Videowand
Als Videowand oder Großbildleinwand (weitere Synonyme unter anderem: Videowall; LED-Wand; LEDwall) bezeichnet man eine große Anzeigefläche zur Darstellung von bewegten Bildern.
Beschreibung
Verwendung finden Videowände häufig bei Großveranstaltungen wie zum Beispiel Konzerten oder Sportveranstaltungen. In modernen Stadien und großen Multifunktionsarenen gehören sie mittlerweile zum Standard. Hierbei werden entweder ein Kamerabild oder grafische Informationen auf der Wand dargestellt, um den Zuschauern ein Fan-TV, Werbeeinblendungen oder statistische Daten zum Geschehen zu präsentieren. Es werden dabei im Gegensatz zum Filmprojektor elektronische Signale eingespielt. Ursprünglich bestand eine Videowand nur aus einer Leinwand oder einer Mattscheibe, auf der durch einen Eidophor ein Bild projiziert wurde. Häufig wurden auch mehrere Röhrenmonitoren zu einer großen Fläche zusammengesetzt, wodurch aber aus den Zwischenräumen ein störendes schwarzes Gitter entstand. Später wurden auch Beamer zur Projektion eingesetzt, wobei die Qualität bei lichtschwachen Geräten jedoch sehr zu wünschen übrig ließ.
Aktuelle Videowände sind meist so genannte LED-Walls, das heißt sie bilden das Bild aus vielen roten, grünen und blauen LEDs, also Leuchtdioden, die über eine Steuerelektronik angesteuert werden.
Folgende technische Eigenschaften gehören zur Funktion einer Videowall beziehungsweise der Beschreibung ihrer technischen Eigenschaften. Das Bildresultat entsteht aus einem komplexen Zusammenspiel dieser und weiterer Faktoren; je nach Verwendungszweck kann die Priorität unterschiedlich gelagert sein. So ergeben sich bei der Verwendung in Innenräumen andere Anforderungen als beim Einsatz im Freien – unter anderem ist bei Indoor-Veranstaltungen der Sichtabstand geringer, sodass eine feinere Auflösung von Vorteil ist. Bei Einstrahlung von Sonnenlicht im Outdoor-Bereich wiederum stehen neben der Allwettertauglichkeit die Helligkeit und das Kontrastverhalten im Vordergrund.
Videowände werden zunehmend auch in der Werbung eingesetzt. So entstand im Jahr 2010 der größte Testmarkt Deutschland in Saarbrücken mit insgesamt 8 Videowänden mit einer Größe von 9 bis 15 m2 an Bundesstraßen und an belebten Innenstadtstraßen der Landeshauptstadt Saarbrücken. Der Testmarkt verfügt über eine Gesamtfläche an Videowandmodulen von 84m2 (Stand Juni 2011). Die Motive wechseln in der Regel im 6 Sekunden Takt. Die Versorgung des Netzwerkes erfolgt über eine Client-Server Lösung mit Internetanbindung jeder Videowand. Die Videowände können so im Sekundentakt an die Inhalte angepasst aber auch per Fernwartung überwacht werden. Im Mai 2011 wurde die Krimireihe Tatort unter Einbeziehung der Videowände in Saarbrücken abgedreht.
LEDs
Leuchtdioden zeichnen sich gegenüber Glühlampen durch eine geringe Stromaufnahme, eine hohe Lebensdauer und für die Bilddarstellung sehr gut geeignete und steuerbare Abstrahlcharakteristik aus. Eine maximale optische Qualität einer Videowall ist ohne höchste Qualität bei dieser Komponente nicht zu erzielen. Für ein homogenes Bild sind zudem identische Eigenschaften aller verwendeten Dioden wichtig. Langfristig ist immer ein Alterungsprozess festzustellen, der sich unter anderem in nachlassender Helligkeit bemerkbar macht.
Pixel
Die kleinste Einheit zur Definition eines Bildpunkts ist der Pixel. Drei LEDs bilden jeweils eine Einheit, einen Pixel. Je mehr Pixel vorhanden sind, desto höher ist die resultierende Bildauflösung des Displays.
