Anstieg des Keils verliefen.

Die Ausführung der Versuche ist die gleiche wie bei Bestimmung der Unterschiedsschwelle. Auch hier erkennt die Versuchsperson bei Betrachten des Bildes der Größendetailplatte eine Linie an der Stelle, wo eine Auflösung des Rasters nicht mehr möglich ist, die dann mit Hilfe des obenerwähnten Zeichenapparates fixiert werden konnte.
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IV. Ergebnisse (stark gekürzt)

Mit sinkender relativer Leuchtdichte nimmt die relative Unterschiedsempfindlichkeit bei hohen Leuchtdichten nur langsam ab (Gültigkeit des Weber-Fechnerschen Gesetzes), um dann später ziemlich rasch abzusinken. Bei kleinen Werten von JBmax ist sofort ein Absinken zu beobachten. Die relative Unterschiedsempfindlichkeit ist bei der maximalen Leuchtdichte nur wenig abhängig von ihrem absoluten Wert. Bild 6 zeigt die Abhängigkeit der relativen Unterschiedsempfindlichkeit von dem Logarithmus der relativen Leuchtdichte bei einem Wert von Bmax - 50 und 700 asb für verschiedene Versuchspersonen. Man sieht trotz an sich guter Übereinstimmung der Kurven deutliche individuelle Unterschiede, die sich auch bei anderen Beobachtungsbedingungen wieder zeigten.

Von jetzt an werden kleinste Unterscheide hochwissenschaftlich zerpflückt und relativieren die gesamte Untersuchung.
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3. Adaptationszeit

Weiter wurde festgestellt, in welcher Zeit nach längerem Aufenthalt im Freien maximale Adaptation erreicht wird. Bei diesen Untersuchungen mußte die Versuchsperson sofort nach Eintreten in den Projektionsraum die Detailkurven aufzeichnen und dieses dann nach verschieden langer Betrachtung des Bildes wiederholen. Das Ergebnis zeigt Bild 10.

Man sieht, daß die maximale Schwellenzahl nach 10 Minuten erreicht ist. Nach 5 Minuten ist die Empfindlichkeit bei kleineren Leuchtdichten bereits erreicht, während die höheren Leuchtdichten eine längere Adaptationszeit benötigen (eine Versuchsperson!). Das Ergebnis weist darauf hin, daß nach längerem Aufenthai im Freien eine gewisse Zeit nötig ist, nach welcher man die Projektion beurteilen darf.

Bild 10. Relative Unterschiedsempfindlichkeit in Abhängigkeit von dem Log. der relativen Beleuchtung bei verschiedenen Adaptationszeiten nach
Aufenthalt im Sonnenlicht

4. Sehschärfe

Die Ergebnisse der Sehschärfenversuche zeigt Bild 11. Auch hier sieht man deutlich den Einfluß des Adaptationszustandes. Die Versuche sind bis jetzt nur an einer Person ausgeführt, sollen aber noch auf weitere Personen ausgedehnt werden.

V. Anwendung der Ergebnisse

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1. Optimale Projektionsleuchtdichte

Um die vorstehenden Ergebnisse auf die Frage nach der optimalen Projektionsleuchtdichte anzuwenden, geht man zweckmäßig von Bild 12 aus, in dem die Schwellenzahl in Abhängigkeit von der Maximalleuchtdichte aufgetragen ist. Unterhalb der Leuchtdichtewerte ist noch eine zweite Skala angebracht, welche die zur Erzielung der darüberstehenden maximalen Projektionsleuchtdichte erforderliche Beleuchtung der Projektionswand angibt.

Für die Berechnung wurde das Remissionsvermögen des Projektionsschirms q = 0,8 und die Maximaltransparenz d. h. die Transparenz der hellsten Stelle des Positivfilms rmax = 0,5 gesetzt. [Diese Angabe folgt aus den von Tuttel mitgeteilten Werten (6)].

Die Kurve zeigt zunächst einen raschen Anstieg der Schwellenzahl mit der Maximalleuchtdichte, um dann bei Werten der Projektionsbeleuchtungsstärke von 100 bis 150 lx immer mehr und mehr abzubiegen.

