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Audiovisuelle Medien

Audiovisuelle Medien

Als audiovisuelle Medien (AV-Medien) bezeichnet man synchrone technische Kommunikationsmittel, die die visuellen (Bild) und/oder auditiven Sinne (Ton) des Menschen bedienen. AV-Medien können analog sein (z.B. ein VHS-Videoband), während man mit Multimedia i.d.R. digitale Medien bezeichnet. Siehe auch: Interaktive Medien, Audiovision

Audiovisuelle Geräte

Audiovisuelle Geräte sind beispielsweise:
- Kameras
- Fotoapparat
- Filmkamera
- Videokamera
- Rekorder
- Videorekorder
- MAZ
- Projektoren
- Datenprojektor
- Diaprojektor
- Filmprojektor
- Videoprojektor
- Bildschirme
- Fernsehgeräte
- Computermonitore

Weblinks

Organisationen und Verbände:
- Bundesverband Audiovisuelle Medien (BVV) - http://www.bvv-medien.de/index.shtml Studiengänge und Ausbildungen:
- Hochschule der Medien Stuttgart: Studiengang Audiovisuelle Medien - http://www.hdm-stuttgart.de/am
- TFH Berlin: Audiovisuelle Medien / Kamera - http://www.kameraschule.de/ Kategorie:Medien

Synchronität

Das Wort synchron vereint zwei altgriechische Wortstämme: syn (mit, gemeinsam) und chronos (Zeit). Es bedeutet im ursprünglichen Sinn gleichzeitig oder "zeitlich übereinstimmend", weiter auch "zu einem Zeitpunkt auf mehrere Räume". Der Synchronismus ist die vereinheitlichende Ordnung von Ereignissen nach einer Zeitrechnung.
- In der Technik ist es die Bezeichnung für zeitlich abgestimmte Vorgänge, identische Uhrzeit, gleiche Schwingung bzw. Frequenz und dergleichen.
- In der Software-Entwicklung ist Synchronität die Fähigkeit, zwei quasi gleichzeitige Zugriffe auf ein Objekt ohne Konflikte (etwa bei gleichzeitigem Schreib- und Lesezugriff durch zwei andere Objekte) durchzuführen.
- Im E-Learning werden damit Anlässe für zeitgleiche Kommunikation, z.B. Chat oder Virtuelles Klassenzimmer bezeichnet.
- Beim Film bezeichnet man als synchron, wenn Bild und Ton zeitlich übereinstimmen. Dabei ist der Entstehungszeitpunkt und die Entstehungsart von Bild und Ton unerheblich. Es kommt darauf an, dass Bewegungen und die in Beziehung stehenden Töne bei der Vorführung als zeitlich übereinstimmend wahrgenommen werden. Sprecher und Schauspieler können verschieden sein. Der gesprochene Text kann ursprünglich in einer anderen Sprache vorliegen. Den entsprechenden Vorgang, bei dem der übersetzte Text und das Bild in Übereinstimmung gebracht wird, heißt "Synchronisieren". Gegenteil:
- diachron (besonders in der Linguistik)
- asynchron (Dieses Wort wird praktisch nur im technischen Sinn gebraucht und kann die Bedeutung von fehlender Abstimmung haben, aber auch von absichtlicher zeitlicher Versetzung, z.B. Asynchronmotor oder von asynchroner Kommunikation im E-Learning.) Verwandte Bezeichnung zur Charakterisierung zeitlicher Vorgänge:
- isochron zur Bezeichnung gleich lang dauernder Zeiträume innerhalb eines Signals, oder aber einer konstanten Phasenbeziehung zweier oder mehrerer Signale untereinander. Synchron und asynchron stellen eine Beziehungsangabe dar, während isochron und anisochron eine Beziehungsangabe oder eine Eigenschaft bezeichnen können. Siehe auch: Synchronisation, Chronos, Chronologie, Synchrotron Kategorie:Zeitbegriff

Bild

Das Wort Bild (von althochdeutsch: bilidi Nachbildung, Abbild; ursprünglich: Wunder bzw. Wunderzeichen) bezeichnet:
- in der Kunst eine Abbildung oder eine Nachbildung von Etwas, siehe Bildende Kunst
- mit künstlerischen Mitteln auf einer Fläche dargestellt, siehe Gemälde oder Zeichnung (Kunst)
- in der Fotografie oder in der geometrischen Optik eine optische Reproduktion der Wirklichkeit, siehe Fotografie
- im Theater oder bei gesellschaftlichen Anlässen eine szenische Darstellung einer Situation, die von den Zuschauern erraten werden muss, siehe Lebendes Bild
- in der Rhetorik ein bildlicher Ausdruck, anschaulicher Vergleich, siehe Metapher
- in der Mathematik die Menge der von einer Funktion tatsächlich angenommenen Werte, siehe Bildmenge
- in der Erkenntnistheorie ein Abbild
- eine deutsche Boulevardzeitung, siehe Bild (Zeitung) Bild ist der Familienname folgender Personen:
- Beat Bild (1485-1547), siehe Beatus Rhenanus

Ton (Musik)

Töne sind die Grundelemente der Musik. Mit dem Begriff Ton wird der Einzelton benannt. Davon abzugrenzen ist der Klang, der aus mehreren Tönen besteht, und das Geräusch, das aus einer Klangfläche besteht. Basis aller Töne ist der durch eine Frequenz genau definierte Sinuston (nicht zu verwechseln mit dem Primärton) . Ein Instrumentalton, etwa von einer Geige, ist hingegen schon ein kompliziertes Gemisch von dem (gespielten und erklingenden) Grundton und mehreren gleichzeitig erklingenden Obertönen, deren Lautstärke sich zudem während des Spielens eines Tons verändert. Die Lautstärke der einzelnen Obertöne und deren Zeitverhalten ist unter anderem für den charakteristischen Klang eines Instrumentes verantwortlich. Auch die Stimme ist in der Hinsicht ein Instrument; ein gesungener Ton besteht ebenfalls aus dem Grundton und mehreren Obertönen. So genannte Formanten bestimmen in der Stimme die Färbung des Tones. Die folgenden Parameter lassen sich an einem Ton beschreiben:
- die Tonhöhe lässt sich einerseits als Frequenz in Hertz (Schwingungen pro Sekunde), anderseits in Tonbezeichnungen mit dazugehöriger Angabe des Oktavstreifens ausdrücken; siehe auch Tonleiter
- die Lautstärke oder Tonstärke ist physikalisch als Schwingungsweite (Amplitude des Schalldrucks) zu beschreiben
- die Klangfarbe wird durch die Gewichtung von Teiltönen und Obertönen, die mit dem eigentlichen Ton mitschwingen, bestimmt, sowie von deren zeitlichem Verhalten. Den Abstand zweier Töne bezeichnet man als Intervall, mehrere gleichzeitig erklingende Töne bilden einen Akkord oder Cluster. Töne stellt man schriftlich durch ihre Tonnamen nebst Oktavstreifen, graphisch als Noten, dar.

Geschichte des abendländischen Tonsystems

Seit dem 10. Jahrhundert verwendete man zur Bezeichnung der sieben Stammtöne des abendländischen Tonsystems die ersten sieben Buchstaben des lateinischen Alphabets: :a, b, c, d, e, f, g Der Ton b spaltete sich später in zwei Teiltöne, einen höheren (b quadratum, eckiges b) und einen tieferen (b rotundum, rundes b). B quadratum wurde später wegen seiner Ähnlichkeit mit dem Buchstaben h verwechselt (Abschreibfehler eines Mönches im Mittelalter). Mit a als Grundton ergibt sich die Tonart a-Moll, mit c als Grundton die Tonart C-Dur. Da Dur die heute üblichste Tonleiter ist, kennen wir heute im Deutschen die Stammtöne in der Reihenfolge: :c, d, e, f, g, a, h Im Englischen heißt dagegen die Note h heute noch b, während die Note b dort als b flat bezeichnet wird. Die international übliche Bezeichnung ist die, die aus dem Englischen kommt. (Was eigentlich auch richtig ist.) Siehe dazu auch anderssprachige Tonbezeichnungen. Kategorie:Akustik

Interaktive Medien

Als interaktive Medien bezeichnet man synchrone und asynchrone technische Kommunikationsmittel, die nichtlinear genutzt werden können. Ob ein Medium (s. Publikation) interaktiv genutzt werden kann, ist keine binäre Ja-Nein-Entscheidung, sondern eine graduelle; sinnvoll ist es, nach dem Grad der Interaktivität verschiedene Interaktivitätslevel zu unterscheiden. AV-Medien wie Hörfunk und Fernsehen können zwar interaktive Elemente aufweisen, haben jedoch ein sehr niedriges Interaktivitätslevel; die Kommunikation erfolgt weitgehend unidirektional, da es keinen vollwertigen Rückkanal gibt. Stärkere interaktive Eigenschaften hat das interaktive Fernsehen und die DVD; noch ausgeprägter wird der Grad der Interaktivität bei Multimedia-Anwendungen und bestimmten Internet-Diensten. Das Internet ist ein Beispiel für ein hochgradig interaktives Medium, da es über Rückkanäle verfügt und so bidirektionale Kommunikation ermöglichen kann. Kategorie:Medien

Kamera

Unter einem Fotoapparat (Fotokamera, Kamera, lat. camera=Kammer) versteht man ein Gerät zur Aufnahme und Speicherung eines einzelnen Bildes (Still) oder einer kurzen Serie von Einzelbildern. Im Gegensatz dazu stehen Filmkameras, deren primärer Zweck im Festhalten von kontinuierlichen Bildfolgen besteht. Die aus der englischen Bezeichnung camera abgeleitete Kurzform cam, wird in abkürzenden Kunstworten, wie z.B. Webcam oder Digicam (für Digitalkamera) verwendet. Insbesondere im Bereich der Digitalkameras und der digitalen Videokameras sind die Übergänge fließend; diverse Kameramodelle beherrschen auch die Aufzeichnung kurzer Videosequenzen, und immer mehr digitale Videokameras unterstützen auch die Einzelbildaufzeichnung.

