von Ing. Rolf-D. Dennewitz aus Funkschau 1969 Heft 13

Was bisher nur schwarzweiß möglich war, wurde erstmalig in Europa vom Norddeutschen Rundfunk, Hamburg, auch in Farbe demonstriert: In der letzten Folge der Unterhaltungssendung „Musik aus Studio B" erfolgte die Hintergrund-Projektion mit Programmteilen aus früheren Farbsendungen über einen Simultan-Eidophor-Projektor auf eine 3m x 4m große Spezial-Leinwand für Rückprojektion.

Die technische Qualität war so zufriedenstellend, daß die Farbfernsehprojektion in zukünftigen Produktionen neben der bereits bekannten Schwarzweiß- Rückprojektion als neues szenisches Gestaltungsmittel bereits diskutiert wird (Bild 1).

Das Simultan-Eidophor-Verfahren löst das von früher bekannte sequentielle Eidophor-Verfahren ab, bei der den Primärreizen Rot, Grün und Blau entsprechend eine rotierende Farbfilter-Scheibe in den Strahlengang gebracht wurde. Je Farbauszug waren somit 50 Halbbilder erforderlich, so daß die Kompatibilitätsbedingungen für normgerechte Fernsehübertragungen nicht erfüllt werden konnten.

Sowohl mit einer eigenen Schwarz-weiß- oder Farb-Kamera als auch mit einem Video-Steuergerät für Schwarz-weiß- und Farbsendungen kann hingegen der sogenannte Simultan-Eidophor-Großbildprojektor benutzt werden (Bild 2).

Er ist eine Weiterentwicklung des bekannten monochromen Verfahrens, und er wurde wiederholt in Universitäts-Kliniken vorgeführt. Die ersten zwei Anlagen dieser Art wurden in Deutschland im Universitäts-Klinikum, Berlin-Steglitz, installiert.

Das allgemeine Funktionsprinzip, wie es auch beim Simultan-Eidophor angewendet wird, sei anhand von Bild 3 kurz erläutert:

In einem evakuierten Glaskolben ist ein rotierender Hohlspiegel angeordnet, auf dessen Oberfläche sich ständig ein dünner Ölfilm befindet. Mit einem der Kontur des Krümmungsradius des Hohlspiegels angepaßten und fest montierten "Rakels" wird er ständig geglättet und in seiner Stärke von 0,1mm konstant gehalten.

Ähnlich wie beim Iconoscop erzeugt ein nicht in der optischen Achse befindliches Elektronenstrahlsystem das Raster, wobei der Elektronenstrahl jedoch nicht in seiner Intensität moduliert, sondern der Helligkeit entsprechend defokussiert wird.

Durch die Oberflächenspannung in Verbindung mit den elektrostatischen Aufladungen durch den Elektronenstrahl entsteht auf dem Ölfilm ein 54mm x 72mm großes Reliefbild, das dem Durchmesser des Elektronenstrahls entsprechend mehr oder weniger ausgeprägt ist. Infolge seiner nur wenige Mikrometer tiefen Struktur ist es unter normalem Auflicht nicht sichtbar.

Außerhalb des Glaskolbens befindet sich eine 2,5kW-Xenon-Hochdrucklampe, deren Licht über dichroitische Spiegel in die Farbauszüge Rot, Grün und Blau aufgespalten wird. Jedem dieser Primärreize ist eine der vorbeschriebenen Einrichtungen zugeordnet, wobei das Licht über ein Spiegelstreifensystem auf die Oberfläche des Ölfilms geworfen wird.

Von der Lichtquelle aus gesehen wirkt - wie Bild 4 zeigt - die Anordnung der Spiegelstreifen als geschlossene Fläche. Vom Reliefbild her betrachtet sind zwischen den Einzelspiegeln jedoch Lücken, die ebenso breit wie die Streifen sind.

Der Krümmungsradius des Hohlspiegels ist dabei so gewählt, daß er die einzelnen Teilspiegel im Normalfall aufeinander abbildet; ohne vorhandene Modulation des Elektronenstrahls wird daher alles Licht zur Lichtquelle zurückprojiziert.

Tritt jedoch eine Deformation des Ölfilmes auf, so ändert sich der Reflexionswinkel des auftreffenden Lichtes und es kann durch die Zwischenräume hindurchtreten. Entsprechend der Lichtstreuung bildet nun das Projektionsobjektiv ein helligkeitsmoduliertes Bild ab.

Auf diese Weise brauchen nur die drei Farbauszüge übereinander projiziert zu werden, um ein farbiges Fernsehbild zu erzielen. Die hierbei auftretenden Deckungsprobleme konnten befriedigend gelöst werden. Eines der wesentlichen Probleme war, das durch den Elektronenstrahl schräg auf den Ölfilm projizierte trapezförmige Bild zu entzerren. Eine zusätzliche Schaltung moduliert deshalb die Horizontal-Ablenkamplitude in Abhängigkeit von der Vertikalablenkung. Vorteilhaft ist dabei zugleich, daß man auch bei Schrägprojektion das Raster entsprechend korrigieren kann (Keystone-Korrektur).

Anmerkung : Bei der oft notwendgen Schrägprojektion mit Kinoprojektoren müssen irre Tricks wie schief geeigte Optiken angewendet werden, um die Verzeichnungen zu korrigieren.

