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Im Mai-Heft des „Jl. S.M.P.E." erschien eine Reihe von Aufsätzen, in denen zu dem Problem „Schirmhelligkeit" von den verschiedensten Standpunkten aus Stellung genommen wurde; ein Teil derselben ist in dieser Zeitschrift ausführlich referiert worden. *1) *2) *3) *4).

Der Bericht, den der Ausschuß für Schirmhelligkeit der S.M.P.E. auf ihrer diesjährigen Frühjahrstagung vorlegte, nimmt auf diese Veröffentlichungen Bezug; es wird zunächst ausgeführt, was auf Grund der bisherigen Ermittlungen von verschiedenster Seite als feststehend angesehen werden darf.

Danach ist die Anwendbarkeit der grundlegenden Gesetze der physiologischen Optik auf das Problem der Schirmhelligkeit als zweifelhaft anzusehen, da bisher nirgends über Versuche berichtet wurde, bei welchen die Bedingungen, die bei der Filmproduktion gegeben sind, in gleicher Weise eingehalten wurden.

Wegen Einzelheiten über die Sehfunktionen wird auf die sehr ausführliche Quellenangabe verwiesen, die der Arbeit von Lowry *3) in den Fußnoten sowie der angefügten Literaturübersicht beigefügt wurde.

Es ist interessant, daß die Angaben über die Sehschärfe unzweideutig erkennen lassen, daß alle Details, die normalerweise durch das Filmbild aufgelöst werden, bei einer für bequemes Betrachten viel zu geringen Helligkeit sichtbar sind.

Da die Schärfe kein gebräuchliches Kriterium für die minimale Schirmhelligkeit darstellt, sind psychophysikalische Untersuchungen anderer Art erforderlich.

Über solche Versuche bringen die Arbeit von Luckiesh u. Moss *5), die Versuche von Wolf *6) und die von O'Brien u. Tuttle *1) einige Angaben; letztere lassen mit Deutlichkeit erkennen, wie wünschenswert eine hohe Schirmhelligkeit ist (etwa von 30 Fuß-Lambert, wie sie bei leerlaufendem Projektor in der Schirmmitte gemessen wurde).
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*1) B. O'Brien u. C. M. Tuttle: Experimentelle Ermittlung der günstigsten Schirmhelligkeit. - „Kinotechnik" 1936, Heft 11, S. 182-184.
*2) Lowry, E. M.j Schirmhelligkeit u. Sehfunktionen. - Originalveröffentlichung der Kodak A.-G. in „Kinotechnik" 1936, Heft 12, S. 191-193 u. Heft 13, S. 207-210.
*3) Cook, A. A.: Die Eigenschaften von Projektor und Bildschirm und ihr Einfluß auf die Schirmhelligkeit. - „Kinotechnik" 1936, Heft 14, S. 227-229.
*4) Tuttle, C. M.: Schwärzungsmessungen an Verleihkopien. - „Kinotechnik" 1936, Heft 16, S. 265.
*5) Luckiesh, M., u. Moss, F. K.: The Motion Pitcure Screen as a Lighting Problem; Jl. S. M. P. E. XXVI, Nr. 5, Mai 1936, S. 578.
*6) Wolf, S. K.: An Analysis of Theater and Screen Illumination Data; Jl. S. M. P. E. XXVI, Nr. 5, Mai 1936, S. 532.
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Einigermaßen im Widerspruch zu dem, was man erwarten sollte, steht die Tatsache, daß die Helligkeit der Bildumrandung auf die Wahl der Schirmhelligkeit ohne wesentlichen Einfluß ist, doch wird eine etwas über Null (etwa bei 0,05 Fuß-Lambert) liegende Helligkeit der Schirmumrahmung allgemein bevorzugt; hierin erblickt der Bericht einen wichtigen empirischen Beitrag zu dem wenig bekannten Kapitel des Blendens und zur Vermeidung dieser Erscheinung. Die Angaben von O'Brien und Tuttle zeigen, daß eine Toleranz in der Schirmhelligkeit von ±50 Prozent angemessen ist.

Der Ausschuß unterzieht nunmehr die Feststellungen der verschiedenen Autoren einer kritischen Würdigung, nicht um sie herabzusetzen, sondern um, im Hinblick auf die Wichtigkeit des Problems, andere zu ähnlichen Versuchen anzuregen.