Geschichte und Entwicklung

Namensgeber für die gesamte Gattung der Kameras ist die Camera Obscura. Diese verfügte noch nicht über chemischen Film zur Bildaufzeichnung und anfänglich auch nur über ein kleines Loch anstelle eines Objektivs. Sie projizierte ihr Bild auf eine Fläche (zum Beispiel in einer begehbaren Kiste), eine Mattscheibe oder Tischplatte und diente der Anfertigung realistischer Zeichnungen. Die hier beschriebene technische Entwicklung des Fotoapparates ging einher mit der Geschichte der Fotografie. Bei den ersten Fotoapparaten, die für die Fotografie konstruiert wurden, handelte es sich um Camerae obscurae aus Holz; sie wurden u.a. von Daguerre und Giroux, aber auch von diversen Optikern verkauft. Historisch verlief die Entwicklung des Fotoapparats aus der Kenntnis des Sonderfalls der Parallelität von Film- (F), Objektiv- (O) und entsprechend auch Schärfeebene (S), der bis heute als Normalkamera gilt. Die flexible Kamerakonstruktion (z. B. Balgen) diente zuerst nur der Entfernungseinstellung. Die erste Ganzmetall-Kamera stellte Voigtländer 1841 vor; noch 1839 konstruierte Carl August von Steinheil das erste nach physikalischen Prinzipien gerechnete Objektiv. Dieses wurde 1840 durch Josef Petzval verbessert, der das Petzvalobjektiv konstruierte; dabei handelte es sich um das erste lichtstarke Objektiv überhaupt: Es verfügte über eine Lichtstärke von 1:3,7, also 16-mal lichtstärker als das Objektiv von Daguerres Kamera. Erst um die Wende zum 20. Jahrhundert wurde das Prinzip der um eine Achse drehenden Ebenen formuliert - 1901 vom französischen Kamerabauer Jules Carpentier (Patentamt London), 1904 (Patentamt London) darauf aufbauend von Theodor Scheimpflug (1865-1911). Der "Scheimpflug", wie heute eine damit arbeitende Einstellung allgemein genannt wird, bedarf mindestens einer schwenkbaren Kameraebene. Die so genannte Fachkamera, die für die Kameraebenen F und O vielfältige Verstellmöglichkeiten bietet, kam als Massenkamera erst Mitte des 20. Jahrhunderts vor allem in Fotostudios in Gebrauch.

Der Scheimpflug

Fotostudio Sind mit einem Apparat gleichzeitige Verstellungen um eine horizontale wie um eine vertikale Achse möglich, ist mit einem so genannten doppelten Scheimpflug der Schärfebereich auch diagonal und beispielsweise von oben ins Bild zu legen (die drei Ebenen F, O und S schneiden sich dann wieder nur in einem Punkt). War es der Grundgedanke des "Scheimpflugs", eine aufzunehmende Motiv-Ebene in den Schärfekeil zu legen und dann für den Schärfebereich nicht mehr die Blende für einen Schärfebereich von vorn bis hinten einstellen zu müssen (Tiefe des Objekts), sondern senkrecht zur Schärfeebene von oben nach unten (Höhe des Objekts), so sind mit dem sog. "doppelten Scheimpflug" auch von oben, unten oder seitlich kommende und dabei diagonal im dreidimensionalen Raum stehende Schärfekeile im Motiv darstellbar (primär Kunstfotografie).

Funktionsweise

Scheimpflug Ein Fotoapparat besteht aus drei Grundbestandteilen: Eine Einrichtung bündelt Licht und projiziert es auf eine Bildebene; bei dieser Einrichtung handelt es sich in der Regel um ein Objektiv, bei Lochkameras wird jedoch nur eine kleine Öffnung in der Vorderseite des Kameragehäuses verwendet. Ein mechanischer oder elektronischer Verschluss steuert die Dauer der Belichtung des Aufnahmemediums. Die Blende steuert den Lichteinlaß. Ein lichtdichtes Gehäuse beherbergt im Inneren das Aufnahmemedium. Das ist bei der klassischen Fotografie ein Film. Bei einer Digitalkamera wird statt des Films ein lichtempfindlicher Halbleiter-Sensor eingesetzt. Üblich sind hierbei so genannte CCD- oder CMOS-Sensoren. Diese Sensoren wandeln das einfallende Licht entsprechend seiner Intensität in elektrische Ladung um. Diese wird nach der Aufnahme über integrierte Schaltungen ausgelesen, analog-digital-gewandelt, codiert (siehe Datenkompression) und abgespeichert. Diese Kameraart zeichnet das Abbild zunächst auf einem Sensor (CCD oder CMOS) auf. Für die Astronomie wurden große, höchstempfindliche CCD-Sensoren entwickelt. Des Weiteren wird das Bild teilweise auch zeilenweise abgetastet (Scan-Techniken Hipparcos, Raumfahrt). Jenseits einer konkreten Bauweise arbeitet der "allgemeine Fotoapparat" (kurz: AF) wie folgt: Drei Ebenen bilden das Grundsystem des allgemeinen Fotoapparats, die (F) Film-, die (O) Objektiv- und die (S) Schärfeebene. Die beiden Kameraebenen F und O sind im AF lichtdicht und dreh- und verschiebbar verbunden. Unter der Vorgabe, dass Parallelen sich im Unendlichen treffen (projektive Geometrie), haben stets alle drei einen gemeinsamen Schnittpunkt im Raum, der von den Lagen von F und O bestimmt wird und - je nach Neigungswinkel zueinander - mehr oder weniger weit vom AF entfernt liegt. Die Ebene S entspringt in diesem Schnittpunkt F-O und verläuft über den scharfgestellen Punkt des Objektivs auf der Objektivachse (nicht senkrecht zur Schärfeebene S). Bild:hennings-photo.de-kamerasys.jpg Ist der Schnittpunkt der beiden Kameraebenen von der Kamera (AF) unendlich weit entfernt, dann tritt der Sonderfall ein, der alle drei Ebenen parallel zueinander ausrichtet (heutige und historische "Normalkamera"). Um den AF mechanisch praktikabel zu machen, bedarf es der Möglichkeit, F und O so einzustellen, dass aus dem Schnittpunkt der beiden Kameraebenen eine Linie analog eines Scharniers generiert wird (durch gemeinsame horizontale oder vertikale Ausrichtung der Kamerastandarten beispielsweise, in denen Film- und Objektivebene eingehängt sind). Nach dieser Ausgangseinstellung können die Ebenen sich während des weiteren Einstellens wieder nur in einem Punkt statt in einer Linie treffen (wenn beide Standarten gegenläufig verdreht werden - z. B. eine vertikal und eine horizontal). Die Schärfeebene S entsteht durch die genaue Projektion eines Punktes im Motiv durch das Objektiv hindurch auf einen Punkt in der Filmebene. Vom Objektiv aus gesehen entsteht in der Kamera ein Strahlenkegel, dessen Spitze sich mit dem Film trifft. Praktisch entsteht dabei ein Schärfekörper; das ist der Schärfebereich (siehe auch: Schärfentiefe). Beim Enden des Strahlenkegels kurz vor oder hinter der Filmebene werden auf ihm Zerstreuungskreise (Z) abgebildet, die vom Auge bis zu einer bestimmten Größe noch als scharf akzeptiert werden und deshalb noch scharf erscheinen. Mit der im Objektiv angeordneten Blende, die den Durchlass für das Licht durch das Objektiv steuert, wird die Größe der Zerstreuungskreise bestimmt: die kleinere Blendenöffnung erzeugt Strahlenkegel mit kleineren Radien und spitzeren Winkeln, die auf den Film fallen, und damit kleinere Zerstreuungskreise, die entsprechend schärfer erscheinen. Der Schärfekörper ist beim AF ein Keil; er beginnt auf der Schärfeebene(!) erst im Abstand des Kameraauszuges (Abstand F zu O) parallel zur Filmebene (unter dem Objektiv). Im Keil reicht die Schärfe bis Unendlich. Im Sonderfall - F und O sind parallel - ergibt sich der Schärfebereich als Schärfequader und nicht als Keil (weil technisch durch den AF begrenzt). Kameraauszug Der Schärfekeil ist in seinem Schnitt (Seitenansicht) durch 1. seinen Nullpunkt (in Skizze: unter dem Objektiv), 2. den Nahpunkt N und 3. den Fernpunkt F der Schärfe auf der Objektivachse definiert; N und F ergeben sich dabei aus der nominellen Entfernungseinstellung der Schärfeebene S und der bestimmten Brennweite des Objektivs. N und F (Nah- und Fernpunkt der Schärfe) ergeben sich auch aus der Kenntnis des Objektivs und der fast genau mittig zwischen ihnen liegenden Schärfeebene S; N und F können deshalb über Berechnungen ermittelt werden (wie z. B. durch die interaktive Tabelle von Striewisch/Kluge; s. u.). Mit den Werten für N, S und F, dem Abstand des Nullpunkts zur Objektivachse (D) und der genormten Größe Z (Zerstreuungskreis je Filmformat) ist der Keil zu berechnen (dazu N, S, F z. B. aus Striewisch/Kluge holen = [http://www.uni-giessen.de/~gk1030/div/Schaerfe.html Interaktiver Schärfentieferechner]; Z für Kleinbildkameras 0,03 mm, für Mittelformatkameras ca. 6 x 7 cm 0,05 mm, für Großformatkameras 9 x 12 cm 0,09 mm bis 0,1 mm und mehr je Bild- bzw. Aufnahmeformat). Wird der Schärfekeil in zwei Hälften gedacht, einmal der Teil vor und einmal der Teil hinter der Schärfeebene, können sich gering abweichende Winkel ergeben. Näherungsweise beträgt der Winkel des Keils vor der Schärfeebene, vom Nahpunkt zur Scharfstellung: : Winkel Altgrad = [ (90 - arctan D/(S - A)) - (90 - arctan D/(N - A)) ], wobei D = Distanz der Objektivachse zum Keilbeginn; S = Schärfeeinstellung auf Objektivachse; A = Kameraauszug; N = Nahpunkt der bestimmten Brennweite auf der Objektivachse. Vereinfacht kann dieser Winkel für den ganzen Schärfekeil verdoppelt werden. Die Distanz auf der Objektivachse vom Nahpunkt des Schärfebereichs zur Schärfeebene ist bei sehr dichter Entfernungseinstellung vor der Kamera etwa so groß wie die von der Schärfeebene zum Fernpunkt, wobei die Verhältnisse sich mit der jeweils länger eingestellten Entfernung ändern - der Abstand der Schärfeebene zum Fernpunkt wächst dann kontinuierlich gegenüber der Entfernung zum Nahpunkt an. Objektive sind Linsensysteme, die mit einer Blende (und oft einem Verschluss) kombiniert sind. Vom gleichen Standort aus, auf der gleichen optischen Achse zeichnen sie alle das gleiche Bild vom Motiv, zeichnen also gleiche Flächen und Winkel bei verschiedenen Bildausschnitten - wie beim Zoom-Objektiv, bei dem verschiedene Brennweiten fließend miteinander verbunden werden. Normalobjektive haben ungefähr die Bilddiagonale als Brennweite. Objektive mit weiterem Betrachtungswinkel (Weitwinkelobjektiv) zeichnen mehr vom Motiv kleiner auf. Objektive mit kleinerem Betrachtungswinkel (Fernobjektiv) zeichnen weniger vom Motiv größer auf. Entsprechend werden die Zerstreuungskreise bei letzteren vergrößert und der Schärfebereich wird kleiner (besonders klein bei Makroaufnahmen). Fernobjektive - mit kleinem Betrachtungswinkel - unterscheiden sich von Teleobjektiven dadurch, dass letztere innerhalb des Linsensystems ein Vergrößerungssystem (Tele-Konverter) enthalten und deshalb in ihrer Baulänge kürzer als ihre Brennweite sind. Bei der Unendlicheinstellung (∞) eines – in seinen Ebenen beweglichen – AF ist nominell der Abstand von F zu O gleich der Brennweite. Dieses Anlagemaß von F zu O ist bei Teleobjektiven kürzer und bei einigen Weitwinkeln etwa länger als die Brennweite. Für Berechnungen, z. B. des Abbildungsmaßstabes, gelten die nominellen Brennweiten. Dichtere Entfernungen zum Motiv als Unendlich scharfzustellen erfordert längere Auszüge der Kamera (für den Maßstab 1:1 ist die doppelte Brennweite nötig). Bei der Aufnahme des Motivs mit gleichem Maßstab kann bis zur Abbildungsgröße m 1:1 in der Praxis näherungsweise bei allen Objektiven bei gleicher Blendenöffnung (und gleichem Bildformat) von gleichen Schärfebereichen ausgegangen werden; bei größeren Maßstäben in den Makrobereich hinein gilt das nicht mehr. Zu berücksichtigen sind u. U. noch die normierten Zerstreuungskreise für die verschiedenen Bildformate (Z), wodurch sich unterschiedliche Blenden für verschiedene Formate ergeben. Da der AF als Balgen- oder Fachkamera keine Skalen für die eingestellte Entfernung hat, sind Abbildungsmaßstäbe, Auszugslängen (F zu O) und weitere Werte mehr in der Praxis zu berechnen. Die sog. Linsengleichung lautet: : 1/f = 1/a´ + 1/ a, dabei ist f = Brennweite; a´ = Kameraauszug; a = Entfernung Motiv zu Objektiv; daraus ergibt sich beispielsweise der Abbildungsmaßstab: : m = Auszugsverlängerung : Brennweite dabei ist die Auszugsverlängerung die Verlängerung des Balgens gegenüber dem Anlagemaß (= Auszug real für Unendlich); Brennweite = nomineller Wert für f.

