Fremdlicht und Streulicht

Beide Wörter meinen Licht, das auf der Bildfläche landet, ohne zum Bild zu gehören. Unterschieden werden sie nach ihrer Herkunft. Fremdlicht kommt von außen in den Raum: durch Fenster und Türspalten, aus Leuchten, aus dem Nachbarzimmer, von der Leuchtdiode eines Geräts. Streulicht erzeugt die Anlage selbst — das laufende Bild leuchtet den Raum aus, helle Wände, Decke und Boden werfen einen Teil davon zurück, und dieser Rückwurf trifft die Bildfläche erneut. Auf dem Bild addieren sich beide zum gleichen Schaden. Aus dem Raum schaffen musst Du sie auf verschiedenen Wegen.

Ausführliche Erklärung

Warum beides dem Bild dasselbe antut

Ein Bild lebt vom Abstand zwischen seiner hellsten und seiner dunkelsten Stelle. Licht, das von außerhalb des Bildsignals auf die Fläche fällt, legt sich als gleichmäßiger Sockel über beide Enden, und die Wirkung ist grob unsymmetrisch. Ein Weiß von einigen zehn bis einigen hundert Candela pro Quadratmeter nimmt ein paar Hundertstel kaum zur Kenntnis; das Schwarz liegt selbst in der Größenordnung des Störlichts. Beim Schwarzwert steht der Fall mit angenommenen Werten durchgerechnet: 0,03 cd/m² vom Gerät plus 0,15 cd/m² aus dem Raum ergeben 0,18 cd/m² — das Sechsfache, während sich das Weiß dabei um ein Viertelprozent ändert. Das Kontrastverhältnis sinkt in demselben Maß, in dem der Schwarzwert steigt.

Der zweite Verlust betrifft die Farben. Störlicht ist meist weißlich und legt sich über jeden Farbton; jede Fläche im Bild bekommt einen Weißanteil dazu, den der Film nie hatte. Kräftige Farben werden blasser, und dunkle Farbtöne verlieren zuerst, weil ihr Eigenanteil am kleinsten ist.

Der dritte Verlust ist der, den niemand misst: Die Zeichnung in den dunklen Bildpartien verschwindet. Was zwischen tiefstem Schwarz und dem ersten sichtbaren Grau an Abstufungen liegt, ist der empfindlichste Teil des Bildes. Ein Grundleuchten auf der Fläche schiebt diese Abstufungen zusammen, bis die Nachtszene ein gleichmäßiges Grau ist.

Fremdlicht kommt von außen und folgt der Tageszeit

Fremdlicht ist alles Licht im Raum, das die Anlage nicht selbst erzeugt hat. Die typischen Wege sind bekannt und lassen sich abarbeiten: Fensterflächen und ihre Laibungen, Rollladenkästen, der Spalt unter der Tür, Lüftungsauslässe, Kabeldurchführungen, Wege- und Orientierungslicht im Raum, dazu die Leuchtdioden und Displays der Geräte selbst.

Zwei Eigenschaften machen Fremdlicht handhabbar. Es ist vom Bildinhalt unabhängig — es liegt in der hellen wie in der dunklen Szene gleich auf der Fläche und ist deshalb gerade dort am störendsten, wo das Bild selbst nichts liefert. Und es lässt sich messen, ohne dass das Bildgerät läuft: Ein Spotmeter auf die dunkle Bildfläche gibt die Leuchtdichte in Candela pro Quadratmeter, und genau diese Zahl bewertet AVITECT als Restlicht. Weil Tageslicht und Kunstlicht sich über den Tag verändern, wird zweimal gemessen, bei Tag und bei Nacht, und der ungünstigere Wert gilt.

Streulicht erzeugt die Anlage selbst

Die zweite Lichtquelle wird übersehen, weil sie erst existiert, wenn das Bild läuft. Eine helle Filmszene beleuchtet den Raum — vom Gehweg aus erkennst Du am Flackern über Decke und Wänden sofort, dass bei jemandem ein Film läuft. Sind die Flächen rund um das Bild hell, schicken sie einen Teil dieses Lichts zurück auf die Bildfläche.