Als Schwächen der von O'Brien u. Tuttle durchgeführten Versuche1) werden genannt:

• 1. der Umstand, daß sie nicht unter den Bedingungen des Lichtspielhauses ausgeführt wurden;
• 2. daß die Kopien qualitativ nicht genau mit den Theaterkopien übereinstimmten;
• 3. es wurde nur gefolgert, nicht aber bewiesen, daß die von den Beobachtern gewählten Bildhelligkeiten vom Standpunkt der Augenermüdung die günstigsten waren. Bis zur Durchführung weiterer Versuche in ähnlicher Richtung ist der Ausschuß geneigt, sich den Folgerungen anzuschließen, daß die Schirmhelligkeit bei 30 Fuß-Lambert liegen soll und zugleich eine Helligkeit der Umrahmung von etwa 0,05 Fußlambert erwünscht ist.

Unter diesen Umständen würden die zulässigen Höchst- und Mindestwerte der Schirmhelligkeit bei 45 bzw. 20 Fuß-Lambert anzunehmen sein.
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O'Brien u. Tuttle neigen der Ansicht zu, daß das Weber-Fechnersche Gesetz auf das vorliegende Problem anwendbar ist; die von ihnen hierfür angegebene Begründung stützt sich auf die Beziehung zwischen Helligkeit der Spitzlichter und gewünschtem Kontrast; sie wird vom Ausschuß als annehmbar bezeichnet.

Im weiteren wird auf zwei von den Forschern nicht behandelte Faktoren eingegangen, welche die wünschenswerte Helligkeit, gemessen bei leerlaufendem Projektor, betreffen; es sind diese das menschliche Auge und die Schwärzungen der Theaterkopie.

Über die Wirkung der Bildgröße (oder des Betrachtungswinkels) auf den Einfluß der Farbe des reflektierten Lichts sowie auf den Einfluß der Saalhelligkeit auf die Augenadaption liegen ausreichende Angaben nicht vor.

Der Ausschuß regt zu Untersuchungen nach dieser Richtung an, wennschon diese Auswirkungen vermutlich gering sind. Die wahrscheinlichen Folgen der Kopieschwärzungen lassen sich mit mehr Sicherheit bewerten.

Es entsteht die Frage, ob die geforderte Helligkeit herabgesetzt werden kann, wenn man die Kopien leichter hält, und ob sich durch kräftigere Kopien eine Besserung der Bildqualität erzielen ließe; letztere Maßnahme würde eine noch höhere Schirmhelligkeit erfordern, als von O'Brien und Tuttle für die heute durchschnittlichen Theaterkopien gefunden wurde.

Die erste Frage wird vom Ausschuß verneint. Die Theaterkopien sind im Durchschnitt bereits so leicht, wie es mit dem heute vorhandenen photographischen Material möglich ist; bei noch leichteren Kopien würde die Zeichnung in den hohen Lichtern gefährdet sein.

Die zweite Frage wird bejaht, allerdings nur in engen Grenzen. Eine Steigerung der Gesamtschwärzung der Theaterkopien um etwa 0,15 Prozent würde die Schwärzung der hohen Lichter fast immer auf oder dicht an den geradlinigen Kurventeil plazieren und wahrscheinlich die Widergabe der zarten Halbtöne verbessern; indessen müßte die Helligkeit, um optimale Bedingungen für die Bildbetrachtung zu schaffen, um etwa 40 Prozent gesteigert werden.

Ein weiterer Punkt, der zur Erörterung kommt, betrifft die mögliche Schirmhelligkeit. Der Ausschuß bezieht sich hierbei auf die Angaben von Cook *3), der die maximalen Helligkeitswerte angibt, welche mit den Apparaten und Lichtquellen unter Berücksichtigung der ihnen heute praktisch gezogenen Grenzen theoretisch zu erreichen sind.

Als Beispiel wurden die Daten zur Errechnung der Bedingungen herausgegriffen, die für einen großen Projektionsschirm bei Benutzung der besten modernen Projektionseinrichtung erfüllt sein müssen; angenommen wird eine 13,6mm Hochleistungsbogenlampe, ein Projektionsobjektiv von 12,5cm Brennweite mit der relativen Öffnung f:2,4 und eine diffus reflektierende Projektionsfläche von 7,5m Breite. Die diesen Voraussetzungen entsprechenden Daten sind in Tafel I zusammengestellt.