Bauformen

Fotoapparate können anhand zahlreicher Kriterien unterschieden werden, wie z.B. nach Aufnahmeformat, optischem System, verwendetem Filmtyp oder Einsatzbereich. Eine ausführliche Darstellung aller gängigen Bezeichnungen findet sich in dem separaten Artikel Kamerabauform.

Literatur

- Ansel Adams: Die Kamera, München 2000 (Christian)
- Peter Bauernschmid (Hrsg.), Linhof Präzisions - Systemtechnik GmbH: Image Circle - Ein Lehr- und Bilderbuch für kreative Fachfotografie (München 2002); darin besonders die Texte von Walter E. Schön

Weblinks

- [http://www.uni-giessen.de/~gk1030/div/Schaerfe.html Tom Striewisch, Alexander Kluge: Interaktiver Schärfentieferechner] Kategorie:Fotopraxis Kategorie:Fototechnik ja:カメラ

Fotoapparat

Geschichte und Entwicklung

Der Scheimpflug

Funktionsweise

Bauformen

Literatur

Weblinks

- [http://www.uni-giessen.de/~gk1030/div/Schaerfe.html Tom Striewisch, Alexander Kluge: Interaktiver Schärfentieferechner] Kategorie:Fotopraxis Kategorie:Fototechnik ja:カメラ

Filmkamera

Als Filmkamera bezeichnet man einen Apparat # der eine Sequenz fotografischer Bilder auf durchlaufende Filmstreifen belichtet. Im Gegensatz zur Fotokamera, die der Aufnahme einzelner Bildern dient, nimmt die Filmkamera eine Serie von Einzelbildern auf, die später mit einem Filmprojektor als Bewegtbilder vorgeführt werden können; # der fotografische Einzelbilder auf einem fotografischen Film aus Papier, Zelluloid oder anderen Zellulosederivaten belichtet; diese veraltete Bezeichnung grenzt die Filmkamera von der Plattenkamera ab, die bis etwa in die 30er Jahre die dominierende fotografische Aufnahmetechnik darstellte; siehe hierzu Fotoapparat. Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem modernen Begriff der Filmkamera im Kontext der Filmkunst.

Geschichte

Die Entwicklung der Filmkamera geht mit der Geschichte der Fotografie und der Filmgeschichte einher. Sie geht auf George Eastmans Patentierung und die anschließende industrielle Fertigung des Rollfilms zurück, unter dessen Verwendung Thomas Alva Edison die erste funktionstüchtige Filmkamera konstruierte, den Kinematograph. Vier Jahre später entwickelten die Brüder Lumière ihren Cinématographe, der Filmkamera, Kopiergerät und Filmprojektor in einem war. Beide Geräte verwendeten den perforierten 35-mm-Rollfilm, der mithilfe eines Greifers transportiert wurde. Der Cinématographe ließ jedoch den Film vertikal statt horizontal durchlaufen und entsprach damit weitgehend der heutigen Kameratechnik.

Funktionsweise

Cinématographe Trotz zahlreicher technischer Neuerungen seit der Erfindung der Filmkamera blieb deren grundsätzliche Funktionsweise bis heute erhalten: Das unbelichtete Filmmaterial wird aus der einen Filmkassette oder -spule über eine Führungsrolle in den Filmkanal gelenkt wird, wo er mithilfe einer Andruckplatte auf eine Gleitbahn vor dem Bildfenster geführt wird, wo die Belichtung des Films stattfindet. Nach erfolgten Belichtung eines Einzelbildes deckt eine rotierende Umlaufblende das Bildfenster ab, der Filmstreifen wird um eine Bildhöhe weitergezogen, bevor ein Greifer in die Perforation eingreift und den Film für die Dauer der Belichtung des folgenden Einzelbildes stoppt. Die Mechanik des Greifers und der Umlaufblende sind aneinander gekoppelt, so dass die Umlaufblende das Bildfenster immer dann abgedeckt, wenn der Filmstreifen am Bildfenster vorbeigezogen wird.

Technische Neuerungen

Neben der Perfektionierung und Verkleinerung der bestehenden Technik finden sich die meisten technischen Neuerungen der Filmkamera seit ihrer Erfindung in der verbesserten Handhabung und im Bedienkomfort. So trieb bei den ersten Filmkameras eine Handkurbel dem kontinuierlichen Filmtransport an, später ein Federwerk, heute vor allem durch akkugespeiste Elektromotoren. Seit der Erfindung der ersten Filmkamera wurden auch Amateurkameras entwickelt. Bereits 1898 meldete Birth Acres in England ein Patent für eine Filmkamera namens Birtac an, die die halbe Breite des 35-mm-Films belichtete und ein Vorläufer der später verbreiteten 16-mm-Kameras war. 1925 war die erste von Arri gebaute Kamera eine 35-mm-Amateurkamera mit Handkurbelbetrieb (Kinarri 35). 1932 stellte Kodak das erste 8 mm-Amateurfilmsystem vor, dessen Vorteil darin liegen sollte, die Kosten der Filmentwicklung durch die Verkleinerung des Filmmaterials zu senken, und legte damit den Grundstein für zahlreiche folgende Schmalfilmformate, die sich bis zur Ablösung durch Videokameras und Camcorder insbesondere im familiären Bereich großer Beliebtheit erfreuen sollten. Obwohl sie zunächst als Amateurkamera entwickelt worden war, fand die 16-mm-Kamera wegen ihrer Handlichkeit zunehmend Einsatz in der Berichterstattung. 16-mm Die Verbreitung des Tonfilms erforderte eine Schallabdichtung der für Tonaufnahmen zu lauten Geräte. Zunächst waren Tonaufnahmen nur im Studio möglich, wo die laute Kamera in einen schallgedämmten Kasten verbannt wurde. Ab 1953 wurden für die ersten Filmkameras sogenannte Blimps entwickelt, in die sich die Kamera förmlich verpacken ließ. Die ersten Blimps waren zunächst jedoch unhandlich und behinderten die Kameraleute bei der Arbeit. Erst 1957 entstand für die Arriflex 35 Iib ein großer, absolut schalldichter Blimp, in den die Kamera mit wenigen Umbauten eingebaut werden konnte. Für zwei entscheidende Neuerungen auf dem Gebiet der Kameratechnik zeichnet Erich Kästner, Chef-Konstrukteur von Arnold & Richter (Arri) verantwortlich: 1937 entwickelte er ein Spiegelreflex-System, das es zum ersten Mal ermöglichte, auch bei laufender Kamera im Sucher ein helles, scharfes und seitenrichtiges Bild zu sehen. 1972 konstruierte Kästner eine tontaugliche 35-mm Schulterkamera (Arriflex 35 BL), die Handkamera-Einsatz bei gleichzeitigen Tonaufnahmen ermöglichte. Für beide Neuerungen wurde Kästner mit dem technischen Oscar ausgezeichnet Bis heute werden Kinofilme zum größten Teil auf 35-mm-Film aufgenommen. 16-mm-Film kommt im professionellen Bereich zum Teil noch bei Fernsehproduktionen zum Einsatz. Weltweit teilen sich die Firmen Arnold & Richter (Arri) und Panavision den Markt für professionelle 35-mm-Filmkameras. Nischenhersteller wie Aaton (ehemals Eclair) und Mitchell-Fries spielen im Bereich großer Kinoproduktionen heutzutage keine Rolle mehr. Highspeed-Kameras des Herstellers Photosonics werden bei Laufgeschwindigkeiten von 360 B/s (mit Greiferwerk und intermittierendem Movement) bis zu 2100 B/s (als Prismenkamera) für Werbung, Special Effects und Forschung eingesetzt. 16-mm-Kameras werden auch von anderen Anbietern hergestellt.

Technische Einzelheiten

Wirkungsprinzip

Das Wirkungsprinzip von Filmkamera und -projektor beruht ähnlich wie beim Daumenkino auf der Nachbildwirkung, die dem Betrachter ermöglicht, eine Sequenz von Einzelbildern als fortlaufende Bildfolge zu betrachten. Ein natürlicher Bewegungsablauf ist dann gegeben, wenn man mit der normalen Ganggeschwindigkeit von 18 bis 25 Bildern pro Sekunde (sog. Bildfrequenz) filmt und projiziert.

Belichtung

Das Öffnen und Verschließen des Bildfensters durch die Umlaufblende gibt im Zusammenspiel mit der Filmgeschwindigkeit die Belichtungszeit des Filmes vor. Bei der Bildfrequenz von 25 Bildern pro Sekunde beträgt die Belichtungszeit bei starrer Umlaufblende 1/50. Durch die Möglichkeit, den Hellsektors der Umlaufblende zu variieren, lassen sogenannte Sektorenblenden, abweichende Belichtungszeiten zu.