Daraus folgt ein Verhalten, das dem des Fremdlichts genau entgegenläuft. Streulicht folgt dem Bildinhalt: Eine dunkle Szene liefert kaum welches, eine gleichmäßig helle setzt sich gegen den Rückwurf durch. Am meisten kostet es in der kontrastreichen Szene, in der beides gleichzeitig im Bild steht — die hellen Anteile leuchten den Raum aus, und der Rückwurf hellt die dunklen Anteile derselben Szene auf. Genau dafür gibt es den In-Bild-Kontrast, meist ANSI-Kontrast genannt: eine Messgröße, die helle und dunkle Felder gleichzeitig auf der Fläche prüft.

Das gilt für den Fernseher genauso wie für die Projektion. Ein großes, helles Panel beleuchtet seinen Raum ebenso, und der Rückwurf landet auf derselben Fläche. Der Unterschied liegt in der Größenordnung, weil die Projektion mehr Fläche mit weniger Reserve bespielt.

Die Prüfung, die beide auseinanderhält

Wer wissen will, welcher der beiden Anteile den Kontrast frisst, prüft in zwei Schritten — und braucht dafür kein Messgerät, um die Richtung zu erkennen.

Gerät aus, Augen fünf Minuten umstellen lassen. Was jetzt noch sichtbar ist — der helle Streifen unter der Tür, die Kante des Rollladens, das Standby-Licht im Rack —, ist Fremdlicht. Bleibt die Bildfläche dabei erkennbar heller als ihre Umgebung, liegt Fremdlicht direkt darauf.

Gerät an, ein weißes Vollbild auf die Fläche. Jetzt leuchtet die Anlage den Raum aus. Sichtbar werden die Streulichtwege: die weiße Decke über dem Bild, die helle Seitenwand, das gerahmte Bild neben der Leinwand, die Glasvitrine. Spiegelt sich das Bild irgendwo sichtbar wider, ist der Weg gefunden. Das Verbändebulletin CEB23-B von CTA und CEDIA empfiehlt genau diese Vorprüfung mit einem Vollfeldweiß, bevor jemand das Spotmeter auspackt, und nennt dazu zwei Kriterien: Die Wandfarben sollen bei stehendem Vollfeldweiß nicht erkennbar sein, und das Bild soll sich in keiner Wand spiegeln.

Warum die Gegenmittel verschieden sind

Fremdlicht lässt sich an der Quelle abschneiden, weil die Quelle außerhalb der Anlage sitzt. Der Weg geht um den Raum herum: außen- oder innenliegende Verschattung, dichte Anschlüsse an Türen, Fensterlaibungen und Lüftungsauslässen, Lichtszenen, die den Filmbetrieb kennen, und Geräte, deren Leuchtdioden im dunklen Raum nichts beitragen. Diese Arbeit ist mühsam, aber endlich — jedes geschlossene Leck bleibt geschlossen.

Bei Streulicht ist die Quelle das Bild, und das soll leuchten. Zu bearbeiten bleibt allein der Rückweg, also die Flächen im Raum. Zwei Eigenschaften entscheiden dort: wie viel Licht eine Fläche überhaupt zurückwirft — der Reflexionsgrad — und ob sie es diffus in alle Richtungen streut oder gerichtet wie ein Spiegel zurückschickt, was der Glanzgrad beschreibt. Eine matte dunkle Wand schluckt beides; eine lackierte Tür mit unauffälligem Reflexionsgrad kann trotzdem ein sichtbares Abbild des Bildes an die Wand werfen. Am meisten bringt die Behandlung dort, wo das Bild direkt hinstrahlt und der Rückwurf es direkt wieder trifft: an den Seitenwänden nahe am Bild und an der Decke darüber. Die Decke wird dabei am häufigsten vergessen.