Man sieht also, daß bereits bei ungefähr 100 lx ein ziemlich hoher Wert der Schwellenzahl erreicht wird, welcher erst durch starke Erhöhung der Beleuchtungsstärke wesentlich überboten werden kann. Für eine gute Kinoprojektion kann also nach diesen Angaben gefordert werden, daß die Beleuchtungsstärke auf dem Projektionsschirm mindestens 100 lx beträgt.

Nun ist die Beleuchtungsstärke auch nach oben begrenzt, und zwar durch das Flimmern, welches bei höheren Beleuchtungsstärken bemerkbar werden muß, da - wie bekannt - (Portersches Gesetz) die Verschmelzungsfrequenz, d. i. die Frequenz bei welcher aufeinanderfolgend vom Auge aufgenommene Lichtreize zu einem einheitlichen Lichteindruck verschmelzen, linear mit dem Log. der Leuchtdichte ansteigt.

Bei der Kinoprojektion, also bei 48 = 2 X 24 Bildwechseln in der Sekunde tritt bei Betrachtung unter einem Gesichtswinkel von 1:6 Verschmelzung ein, wenn die Leuchtdichte geringer ist als 80 bis 100 asb. Dieser Wert ist gleichfalls in das Diagramm eingetragen und begrenzt somit die Leuchtdichte nach oben.

Vergleicht man nun diese Forderungen mit den in der Kinopraxis herrschenden Verhältnissen, so sieht man, daß die Forderung von 100 lx nur in Ausnahmefällen erfüllt ist, im allgemeinen arbeitet man mit Beleuchtungsstärken, die zwischen 40 und 60 lx liegen, und man erkennt ohne weiteres, daß dann eine brauchbare Projektion noch eben möglich ist - die Schwellenzahl beträgt dann noch 80% bzw. 90% der bei 100 lx möglichen.

Eine weitere Verringerung ist aber kaum möglich und Theater mit geringerer Projektionsleuchtdichte - auch solche gibt es noch in großer Zahl - werden schon als sehr lichtschwach bezeichnet.

Daß diese Bedingungen praktisch zu erfüllen sind, folgt daraus, daß mit einer Stromstärke von 40 A (entsprechend 2500 lm), die auch in kleineren Städten erreichbar ist, auch bei mittelgroßen Theatern mit Schirmwänden bis zu 6m noch Beleuchtungsstärken von 100 lx erreicht werden können. Für große Theater ist natürlich eine höhere Stromstärke erforderlich, die aber wohl stets zu beschaffen sein wird, da ja größere Theater meist nur in größeren Städten vorhanden sind.
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2. Kopierprozeß

Dieser Bereich ist heutzutage nicht mehr verständlich und viel zu technisch.
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3. Einfluß des Streulichtes

Die Detailwiedergabe im Projektionsbild wird ganz entscheidend beeinflußt durch eine gleichmäßige Zusatzbeleuchtung des Projektionsschirms, welche durch Streulicht hervorgerufen wird. Dieses Streulicht kann in Kinotheatern auf zweierlei Weise entstehen; einmal als Objektivstreulicht, hervorgerufen durch Reflexion und Streuung an den Linsenflächen, welches durch Verschmutzung der Linsen verstärkt wird, und weiter als Raumstreulicht, hervorgerufen durch den vom hellen Projektionsschirm beleuchteten Zuschauerraum.

Messungen, die in zwei Dresdner Lichtspielhäusern ausgeführt wurden, ergeben nur einen kleinen Wert. Die Beleuchtungsstärke durch Streulicht verhielt sich zur Beleuchtungsstärke zu den Lichtern eines projizierten Filmbildes ungefähr wie 1:500. Dieser Wert spielt bei den in der Kinopraxis üblichen Kontrasten (die Differenz zwischen Maximal- und Minimalschwärzung eines Positivfilms beträgt nur selten mehr als 2,0, was einem Kontrast von 1:100 entsprechen würde) eine untergeordnete Rolle.

Es ist jedoch sehr leicht möglich, daß eine beabsichtigte Ausdehnung der Messungen auf andere Theater noch höhere Werte ergibt. Über diese Versuche soll in Kürze berichtet werden.