SyncSound und MOS

Neben dem Filmformat werden professionelle Filmkameras nach unterschiedlichen Einsatzbereichen unterschieden: SyncSound-Kameras werden für Aufnahmen eingesetzt, bei denen parallel zum Bild der Ton aufgezeichnet wird. Mit unter 20 dB sind sie sehr leise. Laute MOS-Kameras kommen in der Regel nur bei Hochgeschwindigkeits-Aufnahmen zum Einsatz, bei denen keine Tonaufzeichnung notwendig ist.

Andere Kameratypen

- Elektronische Kamera
- Videokamera, Camcorder
- Fotoapparat Kategorie:Filmtechnik Kategorie:Fototechnik

Videokamera

Eine Videokamera ist ein Aufzeichnungsgerät, bei dem die Bildaufnahmen in elektrische Signale umgewandelt werden, im Gegensatz zur Filmkamera, die auf fotografischer Technik basiert. Zur Aufzeichnung des Tones muss noch ein Mikrofon verwendet werden, welches jedoch oft bereits integriert ist. Eine Videokamera mit integriertem Videorekorder nennt man Camcorder.

Bildaufnehmer

Nipkow-Scheibe

Die ersten Kameras basierten auf der sogenannten Nipkow-Scheibe. Dies war eine runde Scheibe mit etwa 30 Löchern die in Form einer Spirale angeordnet waren. Verfolgt man nun die Bahn der Löcher, so stellt man fest, dass diese immer einen kleinen, fast rechteckigen Bereich abtasten. Dort wandert ein Loch immer in eine Richtung, um am Rand zu verschwinden. Dann taucht das nächste Loch etwas weiter "unten" auf, und tastet die nächste Zeile ab. Mehr Informationen zu diesem Thema findet man unter Mechanisches Fernsehen.

Ikonoskop

Das Ikonoskop (griechisch) ist eine Fernsehaufnahmeröhre, die von Wladimir K. Zworykin 1923 erfunden wurde und die eine Schicht aus mikroskopisch kleinen Photozellen enthält, die durch einen Elektronenstrahl abgetastet werden. Das Ikonoskop löste mechanische Abtastverfahren ab. Später wurde die Ikonoskoptechnik weiter verbessert und noch bis in die 1990er Jahre verwendet.

Vidicon

Das Vidicon-System arbeitet ebenfalls mit einer Röhre und kommt weiterhin für Spezialanwendungen zum Einsatz.

CCD-Chip

CCDs stellten einen wichtigen Schritt zur Verkleinerung von Videokameras dar. Inzwischen übertreffen Sie die Qualität von Ikonoskopen deutlich. Bei besonders hochwertigen Kameras werden hierzutage die Chips stark abgekühlt. Dies ermöglicht extrem Rauscharme Bilder, deren Rauschen selbst nach einer Verstärkung um 16 dB kaum wahrnehmbar sein soll. Billige Kameras haben keine Blende, sondern können die Ladungszeit als Helligkeitsregulierung verwenden. Je größer die Fläche des eingesetzten Chips, desto mehr Licht kann "eingefangen" werden. Dadurch steigt die Lichtempfindlichkeit des eingesetzten Chips auch bei schlechten Lichtverhältnissen und das Bildrauschen verringert sich. Gängige Größen sind 1/6",1/4" oder 1/3,4" (1"=2,54 cm). Doch Vorsicht ist bei der angegebenenen Größe des Chips geboten. Die Pixelangabe auf dem Gehäuse bezieht sich meist auf die reine Fotofunktion, welche Anzahl für die Filmerei verwendet wird, verschweigt der Hersteller gerne und selbst auf den Produktseiten lassen sich diese Angaben nicht finden. Kommt auch noch ein digitaler Bildstabilisator ins Spiel, bleibt von der angegebenen Pixelanzahl oft nicht mehr viel übrig. Interessant ist hier die Netto-Pixelmenge, die tatsächlich zum Filmen verwendet wird.

CMOS-Sensoren

Diese Art der Bildaufnehmern nutzt die Complementary Metal Oxide Semiconductor-Technik. Diese Technik war anfangs vor allem in sehr billigen Kameras zu finden. Nach der inzwischen stattgefundenen Weiterentwicklung wird sie aber auch für anspruchsvolle Beobachtungsaufgaben und für die Bildverarbeitung genutzt. Der CMOS-Chip nimmt das Bild kontinuierlich auf, kann also zu beliebiger Zeit ausgelesen werden. Die Zahl der Bilder pro Sekunde hängt davon ab, wie hoch die Pixel-Frequenz und die Zahl der Pixel des ausgelesenen Bildausschnittes sind, liegt aber höher als beim CCD-Chip. Einzelne Pixel können in ihrer Funktionalität programmiert und einzeln oder in Gruppen ausgelesen werden. Die Dynamik (die Spannweite zwischen dem schwächsten und dem stärksten noch einwandfrei aufgenommenen Signal) des CMOS-Chips liegt bedeutend höher als beim CCD-Chip, extreme Beleuchtungssituationen (z.B. aufgeblendete Autoscheinwerfer nachts in einem unbeleuchteten Tunnel) können mit bisher nicht erreichter Präzision dargestellt werden. Zudem zeichnet sich die CMOS-Technik durch geringen Stromverbrauch und hohe Bildübertragungsraten aus (bis zu 300 Kb/s gegenüber 100 Kb/s bei der CCD-Technik). Trotz dieser beachtlichen Vorzüge ist die CMOS-Technik der CCD-Technik nicht in jeder Beziehung überlegen, so ist z.B. das Signal-Rausch-Verhältnis schlechter und der menschliche Betrachter empfindet die Bildqualität als deutlich schlechter, als er dies von CCD-Kameras gewöhnt ist. Bei Messaufgaben (Bildverarbeitung) spielt dies aber keine Rolle.

Farbtrennung

Um ein farbiges Videosignal zu erzeugen benötigt man 2 oder besser 3 Farbkomponenten.

optische Farbtrennung

Die offensichtlichste Weise diese zu erzeugen ist es, einfach 3 Bildaufnehmer über eine Optik zu koppeln, die auch die Farbtrennung übernimmt. Solche 3-Chip-Kameras verteilen das durch das Objektiv fallende Licht über ein Prisma auf drei monochrome CCD-Chips. Durch Farbfilter auf dem Prisma wird erreicht, dass ein Chip die Grünanteile aufnimmt, die anderen beiden jeweils rot bzw. blau. Dieses Verfahren führt zu sehr hochwertigen Bildern und wird somit im professionellen Bereich verwendet.

sequenzielle Farbtrennung

Vorher experimentierte man mit sequenzieller Farbe. Ein drehbares Farbfilter sollte abwechselnd die 3 Farbkomponenten herrausfiltern. Dreht sich ein gleiches Filter synchron beim Empfänger, so entsteht auch ein Farbbild. Diese Versuche wurden aber bald eingestellt. In der Raumfahrt verwendet man solche Farbfilter noch, da hier sehr viele Frequenzbereiche benötigt werden.

andere Verfahren.

Bei besonders preiswerten Kameras wird allerding ein anderes Verfahren verwendet. Dort werden die Bildaufnehmer so genutzt, dass unterschiedliche nebeneinanderliegende Bildpunkte unterschiedliche Farbanteile aufnehmen. Eine Elektronik trennt diese Anteile. Dies führt zu einer schlechteren Auflösung. Eines dieser Verfahren ist der Bayer-Sensor.

Vergleich 1 und 3 Chip CCD Verfahren

Nach dem PAL-Format (amerikanisch: NTSC-Format) werden auf dem Fernsehbildschirm 720
- 576 Bildpunkte dargestellt. Um die vollständige Information im Camcorder zu speichern, müßte der Chip mindestens über 414720
- 3 Bildpunkte verfügen. Die Anzahl muß mit 3 multipliziert werden, da ein Bildpunkt nicht die komplette Farbinformation, sondern nur Helligkeitsunterschiede wahrnehmen kann. Bei einen 3-Chip-Modell werden die Farben über ein Prisma in die Anteile Rot, Grün und Blau (RGB) zerlegt und auf die 3 Chips verteilt. Ohne Berücksichtigung eines digitalen Bildstabilisators würde diese Pixelanzahl ausreichen, alle benötigten Bildinformationen auf einen Fernsehbildschirm wiederzugeben. Da bei der Berechnung der notwendigen Pixelanzahl von der Bildschirmauflösung am Fernseher ausgegangen wurde (Verhältnis 720/576=1,25), das Verhältnis tatsächlich aber 4:3=1,33 beträgt, ist mit einer höheren Pixelanzahl (768
- 576) des benötigten Chips zu rechnen, quadratische Pixel vorausgesetzt. Bei einen 1-Chip-Modell geschieht die Bildspeicherung auf andere Weise. Da jeder CCD-Bildpunkt nur Helligkeitsunterschiede wahrnimmt, wird vor jedem Bildpunkt ein Farbfilter (Bayerfilter) entweder mit Grün, Rot oder Blau gesetzt. Das DV-Signal wird im Verhältnis 4:2:0 (YUV-Farbraum) aufgezeichnet. Mit Y wird die Luma-Komponente bezeichnet, welche nur Helligkeitsunterschiede speichert und U und V bezeichnen die Farbdifferenzkomponenten (Chroma). Das bedeutet, dass für jeden Pixel die Helligkeit und für 4 Pixel lediglich ein Farbwert gespeichert werden. Da das menschliche Auge auf Helligkeitsunterschiede wesentlich empfindlicher reagiert als auf Farbunterschiede, kann diese Reduktion ohne große Verluste vorgenommen werden. Rechnerisch ergibt sich für eine Darstellung eine Pixelmenge von 720
- 576
- 3/2=622080. Es muß mit 3 multipliziert werden, da 3 Bildpunkte für jede Farbe notwendig sind. Durch die Reduktion (4:2:0) in den YUV-Farbraum wird wieder die Hälfte (Division durch 2) eingespart. Kommt ein digitaler Bildstabilisator zum Einsatz, kann sich die erforderliche Pixelmenge nochmals um 60% oder mehr steigern. Der Vergleich zeigt, das ein 1-Chip-Modell durchaus gleiche Qualitäten erzeugen kann wie ein 3-Chip-Modell. Beim 1-Chipper wird sogar die recht aufwendige Mimik mit Prismenaufbau gespart. Bei immer größeren Sensoren, heute (2004) sind Chips mit mehr als 8 Millionen Pixel in der digitalen Fotografie keine Seltenheit, dürften 1-Chipper durchaus eine Daseinsberechtigung haben.