Eine ALR-Leinwand wirkt auf einer dritten Ebene und lässt sich keiner der beiden Aufgaben eindeutig zuordnen. Sie unterscheidet nach der Richtung, aus der Licht kommt, und weiß nichts über dessen Herkunft: Was aus den abgewiesenen Richtungen eintrifft, nimmt sie zurück — gleichgültig, ob es aus dem Fenster kam oder von der Zimmerdecke. Deshalb hilft sie gegen beides teilweise und gegen keines von beidem vollständig, und deshalb hängt ihr Nutzen daran, dass der Projektor aus der Richtung strahlt, für die das Tuch gebaut ist; wo der Lens Shift dagegenarbeitet, verliert die Leinwand einen Teil ihrer Wirkung. Ihr eigener Gain bleibt daneben ein zweiter Hebel, denn er verstärkt das Restlicht auf der Fläche in demselben Maß wie das Nutzlicht.

Ein Missgriff, der sich aus dieser Trennung ergibt: Ein hellerer Projektor hilft gegen Fremdlicht ein Stück weit, weil er das Weiß anhebt, während das Störlicht gleich bleibt. Gegen Streulicht hilft er gar nicht — mehr Licht auf der Leinwand heißt mehr Licht im Raum heißt mehr Rückwurf auf der Leinwand. Das Verhältnis bleibt, wo es war, und die Anlage wird nur lauter, wärmer und teurer.

Häufiges Missverständnis

„Wenn der Raum dunkel ist, ist das Thema erledigt." Verdunkelung beseitigt das Fremdlicht und lässt das Streulicht unberührt. Ein fensterloser Raum mit weißen Wänden und weißer Decke hat nachts null Restlicht und verschenkt trotzdem Kontrast, sobald eine helle Szene läuft. Das ist der Fall, der in der Praxis am häufigsten übersehen wird, weil die Messung bei ausgeschaltetem Gerät ein makelloses Ergebnis liefert.

„Streulicht ist ein Projektionsproblem." Jede selbstleuchtende Bildfläche beleuchtet ihren Raum, und je größer und heller sie wird, desto mehr. Beim Fernseher fällt es weniger auf, weil die Fläche kleiner ist und die Sitzabstände größer sind — verschwunden ist der Mechanismus nicht.

„Eine ALR-Leinwand ersetzt die Verdunkelung." Sie verschiebt den erreichbaren Wert und macht Projektion im hellen Wohnraum überhaupt erst sinnvoll. Sie arbeitet aber mit demselben Bild, das im dunklen Raum besser aussähe, und ihre Wirkung ist an Einfallsrichtungen gebunden. Wo sich verdunkeln lässt, ist Verdunkeln immer der stärkere Hebel.

Nicht zu verwechseln mit

• Restlicht: die Messgröße für das Fremdlicht — Leuchtdichte der Bildfläche bei ausgeschaltetem Gerät, in cd/m². Fremdlicht ist die Sache, Restlicht der Zahlenwert, mit dem AVITECT sie bewertet.
• Bias Light: bewusst gesetztes Licht hinter der Bildzone, das die Fläche dahinter aufhellt und die Bildfläche verfehlt. Trifft es sie doch, ist es Fremdlicht wie jedes andere.
• Umfeldleuchtdichte: die Helligkeit der Umgebung, auf die sich das Auge einstellt. Sie beschreibt den Betrachter und beeinflusst, wie gut er Zeichnung im Dunklen erkennt; Fremd- und Streulicht beschreiben dagegen, was auf der Fläche physikalisch dazukommt.
• Streulicht im Gerät: Licht, das im Objektiv oder im Lichtweg des Projektors an Kanten und Fassungen abgelenkt wird und die Bildfläche flächig aufhellt. Es kommt aus derselben Optik wie das Bild und begrenzt den Gerätekontrast, bevor der Raum überhaupt mitspricht.
• Die Streuung an der Leinwandoberfläche: Damit ein Bild von allen Plätzen sichtbar ist, muss das Tuch das Projektorlicht gewollt streuen. Wie stark und in welche Richtungen, beschreibt der Gain — das ist eine Eigenschaft der Fläche und kein Störlicht.