4. Testfilm zur Prüfung der Projektionsgüte

Die in Abschnitt IV geschilderten Methoden lassen sich auch für die Herstellung eines Testfilms benutzen, der dazu dient, die Güte einer Projektionsanordnung zu prüfen. So ein Testfilm könnte z. B. in einer Helligkeits- oder Größendetailplatte bestehen, die auf einen Film hergestellt wird, es könnte dabei genau so wie bei unseren Versuchen die Detailplatte zweckmäßig von einem Bild umgeben sein.

Man kann aber auch mit einer vereinfachten Detailplatte arbeiten, z. B. einem Keil mit einem einzigen Transparenzsprung und die Versuchsperson muß dann entscheiden, wie weit sie dieses Detail noch auf dem Keil verfolgen kann. Ein solcher Testfilm befindet sich in Arbeit, und es ist beabsichtigt, ihn auf doppelseitig beschichtetem Film herzustellen und auf die eine Seite z. B. Detail und Bild und auf die andere Seite den Keil zu kopieren.
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VI. Zusammenfassung

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  • 1. Als Maß für die Güte eines Projektionsbildes wird der Bildinhalt vorgeschlagen; es wird unterschieden zwischen einem geometrischen Bildinhalt, gemessen durch die Sehschärfenschwelle, und einem photometrischen Bildinhalt, gemessen durch die Schwellenzahl, das ist die Anzahl aller eben unterscheidbaren Helligkeitsstufen.
  • 2. Für die Untersuchungen wurde eine Methode entwickelt, welche die Messung der Schwellenzahl und der Sehschärfe unter Bedingungen gestattet, die den praktischen Verhältnissen möglichst angepaßt sind.
  • 3. Mit dieser Methode wurde die Abhängigkeit der relativen Unterschiedsempfindlichkeit von der Leuchtdichte bei verschiedenen Maximalleuchtdichten des Bildes unter Variation von Bildwinkel, Adaptationszeit und Bildcharakter gemessen.
  • 4. Es wurde die Schwellenzahl und Sehschärfe bei S-0,5 + Smin in Abhängigkeit von der Maximalleuchtdichte des Bildes ermittelt.
  • 5. Aus den Versuchen ergab sich, daß für eine gute Kinoprojektion eine Beleuchtungsstärke auf dem Projektionsschirm von 100 bis 150 Ix zu fordern ist; es wird erörtert, wie oft dieser Wert in der Praxis verwendet wird und wieweit seine Erreichung möglich ist.
  • 6. Die Anwendung der Messungen auf das Problem der Anpassung des Kopiecharakters an die Projektionsbedingungen und der Einfluß des Projektionsstreulichtes wird erörtert.
  • 7. Die Herstellung eines Testfilms zur Prüfung der Projektionsgüte wird vorgeschlagen.

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Schrifttum

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  • 1. Zimmermann, K. F.: Lichttechnische Untersuchungen über Lichtbildprojektion. - Das Licht 6 (1936)S.78,98,115,138.
  • 2. Rieck, J.: Die Bildhelligkeit in der Bildwerftechnik. - Das Licht 6 (1936) S. 246.
  • 3. Bericht des Ausschusses für Schirmhelligkeit der Society of Motion Picture Engineers. - Kinotechnik 18 (1936) S. 284 (zusammenfassendes Referat der Veröffentlichungen des Projektion Screen Brightness Committee).
  • 4. Günther: Über die Beziehung zwischen der Zahl der unterscheidbaren Helligkeitsabstufungen im Objekt und seinem photographischen Bild. - Diss. Dresden 1922.
  • 5. Luther, R.: Photographische Wiedergabe von Helligkeitsdetails. Kinotechnik 19 (1937) S. 218.
  • 6. Tuttle, C. M.: Density Measurements of Release Prints. - J. Soc. Mot. Pict. Eng. 26 (1936) S. 548, z. T. ref. in Kinotechnik 18 (1936) S. 265.
  • 7. Report of the Projektion Praktice Committee. -J. Soc. Mot. Pict. Eng. 29 (1937), S. 39.

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Bldunterschriften

Bild 1 - Detailplatte und ihre Herstellung, a) Graukeil b) Detailträger c) fertige Detailplatte
Bild 2. Versuchsanordnung
Bild 3 Detailplatte im Bildfeld
Bild 4. Größendetailplatte

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