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Kein Projektionssystem vermag (bislang) eine gleichmäßige Beleuchtung zu liefern. Bei einem guten, richtig justierten System würde sich in den bezifferten Punkten der Abb. 1 eine Helligkeitsverteilung gemäß Tafel II ergeben; gleich mäßigere Werte können unter den heute üblichen Verhältnissen nicht erwartet werden.
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Tafel III gibt in roher Annäherung -die maximalen Helligkeitswerte an, die auf Projektionsflächen verschiedener Größen erzielt werden können; sie beziehen sich auf die Schirmmitte und gelten wiederum für die besten optischen Systeme in einwandfreier Justierung.
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Diese Werte entsprechen optimalen Bedingungen, wie sie in der Praxis wahrscheinlich niemals erfüllt sein werden; größere Mittenhelligkeit wird für eine gegebene Schirmgröße gewöhnlich nur auf Kosten der Randhelligkeit erzielt.
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Die Angaben von Wolff *6) bezüglich neuerer Helligkeitsmessungen in Theatern weichen von obigen theoretisch ermittelten Werten nur wenig ab, was für sachgemäßes Arbeiten der Vorführer spricht.
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Die Spanne zwischen dem gewünschten Wert von 30 Fuß-Lambert und dem auf großen Schirmflächen erreichbaren Maximum dürfte für die Normung eine ernste Klippe bedeuten. Jede Wissenschaft wird sich auf ihrem Wege zur Vervollkommnung dem Versuch einer Normung widersetzen, wenn die Norm auch nur ein Geringes unter dem Vollkommenen liegen soll.

Seit dem Aufkommen des Films, als der Projektor nichts anderes war als eine abgeänderte Laterna magica und der Kalklichtbrenner als Lichtquelle diente, ist ein steter Fortschritt auf dem Wege zur Steigerung der Lichtleistung zu verzeichnen.

In früherer Zeit wurde ein Versuch zur Normung bei einer Helligkeit von 2 Fuß-Lambert gemacht. Eine solche Norm hatte entschieden wenig Wert für die Industrie; auf welchen Werten könnte nun eine Normung heute aufbauen?

Dem Ausschuß wurde von den verschiedensten Seiten zum Ausdruck gebracht - was ja auch bei uns in Deutschland vielfach Gegenstand der Besprechung gewesen ist - daß sich ein und derselbe Film in dem einen Theater vortrefflich, in einem anderen sehr mäßig präsentieren kann; logischerweise müßte eine Normung der Schirmhelligkeit nach dieser Richtung Besserung bringen.

Der Ausschuß vertritt die Ansicht, daß die Entscheidung darüber, ob man eine solche Normung versuchen soll oder
nicht, von dem Tempo, in welchem sich die Vervollkommnung der Projektionsoptik vollzieht und in welchem Verbesserungen und Erfindungen von den Theatern übernommen werden können, abhängig zu machen sei.

Verbesserungen der Optik und Projektionslichtquellen werden sicherlich kommen, indessen ist es höchst unwahrscheinlich, daß es gelingt, die Helligkeit in den nächsten Jahren zu verdoppeln oder zu verdreifachen.

Es wird geraume Zeit erfordern, die Theater (oder alle Theater ??) hinsichtlich der Projektionsausstattung auf den neuzeitlichen Stand zu bringen, und niemand kann voraussagen, wie schnell Verbesserungen in Zukunft angenommen werden.

Der Ausschuß schlägt deshalb eine Norm vor, die als zeitgemäß angesehen werden darf, da sie aus praktischen Gründen dem Ideal nahekommen muß. Es wird eine Schirmbreite von 9m als willkürlich gewählte Grenze vorgeschlagen, welche die S.M.P.E. versuchen soll, in den Rahmen ihrer Empfehlungen zu bringen.

Hierdurch ergibt sich die minimale Helligkeit zu rund 7 Fuß-Lambert, und zwar für die Schirmmitte bei leerlaufendem Projektor.

Angesichts der Tatsache, daß das empfohlene Helligkeitsminimum weit unter der idealen Helligkeit liegt, erscheint es logisch, das Ideal von 30 Fuß-Lambert als Höchstwert anzunehmen. Diese Maßnahme wäre nicht zweckmäßig, da sie keine ausreichende Übereinstimmung der Theater herbeiführen würde.

Die zweite Möglichkeit bestände in einer Festlegung derart, daß eine Kopie, die auf den Mittelwert abgestimmt ist, an Qualität nicht einbüßt, wenn sie mit der zulässigen Höchst- oder Mindesthelligkeit projiziert wird.

Die vom Ausschuß zur Festlegung einer angemessenen Höchstgrenze auf dieser Basis benötigten Versuchsdaten werden erst nach geraumer Zeit vorliegen. Das Problem liegt kurz darin, den Helligkeitsumfang zu bestimmen, innerhalb dessen das Aussehen des Bildes durch die Schirmhelligkeit nicht beeinträchtigt wird.
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Die Verwertungsmöglichkeit der vorhandenen Daten bzgl. Fechnersches Gesetz und Helligkeit ist, wie der Bericht sagt, eine etwas Fragwürdige.