Bildstabilisator

- elektronisch: Dabei wird ein übergroßer Wandlerchip eingesetzt, der störende Ruckler durch das Verschieben eines kleineren Bildausschnittes (Lesefenster) auf der großen Chipfläche ausgleicht. Dabei kann die Netto-Chipauflösung jedoch deutlich kleiner ausfallen als die vom Hersteller gerne suggerierte, hervorgehoben durch die große Aufschrift auf dem Camcordergehäuse. Die Auflösung bezieht sich fast immer nur auf die Fotofunktion; eigentlich wollte man doch in erster Linie filmen und die Fotofunktion ist doch eher nettes Beiwerk.
- optisch: Der optische Bildstabilisator ist der digitalen Stabilisierung vorzuziehen. Hier erfolgt ein Ausgleich durch Magnetfelder oder schwimmende Linsen, die den Bewegungen sensorgesteuert entgegenlaufen. Dadurch wird wertvolle Pixelfläche eingespart. Leider sind die optischen Bildstabilisatoren erst bei Camcordern im oberen Preissegment zu finden.

Objektiv

Das verwendete Objektiv spielt eine nicht unerhebliche Rolle zur Erzielung guter Resultate. Daher ist hier verstärkt auf gute Optiken zu achten. Wie bereits bei der Auflösung geben die Hersteller gerne den digitalen Zoombereich an, wichtiger wäre aber der optische Zoomfaktor. Ein zu großer Zoombereich verbessert auch nicht unbedingt die Filmqualität. Oft wird der bei den meisten Objektiven nur geringe Weitwinkelbereich unterschätzt. Zwar kann durch Verwendung von Vorsatzlinsen Abhilfe geschaffen werden, die Qualität wird durch solche Maßnahmen aber nicht besser. Außerdem kann die automatische Schärfenregelung des Camcorders beeinträchtigt werden.

Softwareschnittstellen

Softwareschnittstellen zwischen Bildeingabegerät und Bildverarbeitungsprogramm SANE TWAIN Siehe auch: Video-Fachbegriffe, Videoformat Kategorie:Videotechnik

Videorekorder

] Videorekorder (englisch Video Cassette Recorder; VCR) sind Geräte zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehbildern (Videosignalen) auf magnetisierbaren Bändern (MAZ, Videokassetten).

Technik

Mechanik

Mechanische Aufzeichnung

Bereits in der Anfangszeit des Fernsehens versuchten Bastler die Sendungen aufzuzeichnen. Dies gelang einigen mit Hilfe von modifizierten Schallplatten. Die geringe Bandbreite, die damaliges mechanisches Fernsehen benötigte konnte so aufgezeichnet werden. Einige Aufnahmen verwendeten sogar noch schmalbandigere Formate, wie beispielsweise 30 Zeilen bei 4 Bildern pro Sekunde. In den 1970ern startete die Firma Telefunken einen neuen Versuch der mechanischen Aufzeichnung.

Magnetische Aufzeichnung

Mit dem Aufkommen von Drahtrekordern und Tonbandgeräten (beides deutsche Entwicklungen) wurden auch Versuche gemacht, Fernsehbilder auf Magnetbändern aufzuzeichnen. ;Lineare Aufzeichnung: Der Versuch der British Broadcasting Corporation nannte sich VERA und benutzte 2 Spuren um ein 405-Zeilen Fernsehsignal aufzuzeichnen. Die Bandbreite wurde in 2 Teile aufgeteilt, die auf beide Spuren verteilt wurden. Gleichzeitig wurden in den USA Versuche unternommen, die Bandbreite auf 12 Spuren zu verteilen. :Die Probleme lagen darin, dass die hohe Bandbreite zu sehr kleinen "Bandwellenlängen" führte. Man musste sehr hohe Bandgeschwindigkeiten erreichen, um diese Wellenlängen lange genug zu machen. Die Verteilung des Signals auf mehrere Spuren löste zwar dieses Problem teilweise, jedoch traten neue Probleme elektronischer Art auf. Es ist schwierig, ein Signal so aufzutrennen, um es später wieder zusammenzufügen. :; Festplattenrekorder: Eine Abart der linearen Aufzeichnung sind Festplattenrekorder. Hier wird das Signal von einem stehenden Kopf auf eine runde, sich drehende Scheibe aufgezeichnet. In der Regel dreht sich die Scheibe einmal pro Bild oder einmal pro Halbbild. Der Kopf kann meistens auch noch schrittweise nach innen oder außen bewegt werden, um mehrere Kreise (Spuren) mit unabhängigen Bildern aufzuzeichnen. Die Vorteile dieser Technik liegen im schnellen Zugriff auf jedes beliebige Bild der Platte. Mehrere Platten können diesen Zugriff noch beschleunigen. ::Festplattenrekorder konnten zwischen 30 Sekunden und etwa einer halben Stunde aufzeichnen. Kleinere Systeme wurden für die Zeitlupe bei Sportübertragungen verwendet. Größere Systeme konnten in den 1970ern sogar typische Offlineschnittaufgaben übernehmen. ::Im Photobereich wurde diese Technik bei Still-Video-Kameras verwendet. Dort wurde pro Umdrehung ein Bild auf eine 3-Zoll-Diskette aufgezeichnet. Laserdiscs verwenden ähnliche Verfahren. ::Moderne digitale Festplattenrekorder benutzen digitale Daten und normale Computerfestplatten. Sie eher mit Computern zu vergleichen. ; Andere Aufzeichnungsbewegungen: Um das Problem der hohen Bandgeschwindigkeit zu lösen, kam man unabhängig voneinander auf die Idee, nicht nur das Band, sondern auch den Aufzeichnungskopf zu bewegen. Dadurch erhöhte sich die relative Geschwindigkeit von Band zu Kopf sehr stark, und die "Bandwellenlängen" wurden praktikabel groß. :; Arcurate scan: Eines der ersten Verfahren wurde von der Firma Ampex Anfang der 1950er vorgestellt. Einige experimentelle Rekorder hatten die Köpfe auf den Deckel eines Zylinders montiert. Das Band wurde nun an diesem Zylinder vorbeigeführt, so dass der Kopf auf dem Band Kreisbögen beschrieb. Dieses Verfahren funktionierte nicht so gut, da es schwierig war, den Bandkontakt sicher herzustellen. :; Transversal scan: Ein weiteres Verfahren montierte die Köpfe auf der Mantelfläche eines Zylinders, dessen Rotationsachse in Bandrichtung zeigte. Das Band wurde dann gebogen und an diesem Zylinder vorbeigeführt. Dieses Verfahren funktionierte recht gut, und wurde im Quadruplex-Format eingesetzt. Die Spuren standen hierbei fast rechtwinklig zum Band. Pro Spur wurde immer etwa ein Dutzend Bildzeilen aufgezeichnet. Dies führt bei Störungen zu regelmäßigen Störbändern oder Störstreifen. :;Helical scan (Schrägspuraufzeichnung): Dieses Verfahren zählt wohl zu den heute beliebtesten Verfahren bei Videorekordern. Im Gegensatz zu Transversal scan stand die Rotationsachse des Zylinders beinahe senkrecht zur Bandrichtung. Die sich daraus ergebenden Spuren waren viel flacher. Dies ermöglichte längere Spuren, die Halb- oder sogar Vollbilder halten konnten, sodass die Kopfumschaltung unsichtbar in die vertikale Austastlücke des Bildsignals verlegt werden konnte. Dadurch wurde auch der Bildsuchlauf sowie die Zeitlupe möglich. ::Häufig werden hier auch mehrere Köpfe verwendet, die gegeneinander etwas verdreht sind. Dies führt zu weniger Übersprechen zwischen zwei benachbarten Spuren.

Elektronik

Modulationsverfahren

Magnetische Aufzeichnungen sind häufig sehr frequenzunlinear (nicht konstant). Hohe Frequenzen werden stärker abgespielt als niedrige. Dies muss durch geeignete elektronische Schaltungen ausgeglichen werden. Natürlich funktioniert dies nur bis zu einem bestimmten Verhältnis zwischen höchster und niedrigster Frequenz. Bei Tonbändern liegt dieses Verhältnis bei etwa 1:1000. Im Videobereich müssen allerdings Frequenzen von wenigen Hertz bis hin zu mehreren Megahertz übertragen werden. Dies entspricht einem Verhältnis von etwa 1:10.000.000, zu viel für die direkte Aufzeichnung. ;Amplitudenmodulation: Frühe Rekorder versuchten dieses Problem mit Hilfe der Amplitudenmodulation (Bearbeitung, d.h. Veränderung der aufgezeichneten Schwingungen) zu lösen. Durch den immer noch verhältnismäßig schlechten Kontakt zwischen den Köpfen und dem Band schwankte auch die Signalstärke, was sich direkt in einem veränderten Kontrast niederschlug. Eine automatische Nachregelung war sehr schwierig. ;Frequenzmodulation: Charles Anderson kam etwa 1954 auf die Idee, das Signal frequenzmoduliert aufzuzeichnen. Dieses Modulationsverfahren ist sehr unanfällig gegenüber wechselnden Signalpegeln und wird auch heute noch verwendet.

Farbaufzeichnung

Farbfernsehen war noch neu, als die ersten Videorekorder auf den Markt kamen. Deshalb wurde die Farbe erst einmal ignoriert. ; Direktfarbe: Später nutzte man die bereits vorhandene hohe Bandbreite der Videorekorder aus, um das gesamte Fernsehsignal inklusive Farbsignal aufzuzeichnen. Das Problem war hierbei die Wiedergabe. Mechanische Toleranzen ließen die Köpfe etwas ungleichmäßig gleiten, so dass eine "Ruckelbewegung" entstand. Diese führte zu einer Phasenverschiebung der hochfrequenten Anteile. Diese war beim Schwarzweiß-Fernsehen kaum wahrnehmbar, führte jedoch zu deutlichen Farbtonfehlern und in ungünstigen Fällen zum Totalausfall des Farbträgers. Um diese Probleme zu lösen, wurden so genannte "Timebase Corrector"(en) eingebaut. Dies waren zunächst Schaltungen aus Kapazitätsdioden und Spulen, die das Signal in einem kleinen Bereich zeitlich variabel verzögern konnten. Später wurde dieses Verfahren durch eine Reihe von Verzögerungsleitungen ergänzt, die je nach gewünschter Verzögerung an- oder ausgeschaltet wurden. In den 1970er Jahren wurde dieses analoge Verfahren durch digitale Speicher ersetzt. :Direktfarbaufzeichnung war bis vor kurzem im professionellen Umfeld üblich und findet sich auch heute noch in Laserdiscs. ; Herabgesetzter Farbunterträger: Image:Colour_under_spectrum.png : Da Direktfarbe sehr hochwertige mechanische Bauteile, sowie einen (damals) teueren Timebase Corrector, benötigte, suchte man nach Wegen, Farbe billiger zu realisieren. Eine einfache Möglichkeit war es, den Farbunterträger einfach in seiner Frequenz herabzusetzen (hier rot). Typischerweise liegt seine Frequenz dann bei etwa 600 kHz. Er wird direkt auf das Band aufgezeichnet, ohne nochmals moduliert zu werden. Durch die niedrige Frequenz werden Störungen aus dem Helligkeitssignal, das weiterhin frequenzmoduliert wird, vermieden. Allerdings neigen solche niedrigen Frequenzen zum Übersprechen, weshalb in sehr dicht gepackten Formaten wie VHS standardmäßig eine Rauschreduktion integriert ist, die das Farbrauschen minimieren sollte. Diese führt bei mehreren Generationen zu einem "Ausbluten" der Farben. :Einige Formate (z.B. S-VHS) verwenden spezielle zusätzliche Köpfe für dieses Farbsignal. :Praktisch alle analogen Farb-Heimvideorekordersysteme benutzen diese Technik. ; Sequenzielle Farbaufzeichnung: In einigen professionellen Formaten wie Betacam oder MII werden die beiden Farbdifferenzsignale nacheinander aufgezeichnet. Dazu werden beide Signale in einem CCD-Speicher gespeichert, und dann doppelt so schnell und hintereinander wiedergegeben. Dadurch erreicht man eine höhere Bildqualität ohne gegenseitige Störungen durch Farb- und Helligkeitssignal. CCD)]]

