Das magische Pentagon oder „wie meine Videowall besser strahlt“

Neben den technisch qualitativen Merkmalen gibt es eine Reihe optischer Parameter, die eine Videowall gut aussehen lassen. Da sich die i.W. 5 Werte gegenseitig beeinflussen, spricht man auch vom magischen Pentagon, das in jedem Projekt ausgewogen auf die individuellen Anforderungen angepasst werden muss.

Im Einzelnen geht es um Fläche, Sichtabstand, Helligkeit, Anzahl der Pixel, und Pixelabstand.

Fläche

Sehr häufig ist die für eine Videowall nutzbare Fläche bei Bestandsgebäuden vorgegeben und damit eine Ankergröße in der weiteren Planung. Sie bestimmt die max. mögliche Anz. an Pixel oder i. V. mit dem Sichtabstand auch den Pixelabstand.

Einen Einfluss auf die Größe der LED Wand hat neben der verfügbaren Fläche ebenfalls das Format/Seitenverhältnis der geplanten Videowall, das sich häufig auch nach ästhetischen Gesichtspunkten richtet, damit es der Formensprache des Gebäudes entspricht.

Zu bedenken ist dabei aber, dass Bilder, Videosequenzen und viele andere Darstellungsformen standardmäßig im Format 4:3 bzw. 16:9 angeboten werden. D. h., wenn die Medienfassade nicht diesen Proportionen entspricht, bleibt bei der Verwendung von Standard-Bildmaterial immer ein Teil des Displays ungenutzt oder jedwede Bespielung muss individuell angefertigt oder bearbeitet werden.

Sichtabstand

Sichtabstand ist der übliche Abstand oder Mindestabstand des Betrachters zum LED Screen. Häufig ist dieser Abstand durch äußere Umstände, wie z.B. der baulichen Situation, vorgegeben.

Um ein geschlossenes Bild zu sehen lautet die Faustformel:

1m Sichtabstand pro 1mm Pixelabstand

Bei einem zu geringen Sichtabstand löst sich das Bild in seine Lichtpunkte auf (es wird »pixelig«) und ist nicht mehr als zusammenhängende Fläche erkennbar. Sehr gut nachvollziehbar ist dieser Effekt bei einem in der Dunkelheit entgegenkommenden Fahrzeug. In weiter Entfernung erkennt das Auge nur einen Lichtpunkt. Mit zunehmender Annäherung wird der Lichtpunkt breiter und trennt sich dann in 2 Lichtquellen, die immer weiter auseinander wandern. Der gleiche Effekt tritt auf, wenn der Richtwert für den Betrachtungsabstand unterschritten wird.

Bei der Ermittlung des Sichtabstandes muss auch die Einbauhöhe berücksichtigt werden. Dabei kommt ein weiterer Parameter hinzu: der Abstrahlwinkel.

Standardmäßig verfügen moderne LEDs über einen Abstrahlwinkel von 160°. Bei vertikalem Einbau ergibt sich daraus nach unten ein toter Winkel von 10°, d. h. mit zunehmender Einbauhöhe vergrößert sich der Abstand den ein Betrachter einnehmen muss, um das gesamte Display zu sehen. (toter Winkel = cos10° x Höhe der oberen Einbaukante)

Helligkeit

Sowohl die Helligkeit der Umgebung als auch die durch die LEDs emittierte Lichtmenge bestimmen die Konfiguration der Medienfassade. Als Richtwert können für Zentraleuropa folgende Angaben angenommen werden:

• Bei Dämmerung und nachts 1.000 – 1.500 nits (cd/m²)
• Bei Tageslicht 2.500 – 4.000 nits (cd/m²)
• Bei direkter Sonneneinstrahlung oder starker Reflexion auf der Oberfläche  >6.000 nits (cd/m²)

In südlicheren Ländern liegen verständlicher Weise die Werte bei Tageslicht und bei direkter Sonneneinstrahlung höher. Ebenso kann bei integrierten Lösungen hinter Glas die Anforderung an die Helligkeit durch Beschichtungen auf der Scheibe (z. B. Sonnenschutzschichten mit verminderter Lichttransmission) oder durch starke Reflexion deutlich erhöht werden.

Unterstellt, eine LED emittiert 2,5 cd und der Pixelabstand beträgt 50 mm, so wären das 400 LEDs/m² entsprechend 1.000 nits. Eine solche Medienfassade wäre nur begrenzt bei Tageslicht einsetzbar (was ja auch im Einzelfall nicht unbedingt erwünscht sein muss). Das Beispiel zeigt aber, dass selbst bei relativ geringen Pixelabständen schnell die Grenzen der Tageslichttauglichkeit erreicht werden.