Angaben dieser Art sind unter Versuchsbedingungen ermittelt worden, die auf das photometrische Gebiet zugeschnitten waren, und es könnte möglicherweise für die Verhältnisse der Filmvorführungen eine etwas unterschiedliche Beziehung zwischen Flächenhelligkeit und Kontrast gefunden werden.

Gleichwohl wird es, obwohl die Schlußfolgerungen nicht ganz überzeugend sind, für fruchtbar erachtet, dieses Material zu einem Versuch, die Wirkung der Schirmhelligkeit auf den Bildkontrast zu bewerten, heranzuziehen.

Die in Abb. 2 wiedergegebene Kurve wurde nach Angaben von Blanchard *7) aufgezeichnet; sie zeigt für den interessierenden Helligkeitsbereich die erste Ableitung der Beziehung Empfindung/Helligkeit als Funktion des log Helligkeit.

Die Ordinate ist in Prozent der maximalen Neigung in Abb. 2 geteilt. Die Kurve zeigt den visuellen Einfluß der Bildhelligkeit auf den Kontrast.

*7) Blanchard, J.: The Brightness Sensibility of the Retina. - Phys. Rev. XI (Febr. 1918), Nr. 2, S. 81. - Anmerkung: Die von König sowie von Brohun und Aubert ermittelten Daten stimmen mit den von Blanchard gut überein.
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In Tafel IV ist für eine Anzahl von Schirmhelligkeiten bei leerlaufendem Projektor aus Tuttles Angaben über die Theaterkopien die Helligkeit verschiedener Teile des Schirmbildes berechnet worden. In den Reihen neben den Bildhelligkeitswerten sind die Neigungswerte aus Abb. 2 eingetragen. Diese Zahlen bringen unmittelbar die subjektive Kontrastwirkung zum Ausdruck.

Blickt man beispielsweise nur auf die hellen Bildstellen, so ist der subjektive Kontrast immer gleich dem physikalischen Kontrast und ändert sich nur um etwa 3%, wenn die Schirmhelligkeit bei leerlaufendem Projektor zwischen 7 und 30 Fuß-Lambert ändert.

Blickt man auf die Schatten, so ändert das scheinbare Gamma zwischen 7 und 30 Fuß-Lambert um etwa 50 Prozent. Betrachtet man die Helligkeit des meistinteressierenden Bildteils, so beträgt die entsprechende Änderung 30%. Für die Durchschnittshelligkeit macht die Änderung etwa 35 Prozent aus.
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Über die zulässige Kontraständerung liegen ganz überzeugende Angaben noch nicht vor; sicherlich gestatten die Unterschiede im persönlichen Geschmack gewisse Toleranzen. Als Anhalt für die zulässige Abweichung von dem festgelegten Kontrast wird auf die Kopieranstaltspraxis in der Herstellung der Theaterkopien verwiesen, bei denen eine Gammaabweichung von 10 bis 15% gewöhnlich statthaft ist *8); für die Bemessung dieser Spanne dürften praktische Erfahrungen maßgebend gewesen sein, und es wäre logisch, daß die Toleranz für die subjektive Kontrastwirkung der Schirmhelligkeit von derselben Größenordnung ist.

Mit anderen Worten: Ein Bild sollte bei der oberen Grenzhelligkeit nicht um mehr als 10-15% kontrastreicher erscheinen als bei der unteren. Betrachtet man in diesem Zusammenhange nochmals die Kurve der ersten Ableitung in Abb. 2, so findet man durch Interpolation, daß im Bereich der hohen Lichter das Maximum niemals so hoch sein kann, um den Kontrast bis zu 15% zu beeinträchtigen.

Für den Schattenbereich ändert sich der Kontrast so schnell, daß, wenn dieser Bildteil maßgebend sein sollte, man überhaupt kaum eine Toleranz in der Schirmhelligkeit zulassen könnte. Indessen darf angenommen werden, daß den Schattenpartien für die Bewertung des Bildkontrastes sehr wenig Bedeutung zukommt, da die tiefsten Schatten, unabhängig von der Schirmhelligkeit, wohl immer vollkommen schwarz erscheinen *2).
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Einfluß verschiedener Schirmhelligkeiten auf den Kontrast in verschiedenen Bildteilen
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8) Bulletin, Acad. Mot. Pict. Arts & Sc, Juli 27, 1935; ausf. ref. „Kinotechnik" 1935, Heft 24, S. 412-414.