Tonaufzeichnung

;Längsspurton: Ursprünglich wurde der Ton auf getrennten linearen Spuren am Rand des Bandes aufgezeichnet, ähnlich wie bei Tonbändern, wegen der im Vergleich zu Tonbandgeräten meist langsameren linearen Bandgeschwindkeit in Videorekordern setzt dies jedoch der Tonqualität Grenzen, wenn die Bandgeschwindigkeit zu niedrig ist. Bis in die 1980er wurde dieses Verfahren jedoch selbst in professionellen Rekordern ausschließlich verwendet, da hier die Bandgeschwindigkeit höher liegt. Der Vorteil liegt hier besonders darin, dass jede einzellne Spur getrennt nachvertont werden kann. :In der Regel werden 1 bis 3 Längsspuren für den Ton verwendet. ;Schrägspur (HIFI-)Ton: Später zeichnete man den Ton frequenzmoduliert auf mehreren Frequenzen zusätzlich zu den Bildsignalen in der Schrägspur auf, meist mit speziellen "HIFI"-Köpfen. :Die Aufzeichnung erfolgt in der Regel auf einem FM-modulierten Träger pro Tonkanal. Dadurch wird der Frequenzgang stark verbessert. Mit diesem Aufzeichnungsverfahren ist allerdings eine Nachvertonung nicht möglich, diese muss auf den, häufig vorhandenen, Längsspuren gemacht werden. :Allerdings muss die Kopfumschaltung dann sehr genau arbeiten, weil es im Tonsignal im Gegensatz zum Bildsignal keine Austastlücken gibt, in denen man die Umschaltung "verstecken" könnte. HIFI-VHS-Rekorder zeichnen grundsätzlich neben dem HIFI-Tonsignal auch noch ein lineares Tonsignal auf, damit die Kasetten auch auf VHS-Rekordern ohne HIFI-Fähigkeit wieder abspielbar sind. :In Systemen wie Video 8 ist der HIFI-Ton vorgeschrieben, da er die Mechanik deutlich vereinfacht. Man spart sich hierbei die getrennten Audioköpfe außerhalb des Videokopfes. Dies macht auch das Laufwerk deutlich kleiner. ;Digitaler (PCM-) Ton: In einigen Formaten ist auch digitaler Ton definiert. Dieser wird in der Regel PCM-kodiert auf den Schrägspuren aufgezeichnet.

Timecode Verfahren

Zum Schneiden von Bändern ist es sinnvoll, jedes Bild individuell mit einer Nummer zu versehen, um es wieder zu finden. ;Farbkleckse: Bevor es richtige Timecodes gab, bediente man sich eines sehr einfachen Verfahrens. Der Cutter spielte das Band ab, und machte zum richtigen Zeitpunkt einen Farbklecks auf die Rückseite des Bandes. Später wurde das Band an dieser Stelle geschnitten. Dies funktioniert natürlich nur im Direktschnitt und ist auch relativ ungenau. ;Längsspurtimecode: Später mit dem Aufkommen von Digitaltechnik, zeichnete man das Timecodesignal als eine Sequenz von Tönen auf eine der Tonspuren auf. Die Verfahren wurden in der Regel so gestalltet, so dass auch ein Lesen in erhöhter Geschwindigkeit möglich ist. Außerdem kann dieser einfach nachträglich verändert werden ;Vertical Interval TimeCode: Es besteht auch die Möglichkeit, den Timecode in der Vertikalen Austastlücke aufzuzeichnen. Somit ist er auch im Standbildmodus lesbar. Außerdem ist er somit Teil des Bildes, was es ermöglicht, ihn über alle konventionellen Übertragunsstrecken ohne Zusatzkosten zu übertragen.

Digitale Systeme

Digitale Videorekordersysteme, kodieren Bild- und Tonsignale in unterschiedlichen Verfahren. Wird das Signal einfach mit der 4-fachen Farbunterträgerfrequenz mit PCM abgetastet, so spricht man vom "Composite"-Verfahren. Häufig wird allerdings das Signal bereits vor der Kodierung in RGB oder die Farbdifferenzsignale aufgeteilt. Danach werden in der Regel auch diese Signale als PCM-Signale weiterverarbeitet. Ursprünglich wurden die PCM-Signale ohne jedwede Datenkompression aufgezeichnet. Dies führte zu einer (fast) kompromisslos guten Qualität. Später wurden allerdings allerlei Verfahren angewendet, um die Datenrate um den Faktor 1:2 bis 1:100 zu reduzieren. Digitale Bandrekordersysteme werden langsam von Festplattenrekordern verdrängt, da die Kosten für Festplatten deutlich schneller sinken als für solche Bänder.

Beschreibung eines VHS-Laufwerks

Das Videorekorderlaufwerk, hier ein VHS-Laufwerk, hat die Aufgabe die Videokassette aufzunehmen, sie einzuzuiehen, das Band einzufädeln und zu transportieren. Dabei ist eine hohe Präzision notwendig. Dies betrifft besonders die Spurlage des Bandes (Tracking) sowie der Bandtransport durch den Bandservo (Capstanmotor) und den Kopftrommelservo (Kopftrommelmotor) der die Kopftrommel, genauer Kopfscheibe mit den Videoköpfen antreibt. Alle Servos werden durch einen Mikrocomputer drehzahlgesteuert. Bandservo
Abbildung Videorekorderlaufwerk von oben:
- 1: In diesem Blechkasten ist der Kopfverstärker enthalten. Dieser verstärkt den von den Video- und wenn vorhanden den von den Audioköpfen kommenden FM-Pakete.
- 2: Was hier im Vordergrund zu sehen ist, ist die Kopfscheibe mit den Video- und in unserem Fall auch Audioköpfen. Diese sind drehbar gelagert. Um die Köpfe mit den Kopfverstärker zu verbinden, kann man in diesem Fall keine Drähte oder Schleifkontakte (zu unzuverlässig) verwenden. Deshalb ist in der Kopftrommel für jeden Kopf ein Übertrager enthalten. Die Informationen werden also induktiv übertragen. Der Übertrager besteht aus mehreren ringförmigen Eisenferritkernen unterschiedlichen Durchmessers. Diese Ringe sind inneinandergelegt. Dazwischen sind die Spulen, bestehend aus sehr dünnem Kupferlackdraht (CuL), eingelagert. Mögliche Anzahl der Köpfe auf der Kopfscheibe:
- 2 Köpfe: Zwei Videoköpfe für Standardplay mit Monoton
- 4 Köpfe: Zwei Videoköpfe für Standardplay und zwei Audioköpfe für HIFI-Stereo.
- 6 Köpfe: Vier Videoköpfe für Long- und Standardplay, sowie besseres Standbild und zwei Audioköpfe für HIFI-Stereo. Nachvertonung nur in Mono.
- 7 Köpfe: Vier Videoköpfe für Long- und Standardplay, zwei Audioköpfe für HIFI-Stereo und einen Löschkopf für Videoschnitt. Nachvertonung in Mono.
- 3: Der Schachtmotor hat die Aufgabe die Kassette einzuziehen und das Band einzufädeln. (Dazu kommt noch die Steuerung zwischen den Modi des Videorekorders wie Play, schneller Vor- und Rücklauf und so weiter. Dazu treibt er einen sogenannten Mod-Schalter an.?). Des Weiteren hat er die Aufgabe die gesamte Mechanik zu steuern.
- 4: Der Löschkopf löscht alle Informationen auf dem Band, wenn man neue Aufzeichnungen vornimmt.
- 5: Die Andruckrolle ist für den Bandtransport zuständig. So eine Andruckrolle ist zum Beispiel bei Kassettenrekordern oder Tonbändern auch vorhanden.
- 6: Der Tonkopf ist zum Aufzeichnen und Abspielen des Monotones zuständig. Eingebaut ist auch der Synchronisationskopf (auch CTL-Kopf genannt). Dieser CTL-Kopf ist für das Tracking beziehungsweise zum Auffinden der Videospuren notwendig. Die vom CTL-Kopf kommenden Rechteckimpulse von 25Hz werden dazu vom Mikrocomputer verarbeitet der den Bandservo entsprechend nachsteuert. Neben dem Ton- und CTL-Kopf ist der Löschkopf für die Tonspur (schwarz).
- 7: Der Capstan (bei Kassettenrekordern auch Tonwelle genannt) wird von einem Bandservo (hier nicht zu sehen) angetrieben. Er hat die Aufgabe das Band zu transportieren. Beim einfädeln des Bandes drückt die Andruckrolle das Band gegen den Capstan, sodass er das Band antreiben kann.
- 8: IR-Sensor zur Erkennung, ob eine Kassette eingelegt ist. Die 18 ist entsprechend dazu der Sender.
- Die 9 und die 10 (Umlenkrollen) haben die Aufgabe das Band um die Koptrommel zu legen. Dabei sind die Umlenkrollen für Servicearbeiten höhenverstellbar um das Tracking einzustellen. Das Band wird so um die Kopftrommel gelegt, dass es etwa 50 % des Umfangs der Trommel bedeckt. Von oben gesehen sieht das Band dann wie ein 'M' aus. Deshalb wird dieses Verfahren auch M-Loading genannt.
- 11: Der Abwickeldorn nimmt eine Bandspule der Videokassette auf. Während des Rückspulens wird er vom Bandservo angesteuert.
- 12: Der Aufwickeldorn nimmt die zweite Bandspule der Videokasste auf. Während des Abspielens des Bandes und während des Vorlaufs und so weiter wird auch dieser Dorn vom Bandservo (Capstanmotor) angetrieben.
- 13: Führungsrillen des Kassettenschachtes.
- 14: Ein Führungsbolzen des Kassettenschachtes.
- 15: Diese Plastenase entriegelt die Kassettenklappe, die das Band schützt.
- 16: Dieser Hebel drückt die 15 nach vorne zur Entriegelung der Kassettenklappe beim einlegen der Kassette. Wenn die Kassette nach unten fährt öffnet dieser Hebel die Kassettenklappe.
- 17: Der Kassettenschacht. Er nimmt die Kassette auf.
- 18: IR-Sender zur Erkennung, ob eine Kassette eingelegt ist. Dieser ist auf einem Plastestift montiert. Dieser Plastestift entriegelt die Bandspulen der Videokassette.
- 19: Je nach Drehrichtung des Bandservos schaltet dieser Hebel zwischen Auf- oder Abwickeldorn um. Abbildung Videorekorderlaufwerk von unten: Drehrichtung