In der Planung

Ein Wohnzimmer mit bodentiefer Fensterfront nach Westen, weißen Wänden und weißer Decke; gewünscht ist eine Projektion für den Filmabend, ohne den Raum in eine Höhle zu verwandeln.

Die Konzeptfrage steht zuerst und handelt noch von keinem Produkt: Wann wird geschaut, und mit welchem Anspruch? Beim Fußballnachmittag darf der Raum hell bleiben, weil es dort nicht um Zeichnung in dunklen Partien geht. Für den Filmabend nach Sonnenuntergang fällt der Tageslichtanteil ohnehin weg, und die Aufgabe verschiebt sich vom Fremdlicht zum Streulicht. Wer beides will, plant für den ungünstigeren Fall.

Die Verfahrensfrage teilt sich danach in die zwei Wege, die diese Seite trennt. Für das Fremdlicht: Welche Verschattung ist baulich möglich, wie dicht schließt sie, und welches Kunstlicht bleibt im Filmbetrieb an? Für das Streulicht: Welche Flächen rund um das Bild lassen sich dunkler und matter ausführen, ohne dass der Raum als Wohnraum verliert? Häufig läuft es auf eine dunkle, stumpfmatte Zone um die Bildfläche herum hinaus, während der Rest des Raums hell bleibt — die Decke direkt über dem Bild gehört mit in diese Zone.

Die Gerätefrage kommt zuletzt. Erst wenn feststeht, wie viel Fremdlicht bleibt und wie hell die Flächen im Raum sein werden, lässt sich entscheiden, ob eine richtungsselektive Leinwand nötig ist, welcher Gain zu dieser Sitzgeometrie passt und wie viel Lichtstrom der Projektor braucht. Umgekehrt entsteht die typische Enttäuschung: ein starker Projektor in einem hellen Raum, der genau das Licht liefert, das ihm anschließend die Wände zurückwerfen.

Verknüpfte Inhalte

Was das zusätzliche Licht auf der Fläche mit dem Bild macht, führen die Einträge zum Schwarzwert und zum Kontrastverhältnis aus; die Messgröße dahinter erklärt die Leuchtdichte, den Sollwert für die Bildseite die Zielleuchtdichte. Wie das Auge sich auf die Helligkeit seiner Umgebung einstellt, klärt die Umfeldleuchtdichte; warum ein bewusst gesetztes Umfeldlicht dabei nützt, der Eintrag zum Bias Light.

Die technischen Antworten auf der Bildseite stehen bei der ALR-Leinwand und beim Leinwand-Gain, die Grenze dieser Antwort bei Lens Shift gegen ALR-Leinwand. Wie AVITECT beide Anteile bewertet, steht bei Restlicht an der Bildfläche und beim Reflexionsgrad im Bildnahbereich.

Den Weg durch die Planung beschreiben die Guide-Kapitel Lichtkontrolle im Heimkino für die Abwehr und Lichtplanung für das Licht, das im Raum bleiben soll.

Quellen

Die Beschreibung der beiden Mechanismen und der Gegenmittel folgt den AVITECT-eigenen Festlegungen zur Licht-Domäne und dem Guide-Kapitel zur Lichtkontrolle. Das Rechenbeispiel zur Wirkung des Sockels auf Schwarz und Weiß steht mit seinen angenommenen Werten beim Schwarzwert. Die Vorprüfung mit einem Vollfeldweiß samt ihren beiden Kriterien stammt aus dem Bulletin CEB23-B von CTA und CEDIA und ist für diese Seite am Wortlaut gelesen; die Größenordnungen, in denen sich Restlicht auf der Bildfläche bewegt, gehen auf SMPTE RP 431-2 zurück und sind über die interne Wissensseite zum Restlicht übernommen.