Im gleichen Zusammenhang muß dafür Sorge getragen werden, den Elektronenstrahl immer in der Ebene des Ölfilms zu fokussieren. Auch hier werden geeignete Hilfsschaltungen wirksam, die in ihrer Gesamtheit als "shading" bezeichnet werden.

Ferner muß eine Korrektur vorhanden sein, die die aus mechanischen Gründen nicht exakt rechtwinklig zueinander stehenden Horizontal- und Vertikalablenkspulen in ihrem Feldverlauf beeinflußt.

Bei Schwarzweißbildern ist der entstehende Fehler unerheblich, im Fall der Farbbildprojektion würden sich jedoch die Farbauszüge nicht decken. Sinngemäß wird diese Einrichtung als skerucorrection bezeichnet, was „Entzerrung" bedeutet.

Da die Bildebene auf dem Ölfilm dem Radius des Hohlspiegels entsprechend gekrümmt ist, entsteht ein sogenanntes Iinesag, worunter man das „Durchhängen" der einzelnen Zeilen versteht. Ein dem Vertikalablenkstrom überlagertes Zusatzsignal sorgt auch hier für Entzerrung.

Ein Übersichts-Blockschaltbild für den Simultan-Eidophor-Projektor veranschaulicht Bild 5. Bis auf die angeführten Korrektureinrichtungen weist es schaltungstechnisch keine Besonderheiten auf. Wird der Projektor im Kurzschlußverfahren (also nicht über eine Senderstrecke) mit einer Kamera betrieben, erfolgt die Ansteuerung direkt mit den RGB-Signalen.

Bei hochfrequent übermittelten Sendungen muß ein Decoder zur Rückgewinnung der Farbauszüge vorgeschaltet werden.

Neben den angeführten elektrischen Problemen war auch eine Reihe physikalisch-chemischer Fragen zu lösen. So muß beispielsweise das Vakuum in den drei Projektionseinrichtungen konstant gehalten werden, was infolge der durch die Glaskolbenwände geführten Antriebswellen für die Hohlspiegel kritisch ist. Außerdem verdampfen kleine Mengen der Ölfilme, so daß die Gefäße ständig evakuiert werden müssen.

Aus mechanischen und elektrischen Gründen darf sich die Viskosität des Öls nur unwesentlich ändern. Daher wird es bei der Projektion in einem Temperaturbereich zwischen 5 und 15°C gehalten. Die ständige Erneuerung des Ölfilms ist nämlich erforderlich, weil er unter Elektronenbestrahlung zur Kettenmolekülbildung neigt und damit seine mechanischen Eigenschaften ändert.

Die Qualität der projizierten Bilder entspricht dem Standard der heute bekannten Kino-Breitwandprojektion, wobei die Auflösung durch den Abfall von 3dB bei 8 MHz Bandbreite gegeben ist.

Bei einem normgerechten Bild-Seitenverhältnis von 4:3 und einem Projektionswinkel zwischen 7° und 18° lassen sich damit Bildflächen bis zu 100m2 erzielen.

Bild 6 veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der Bildbreite und der Projektionsentfernung beim Einsatz von Objektiven verschiedener Brennweite.

Als geometrische Verzerrung gibt man maximal 1% der Bildhöhe in einem "einbeschriebenen" (???) Kreis von 0,8 der Bildhöhe an. An den Bildkanten beträgt sie weniger als 2% der Bildhöhe. Innerhalb des Kreises von 0,8 der Bildhöhe treten praktisch auch keine Farbdeckungsfehler auf, lediglich in den Ecken zeigt sich eine Verzeichnung von weniger als 0,5%.

Die Projektionsentfernung kann zwischen minimal 10m und maximal 90m liegen, was die besondere Verwendbarkeit für größere Auditorien unterstreicht.

Nach den guten Erfahrungen mit Eidophorprojektoren innerhalb der letzten zwei Jahrzehnte besonders im Ausland und den positiven Echos über das Simultan-Eidophor aus Japan und USA kann geschlossen werden, daß hier auf lange Sicht ein Verfahren gefunden wurde, dem steigenden Kommunikationsbedürfnis gerecht zu werden.

.
Oben: Bild 1. Background-Farbbildprojektion mit dem Simultan-Eidophor-Projektor bei der letzten Sendung „Musik aus Studio B". Chris Howland im Vordergrund mußte hell angestrahlt werden, um ein gutes Bild mit der Studio-Farbkamera zu erzielen, dagegen durfte die Projektionswand nidit zu stark aufgehellt werden, um Kontrastverluste zu vermeiden (Aufnahme: NDR)

Links: Bild 2. Die neueste Ausführung des Farbfernseh-Großbild-projektors Eidophor Typ EL 5799 von Philips

Rechts: Bild 3. Aufbau und Funktionsweise des Simultan-Eidophor-Projektors

Bild 5. Blockschaltbild des Simultan-Eidophor-Projektors. Die Stromversorgungseinheit kann über Kabel bis zu einer Entfernung von 10m angeschlossen werden


Bild 6. Bildbreite als Funktion der Entfernung Projektor - Bildwand bei Verwendung von Objektiven verschiedener Brennweite