- 1: Dieser Schalter startet (und stoppt nach Kassettenauswurf?) den Schachtmotor, wenn man eine Kassette einlegt.
- 2: Getriebe für den Kassetteschacht. Nocheinmal vorhanden auf der anderen Seite des Kassettenschachtes.
- 3: Sensor zur Drehzahlmessung des Bandservos für den Mikroprozessor.
- 4: Vom Bandservo (Capstanmotor) ist hier nur der Rotor erkennbar. Unter diesem Rotor befinden sich Spulen, welche sternförmig angeordnet sind. Angesteuert und geregelt wird der Servo durch eine Pulsbreitenmodulation. Über einen Riemen ist der Servo mit einem Umschalthebel verbunden, der den Auf- und Abwickeldorn umschaltet und antreibt.
- 5: Der Kopftrommelservo ist ähnlich aufgebaut wie der Bandservo. Dieser treibt die Kopscheibe an.
- 6: Getriebe für Umlenkrollen und Bolzen, die das Band um die Kopftrommel legen.
- 7: Ein Bolzen und Umlenkrolle von unten.
- 8: Bremshebel für den Bandservo. Dieser stoppt den Servo sofort, damit beim Abstoppen der Wiedergabe oder Vorlauf und so weiter keine Bandschlaufen entstehen.

Heimvideorekorder

Die ersten Videorekorder für den Heimgebrauch kamen Anfang der 1960er auf den Markt. Ein Beispiel für einen frühen Heimvideorekorder war der Loewe Optacord 500, der auf der Funkausstellung 1961 der Öffentlichkeit vorgestellt. In Europa wurden die Formate VCR von Philips und Video 2000 von Grundig und Philips entwickelt, in Japan Betamax von Sony und VHS von JVC. Der erste Rekorder mit dem VHS-Aufzeichnungsformat war der HR-3300 von JVC, der Herbst 1977 vorgestellt wurde. Die europäischen Formate konnten sich jedoch in den USA und Japan nur schwer durchsetzen. Betamax bot zwar gegenüber VHS eine bessere Bild- und Tonqualität, scheiterte aber an der zu kurzen Laufzeit der Kassetten. Bis Ende der 1980er Jahre hatte VHS die konkurrierenden Systeme vollständig aus dem Einzelkundengeschäft verdrängt. Weitere, auch professionelle Formate findet man unter dem Begriff Videoformat.

Siehe auch

- Video, Video-Fachbegriffe, Festplattenrekorder, Videoformat

Weblinks

- [http://stsboard.de/forum3.html Videorecoder Reparatur]
- [http://www.tvhistory.tv/VCR%20History.htm Television History - The First 75 Years]
- [http://www.lionlamb.us/quad/theory.html Videotape Systems Theory]
- [http://www.lionlamb.us/quad/format.html Videotape Formats] Kategorie:Videotechnik ja:ビデオテープレコーダ

Projektor

Ein Projektor (lat. proicere „vorwärtswerfen, hinwerfen“) ist ein optisches Gerät, das ein vergrößertes Bild eines Gegenstandes auf einer Projektionsfläche erzeugt. Praktische Anwendungsfälle sind z.B. die Visualisierung von Bildern, Grafiken oder Daten in Präsentationen, die Demonstration von Computerprogrammen, Ersatz für eine Tafel, Filmvorführungen. Spezielle technische Anwendungen finden sich in der optischen 3-D-Messtechnik z.B. in der Streifenprojektion oder beim Lichtschnittverfahren.

Technik

Es gibt im Wesentlichen drei im Folgenden vorgestellte Projektorarten.

Durchleuchtungsprojektor

Durchlichtungsprojektoren sind z. B. der Diaprojektor oder der Tageslichtprojektor. Durchleuchtungsprojektoren durchstrahlen ein Medium, z. B. ein Diapositiv oder eine bedruckte oder beschriebene Kunststofffolie. Analoge Filmprojektoren oder Lesegeräte zum Lesen von Mikrofilmen haben dieselbe Funktionsweise. Sind besonders lichtstarke schwarz-weiße Projektionen gefragt, verwendet man anstelle eines Diafilms auf Glas aufgebrachte Metallmasken.

Auflichtprojektor

Der Beleuchtungsprojektor wird auch als Episkop bezeichnet. Ein intransparentes Medium wie z.B. eine Buchseite wird beleuchtet und das zurückgestreute Licht an die Wand projiziert.

Reflektionsprojektoren

Eine sehr junge Technik die häufig in Videoprojektoren eingesetzt wird, nutzt die Reflexion eines Lichtstrahls an kleinen beweglichen Spiegeln zur Projektion von Bildern und Filmen. Die Spiegel befinden sich auf einem Mikrochip und werden einzeln über einen Digitalrechner angesteuert. Jeder Spiegel hat zwei Positionen. In der einen reflektiert er das Licht zur Abbildungsoptik, so dass der Punkt in der Projektion hell erscheint. In der anderen reflektiert er das Licht an der Optik vorbei und der Punkt erscheint somit im Bild dunkel. Eine Ausführung dieser Technologie wird als Digital Mirror Device (DMD) bezeichnet. Mit dieser Technik können nicht nur Standbilder sondern auch Videos oder die Bildschirmausgabe eines Computers projiziert werden.

Optik

Alle drei Projektorarten enthalten als wesentliche optische Elemente ein sehr helles Leuchtmittel und ein Projektionsobjektiv, mit deren Hilfe auf einer in geeigneter Entfernung stehenden Projektionswand ein vergrößertes Abbild des Mediums erzeugt wird. Zum Teil sind die Bilder verzerrt.

Geschichte

Schon Ende des 19. Jahrhunderts wurden Projektoren verwendet, die bemalte Glasplatten an die Wand projizierten. Mit der Verbreitung von Kleinbilddias erfreuten sich Diaprojektoren wachsender Beliebtheit. Erst mit manueller, später mit automatischer Bedienung wurden mittels eines Magazins die Dias in den Projektor befördert, von einer starken Lampe durchstrahlt und an die Wand projiziert.

Siehe auch

- Camera obscura
- Filmkamera
- Röhrenprojektor

Bibliografie

- Tümmel, Herbert (1986): Deutsche Laufbildprojektoren für 35- und 70-mm-Film: ein Katalog. Hrsg: Stiftung Deutsche Kinemathek, Berlin, vergriffen

Weblinks

- [http://www.heimkino.net/info/projektor.html Tipps und Infos zum Thema Projektor]
- [http://www.diybeamer.ch Eigenbau eines Videoprojektors]
- [http://www.projektoren-datenbank.de Projektoren Datenbank] Kategorie:Fototechnik Kategorie:Filmtechnik

Diaprojektor

Technik

Es gibt im Wesentlichen drei im Folgenden vorgestellte Projektorarten.

Durchleuchtungsprojektor

Auflichtprojektor

Der Beleuchtungsprojektor wird auch als Episkop bezeichnet. Ein intransparentes Medium wie z.B. eine Buchseite wird beleuchtet und das zurückgestreute Licht an die Wand projiziert.

Reflektionsprojektoren

Optik

Geschichte

Siehe auch

- Camera obscura
- Filmkamera
- Röhrenprojektor

Bibliografie

- Tümmel, Herbert (1986): Deutsche Laufbildprojektoren für 35- und 70-mm-Film: ein Katalog. Hrsg: Stiftung Deutsche Kinemathek, Berlin, vergriffen

Weblinks

Filmprojektor

Ein Filmprojektor dient dazu, den mit einer Filmkamera aufgezeichneten Bildstreifen auf eine Bildwand zu projizieren. Dabei werden pro Sekunde 24 Standbilder gezeigt. Die 24 dunklen Transportphasen dazwischen würden als störendes Flimmern wahrgenommen, weshalb eine Umlaufblende 48 Dunkelphasen erzeugt - jedes Filmbild wird quasi zweimal gezeigt. Es gibt auch Projektoren mit 18 (bei Super-8-Filmen) oder 25 Bildern/s (beim Fernsehen). Die meisten Stummfilme sollten mit 16 bis 22 Bildern/s vorgeführt werden.

Bauteile

Die wichtigsten Bauteile eines Filmprojektors sind
- das Malteserkreuzgetriebe (Abbildungen in den Links), das die kontinuierliche Bewegung des Films unterbricht, um ein Bild möglichst lange stillstehend zu projizieren, um den Film danach schnell um ein Bild weiterzutransportieren.
- die Umlaufblende, die den Lichtstrahl einmal unterbricht, während der Film transportiert wird, und dann noch einmal in der Mitte des Moments, in dem das Filmbild gezeigt wird.
- die Lichtquelle: bei 35-mm-Film, wie er normalerweise in Kinos gespielt wird, sind dies Xenon-Lichtbogen-Lampen mit normalerweise zwischen 900W und 10KW Leistung ( der größte gebräuchliche Brenner hat 7500W, da bei steigender Leistung die Standzeit geringer wird und größere Lampen für normale Anwendungen unwirtschaftlich werden), bei 16mm wird teilweise Xenonlicht verwandt, teilweise Halogen, je nach Einsatzzweck, bei 8mm normalerweise Halogen.
- die Bildmasken für die verschiedenen Bild- bzw Projektionsformate, damit Tonspur und Perforation nicht ebenfalls auf der Leinwand sichtbar werden.
- das Objektiv, um das Bild scharf und in der richtigen Größe auf die Bildwand zu projizieren.
- der Tonabnehmer, optisch oder magnetisch, der die Tonspur des Fimes abtastet. Die aktuelle Entwicklung ersetzt das Malteserkreuzgetriebe durch eine Zahnrolle mit elektronisch gesteuertem Schrittmotor. Eine positive Folge ist ein entscheidend verbesserter Bildstand, hinzu kommt eine bessere Lichtausbeute durch eine kürzere Schaltzeit (die Zeit, die zum Transport des Films um genau ein Bild gebraucht wird).