Sowohl der Wert der durchschnittlichen Helligkeit wie auch der Helligkeit der besonders interessierenden Bildpartien dürfte ein gutes Kriterium darstellen, das als Unterlage für die Bemessung der subjektiven Kontrasttoleranz dienen kann.

Mit Bezug auf diese Werte zeigt sich, daß der Kontrast auf 7 % bei 10 Fuß-Lambert und auf 15% bei 14 Fuß-Lambert steigt.

Auf Grund der vorstehend angegebenen Argumente kommt der Ausschuß zu dem Schluß, daß die Industrie eine zeitgemäße Helligkeitsnorm annehmen sollte; als angemessene Grenzwerte für eine solche werden 7 resp. 14 Fuß-Lambert vorgeschlagen.

Der Wert 7 entspricht der Helligkeit, die sich bei einem lichtstarken, gut justierten optischen System auf einem Schirm von 9 m Breite erzielen läßt. Der Wert 14 ist der Grenzwert, oberhalb dessen der Bildkontrast, wenn er der mittleren Helligkeit von 10 Fuß-Lambert angepaßt wurde, zu hoch erscheint. Die Helligkeiten sollen in der Schirmmitte bei leerlaufendem Projektor gemessen werden.
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Wenn das Standard-Komitee und die S. M. P. E. die vorgeschlagene Norm billigen würde, so würde der Ausschuß seine Aufgabe doch bei weitem nicht als beendet ansehen; nachstehend werden einige der zahlreichen Probleme angegeben, die noch zu bearbeiten sind; manche von ihnen kann der Ausschuß selbst erledigen, andere bedingen eine lange und gründliche Forschungsarbeit durch besondere Fachleute, wieder andere die Mitwirkung anderer Ausschüsse, hauptsächlich des für Projektion und des für Kopieranstaltspraxis.

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• 1. Welcher Zusammenhang besteht zwischen bestem Bildkontrast und Schirmhelligkeit?
• 2. Welchen Einfluß hat die Helligkeit auf die Standardqualität der Theaterkopien? Werden an Theater mit verschiedener Schirmhelligkeit Kopien unterschiedlichen Kontrasts geliefert werden? (Jede Arbeit an der Standard-Theaterkopie muß aus naheliegenden Gründen die Schirmhelligkeitsnorm, wenn sie einmal angenommen ist, berücksichtigen.)
• 3. Bestimmt die Schwärzung der hohen Lichter, die durchschnittliche Schwärzung der Bilder, die Schwärzung der Schatten, die des meistinteressierenden Bildteils oder eine Kombination aus diesen die anzustrebende Helligkeit?
• 4. Welche Möglichkeiten bestehen für die Vervollkommnung der Projektionsoptik und der Lampenhelligkeit?
• 5. Welchen Einfluß übt die Farbe der Lichtquelle, der Projektionswand und der Kopie auf die gewünschte Helligkeit aus?
• 6. Welcher Prozentsatz der Theaterbesucher sieht Bilder auf Projektionsflächen, die breiter sind als 6 m, 7,5 m, 9 m? Der Ausschuß benötigt statistische Angaben über Theatergrößen, Bildgrößen und Projektionseinrichtungen und damit zusammenhängende Zahlenangaben.
• 7. Welche Umstände bestimmen die Schirmbreite: Wäre es beispielsweise nicht besser, einen Schirm von 7,5m Breite bei 9 Fuß-Lambert, als einen solchen von 9m Breite bei 7 Fuß-Lambert zu benutzen? Die Angaben über die Sehschärfe zeigen, daß das bei großem Betrachtungsabstand sichtbare Bilddetail nicht leiden würde.
• 8. Welche Möglichkeiten bestehen für die Entwicklung einfacher, dauerhafter und billiger Instrumente für Helligkeitsmessungen? Läßt sich nicht ein zweckmäßiger einfacher Helligkeitsprüfer herstellen mit zwei Feldern, das eine für die obere, das andere für die untere Helligkeitsgrenze? Könnte ein derartiges Instrument nicht dem Vorführer zur Kontrolle dienen, ob er innerhalb des empfohlenen Helligkeitsbereichs arbeitet?
• 9. Welchen Einfluß übt die Beleuchtung des Zuschauerraumes auf die geforderte Helligkeit aus?
• 10. Welchen Einfluß besitzt der Betrachtungswinkel oder die Schirmgröße auf diesen Wert?

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