Beide Anforderungen, Helligkeit und Sichtabstand, haben Einfluss auf den Pixelabstand, u. U. sogar in entgegengesetzter Weise. Im Zweifelsfall sollte der geringere Pixelabstand gewählt werden, auch wenn dieser in aller Regel zu höheren Investitionskosten führt.

Von daher ist bereits im Vorfeld genau festzulegen, in welcher Himmelsrichtung und zu welchen Einsatzzeiten die Medienfassade genutzt werden soll. Diese Parameter sollten möglichst durch Spezialisten berechnet werden, denn hier gibt es später keine upgrade-Möglichkeiten.

Anzahl der Pixel

Die Qualität/Auflösung eines Bildes hängt einzig von der absoluten Anzahl der Pixel ab. Dies gilt unabhängig von der Größe der Videowall, dem Pixelabstand, der Sichtentfernung o. ä. Mit drei Punkten kann niemand wiedererkennbar einen Smiley darstellen. Man benötigt also, je nach darzustellendem Gegenstand, eine Mindestanzahl von Bildpunkten (Pixel) um diesen Gegenstand eindeutig zu beschreiben. Für einfache Farbeffekte reichen vielleicht wenige tausend Pixel, für die Darstellung von großflächigen Motiven wie Cartoons oder eines Schmetterlings benötigt man 10.000 – 20.000 Pixel. Für die Darstellung von Bildern mit kleinen Motiven wie einer Blumenwiese mit vielen Schmetterlingen oder Videos sollten ca. 100.000 Pixel das absolute Minimum sein.

Der Abstand der Pixel zueinander steht in direktem Zusammenhang mit dem Sichtabstand (s. dort), der Auflösung und der Helligkeit.

Auflösung und Helligkeit sind insofern direkt betroffen, da bei vorgegebener Fläche nicht nur die Anzahl der Pixel/m² sondern auch die absolute Anzahl Pixel des Screens abnimmt, wenn die Abstände größer werden.

D.h. weniger Pixel/m²= weniger Lichtabgabe/m²= weniger Helligkeit.

Weniger Pixel insgesamt = weniger Bildpunkte = schlechtere Auflösung.

Umgekehrt sollte man jedoch nicht daraus schließen: „je weniger Pixelabstand umso besser“. Das menschliche Auge ist nur bis zu einem gewissen Punkt in der Lage Unterschiede in der Auflösung deutlich zu erkennen. Da engere Pixelabstände gleichzeitig auch immer höhere Kosten heißt, gilt es projektspezifisch das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis zu ermitteln.

Zusammenfassung

Eine in allen Punkten optimale Medienfassade wird sich nicht in jedem Fall realisieren lassen. Wie im Einzelnen beschrieben, beeinflussen sich die Anforderungen häufig gegenseitig in positiver aber auch negativer Weise. Von daher ist es besonders wichtig, im Vorfeld der Entscheidung den geplanten Einsatz exakt zu bestimmen und daran die Priorität der Parameter zu messen und festzulegen.

Die entscheidenden Fragestellungen lauten:

Was soll …

• zu welcher Tageszeit und in welche Himmelsrichtung,
• in welcher Auflösungsqualität und in welchem Format
• aus welcher Entfernung

… für den Betrachter sichtbar gemacht werden?

Abhängigkeit der Parameter

Z.B. durch ein Display mit fester Größe und einer angestrebten Auflösung , sind Helligkeit und minimaler Sichtabstand  durch die Technologie vorgegeben. Falls die Helligkeit vorgegeben ist und nach einer besseren  Auflösung verlangt wird, ist das nur über die Größenanpassung des Displays oder über die Verringerung des Pixelabstands möglich. Abhängig vom Einsatzbereich der Medienfassade sollte also eine Abfolge von Prioritäten der meist geforderten und bestimmenden Parameter festgelegt werden, um für den geplanten Einsatz das bestmögliche Ergebnis zu erreichen. Von daher ist es außerordentlich wichtig, dass die Ansprüche an die Medienfassade bzw. deren zukünftige Funktionalität bereits im Vorfeld präzise antizipiert und geplant werden. Die Berücksichtigung dieser Parameter sowie deren präzise, jeweils projektspezifische Festlegung bereits im Ausschreibungsprozess erhöhen signifikant die Wahrscheinlichkeit, den Erwartungen des Investors zu entsprechen.