Weblinks

- [http://www.kinoton.de Homepage der Firma Kinoton]
- [http://www.kinoteam.de/kt/kt_projektoren.html Kinotechnik von Frank Schiele]
- [http://www.cinemeccanica.it/deu/home.htm Homepage der Firma Cinemeccanica]
- [http://www.ernemann.com/ Homepage der Firma Ernemann]
- [http://www.filmvorfuehrer.de Deutsches Filmvorfuehrerforum mit vielen interessanten Beiträgen zur Technik]
- http://www.super8film.at
- [http://www.film-tech.com riesiges Forum zum Thema (Englisch)]
- Malteserkreuzgetriebe:
- http://www.cae.fh-mannheim.de/Projekte/Malteser/malt3.htm
- http://www.cae.fh-mannheim.de/Projekte/Malteser/malt2.htm Kategorie:Filmtechnik

Bildschirm

Ein Bildschirm (auch Monitor, engl. display oder screen) ist ein Ausgabegerät, bzw. ein Teil eines Ausgabegerätes zur Darstellung von Zeichen oder Bildern. Es ist somit eine Anzeige im technischen Sinne. Die Bildschirmgröße wird in Zoll angegeben und bezieht sich immer auf die Diagonale der Bildröhre, diese ist in der Regel etwas größer als die sichtbare Diagonale.

Geschichte

Als Ausgabegerät für Computer kommen Bildschirme auf Basis von Braunschen Röhren seit den 1950er Jahren zum Einsatz, zunächst mit vektorieller Ansteuerung (siehe Vektorgrafik). Die später aufgekommenen Videoterminals verwenden vorwiegend Rastergrafiken zum Aufbau des Bildes. Bei den meisten Videoterminals lassen sich die einzelnen Bildpunkte nicht direkt ansprechen, vielmehr übernimmt ein Character Prozessor die Darstellung von einzelnen Zeichen; die Anzahl und das Aussehen darstellbarer Zeichen ist somit durch diesen vorgegeben. In den frühen 1980er Jahren wurde zunehmend die graphische Ausgabe wichtiger, treibend hierbei war unter anderem die Entwicklung von Computer Aided Design (CAD) und von grafischen Benutzeroberflächen (GUI, Graphical User Interface), die mit dem Macintosh populär wurden. In jüngster Zeit eroberten auf Flüssigkristalltechnik basierende Flachbildschirme den Massenmarkt; 2003 wurden nach einer Erhebung der Gesellschaft für Unterhaltungs- und Kommunikationselektronik (gfu) in Deutschland erstmals mehr Flüssigkristallbildschirme abgesetzt als konventionelle Geräte mit Bildröhre. Seit etwa 2001 gibt es auch Bildschirme, die dreidimensionale Bilder darstellen können, sogenannte autostereoskopische Displays oder auch 3D-Monitore. Die Entwicklung befindet sich jedoch noch im Anfangsstadium, eine befriedigende virtuelle Realität ist mit ihnen noch nicht möglich.

Darstellungstechniken

Verwendete Darstellungstechniken sind:
- Kathodenstrahlröhrenbildschirm (CRT, Röhrenbildschirm)
- Flüssigkristallbildschirm (LCD, Flachbildschirm)
- Dünnschichttransistorbildschirm (TFT, Flachbildschirm)
- Plasmabildschirm
- OLED (Organic Light Emitting Diode)

Anwendungsgebiete

Anwendung finden diese in:
- Fernsehgeräten
- Monitoren für Computer, Radargeräte, Oszilloskope
- Notebooks
- PDAs (Handhelds, Organizer)
- Mobiltelefone
- Digitalkameras

Siehe auch

- Display Postscript
- Quartz
- Flachbildschirm
- Kontrastverhältnis
- TCO (Standard)
- elektronisches Papier
- Bildauflösung Kategorie:Ausgabegerät ja:ディスプレイ (コンピュータ) simple:Monitor

Fernsehgerät

Als Fernseher oder Fernsehgerät (ursprünglich auch Ferntonkino oder das Telehor 1928, von griechisch horao "sehen") bezeichnet man ein Gerät zum Empfang und zur Wiedergabe von Fernsehsignalen. Der erste elektrische Fernseher wurde bereits 1926 von dem Japaner Kenjiro Takayanagi erfunden, aber erst 1939 kamen die ersten Fernsehgeräte in den USA auf den Markt. Gebräuchlich ist auch die Bezeichnung Fernsehempfänger. In Anspielung auf das anfangs noch oft wahrnehmbare Flimmern der bewegten Bilder wird der Fernseher umgangssprachlich oft auch als Flimmerkiste bezeichnet. Die Wiedergabe der Bilder erfolgt üblicherweise auf einem Bildschirm. Die Nutzung von Projektoren als Fernseher ist unüblich, aber möglich. Auch ein Computer mit seinem Monitor kann mittels einer TV-Karte als Fernseher fungieren. Zur Wiedergabe der Töne werden Lautsprecher benutzt, die auch außerhalb des eigentlichen Gerätes liegen können. Man unterscheidet Farbfernseher, die Bilder in Farbe darstellen können und Schwarz-Weiß-Fernseher, die lediglich Graustufen-Bilder darstellen können. Letztere haben heute nur noch wenig Bedeutung, können Sendungen in Farbe aber ebenfalls auswerten und ihren Fähigkeiten entsprechend darstellen. Weltweit haben sich für das analoge Fernsehen diverse unterschiedliche Fernsehnormen mit verschiedenen Bildauflösungen etabliert, die mit Einzelbuchstaben von A bis N bezeichnet werden; dazu kommen noch die drei verschiedenen Farbübertragungs-Normen PAL, SECAM und NTSC. Im deutschsprachigen Raum werden im Moment die Fernsehnormen B für VHF-Sender und G für UHF-Sender sowie der PAL-Standard für die Farbübertragung verwendet; zusammenfassend spricht man von PAL-B/G. Beim Digitalfernsehen sind diese Normunterschiede außer der Bildauflösung nicht mehr von Bedeutung. Bei den sogenannten 100-Hz-Fernsehern wird das 1. Halbbild jedes Bildes gespeichert, und dann erst mit dem 2. Halbbild zusammen dargestellt; danach werden beide noch einmal wiederholt, während bereits das 1. Halbbild des nächsten Bildes empfangen wird. Im Endeffekt wird somit jedes Bild zweimal gezeigt, dadurch verringert sich das Flimmern erheblich. Bei schnell bewegten Bildern ist jedoch eine recht aufwändige digitale Nachbearbeitung der Bilder im Gerät nötig (sogenanntes Deinterlacing), um Artefakte durch den so veränderten Zeitablauf der Bilddarstellung zu vermeiden; von günstigen 100-Hz-Geräten wird dies oft nicht geleistet. Bedient wird der Fernseher heutzutage fast ausschliesslich über eine IR-Fernbedienung. Mit einem häufig vorhandenen Hotelmodus lassen sich bestimmte Einstellmöglichkeiten blockieren.

Fernseher-Typen

Hotelmodus]] Folgende Bildschirm-Typen werden als Fernseher eingesetzt:
- Kathodenstrahlröhrenbildschirm (Röhren-Fernseher)
- Flüssigkristallbildschirm (LCD-Fernseher)
- Plasmabildschirm
- Rückprojektionsbildschirm
- Videoprojektor Bisher wurde unter dem Begriff Fernseher ein so genannter Röhren-Fernseher verstanden, wobei sich der Begriff Röhre auf das Hauptbauteil, die Kathodenstrahlröhre bezieht. Diese wird auch oft als Braunsche Röhre bezeichnet (nach ihrem Erfinder Karl Ferdinand Braun) und besteht aus einem luftleeren, trichterförmigen Glasbehälter, in dem je nach der gewünschten Helligkeit eines Bildpunktes mehr oder weniger Elektronen von der Kathode (eine Glühwendel ähnlich wie in herkömmlichen Glühbirnen) an der Rückseite des Fernsehers mittels Hochspannung herausgelöst und zur weiter vorn liegenden Anode hin beschleunigt werden. Die Hochspannung an der Anode wird durch einen sogenannten Zeilentrafo erzeugt und beträgt je nach Bildschirmgröße 20.000 bis 30.000 Volt. Diese Spannung kann sehr leicht tödlich sein und besteht auch nach dem Abschalten noch tagelang weiter, weshalb Arbeiten im Inneren von Röhrenfernsehern auch von sonst versierten Elektrobastlern besondere Vorsicht erfordern. Die Anode hat ein Loch, durch welches die Elektronen hindurchfliegen können. Sie werden durch die magnetischen Felder der vertikalen und horizontalen Ablenkspulen auf einen bestimmten Bildpunkt hin abgelenkt und treffen dann dort auf eine fluoreszierende Schicht auf der Rückseite der Mattscheibe, wodurch es zu einem Lichtblitz kommt; je nach der Elektronenmenge fällt dieser heller oder dunkler aus. Normalerweise wird der Elektronenstrahl zeilenweise von links nach rechts und oben nach unten über den Bildschirm gefahren und ergibt so aus den unterschiedlichen Helligkeiten das Bild. Die Wiederholrate eines kompletten Vorgangs (z.B. des Bildaufbaus) wird in Hertz (Hz) angegeben (100 Hz = 100 mal pro Sekunde). Bei Farbfernsehgeräten gibt es drei leicht gegeneinander versetzte Kathoden für die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau; eine Maske in Form eines feinen Metallgitters knapp hinter der Mattscheibe sorgt in diesem Fall dafür, dass die Elektronen von jeder Kathode nur auf Fluoreszenzpunkte "ihrer" Farbe treffen können. Die übrigen Elektronen bleiben in der Maske hängen. Die fluoreszierende Schicht besteht in diesem Fall aus nebeneinanderliegenden kleinen Punkten der drei Grundfarben, wie man leicht erkennen kann, wenn man nahe an den Bildschirm herangeht. Diese konventionellen Fernseher werden heute zunehmend von Flachbild-Fernsehern abgelöst, welche im wesentlichen auf den Panel-Techniken LCD und Plasma basieren. Entsprechend spricht man von einem LCD-Fernseher oder Plasma-Fernseher. Diese neuen Flachbild-Fernseher haben zwar prinzipielle Nachteile gegenüber dem Röhrenfernseher. So
- lässt sich bei ihnen kein dem gewohnten Fernsehbild vergleichbarer Schwarzwert darstellen, daher ist statt echtem Schwarz nur ein dunkles Grau möglich,
- ist der Farbraum (Anzahl der darstellbaren Farben) begrenzt, das Resultat ist Blässe des Bildes,
- zeigen sich bei schnellen Bewegungen mitunter Nachzieheffekte oder Bewegungsartefakte,
- verbrauchen Plasmafernseher sehr viel Strom, können flimmern und altern schneller als andere Fernseher,
- ist bei LCD-Fernsehern eine meist leichte, bei Rückprojektions-Fernsehern eine meist starke Abhängigkeit des Bildeindrucks (