Virtuelle Pixel
Mit virtuellen Pixeln lässt sich bei großem Pixelabstand eine vergleichsweise feine Bildwiedergabe erreichen: Die Software-Steuerung berechnet das Bild auf Grundlage von vier Dioden pro Pixel anstatt von dreien – mit einer zusätzlichen roten. Als Schnittmenge zwischen benachbarten Bildpunkten entstehen auf diese Weise zusätzliche – virtuelle, nicht physisch existente – Pixel.
Pixelabstand
Die physische Auflösung von Videowalls ergibt sich aus dem Pixelabstand, also dem Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt der benachbarten Dioden. Die Werte bewegen sich derzeit etwa innerhalb einer Bandbreite von etwa 3 mm bis 25 mm, wobei ein kleinerer Abstand das feinere, höher aufgelöste Bild ergibt.
Betrachtungsabstand
Die Wahrnehmung des Pixelabstands relativiert sich mit dem Abstand des Betrachters zum Bild. Als Faustregel kann gelten, dass der Pixelabstand, nicht in Millimetern, sondern in Metern angewandt, auch dem Mindestsichtabstand entspricht, ab dem das Auge ein homogenes Bild wahrnimmt. 20 mm Pixelabstand bedeuten demnach rund 20 m Mindestsichtabstand.
Sichtwinkel
Bei Videowalls in Stadien beträgt der Sichtwinkel zwischen 120° bis 160°. Für Betrachter außerhalb dieses Sichtwinkels ist das Bild nicht mehr optimal dargestellt.
SMD
Während herkömmliche Dioden mit Drähten einzeln auf die Platine gesteckt sind, fassen SMD-LEDs (Surface Mounted Device) jeweils drei Dioden, per Oberflächenmontage verlötet, in einem Gehäuse auf einer Platine zusammen. Der mit der SMD-Bauweise ermöglichte geringere Pixelabstand und die hohe Bildqualität zahlen sich dort aus, wo der Betrachtungsabstand gering ist, also in erster Linie bei Indoor-Geräten. Dank der rasanten Entwicklung im Bereich von Helligkeit und Haltbarkeit finden SMDs allerdings auch zunehmend im Outdoor-Bereich Verwendung.
Farbtiefe
Mit Farbtiefe wird die Bandbreite angegeben, in der einzelne Pixel Helligkeitsabstufungen der Grundfarben des RGB-Farbraums, Rot, Grün und Blau wiedergeben können. 8 Bit bezeichnen pro Farbe 256 Abstufungen, also insgesamt 16,8 Mio. mögliche Farben pro Pixel. Die Grenze der Farbtiefe, die das menschliche Gehirn tatsächlich wahrnehmen kann, liegt bei 6 bis 8 Bit. Die deutlich größere Farbtiefe, die in der elektronischen Bilderzeugung und -Wiedergabe angewendet wird (derzeit 18 Bit), dient dem Zweck, den Bildkontrast dynamischer an das Umgebungslicht anpassen zu können.
Bildaufbaurate
Feine Farb- und Graustufenübergänge in bewegten Bildern simuliert eine Videowall durch sehr kurze Bildfolgen. Der Prozessor steuert das Ein- und Ausschalten der einzelnen Dioden im Takt von Nanosekunden, den der Mensch als fließenden Verlauf wahrnimmt. Die Bildaufbaurate wird in der Einheit Hertz beziehungsweise Megahertz (Hz/MHz) angegeben.
Helligkeit/Brillanz
Die Leuchtdichte beziehungsweise Helligkeit eines LED-Systems wird in der Einheit NIT angegeben. Im Outdoor-Bereich sind gut 5.000 NIT üblich, erreicht werden derzeit bis zu 9.000 NIT. In Europa ist anstatt der Einheit NIT zunehmend cd/qm (Candela pro Quadratmeter) üblich.
Fabrikation
Der Großteil aller Dioden und Platinen wird in China, Japan, Korea und den USA hergestellt. Auch deutsche und europäische Anbieter von Videowalls importieren diese Komponenten und zum Teil die gesamte Videowall.
Montage
Videowalls werden aus Modulen zusammengesetzt und in ein Gehäuse montiert. Die einzelnen Elemente enthalten neben den LED-Platinen unter anderem Komponenten wie Lüfter, die die im Betrieb entstehende Wärmeentwicklung mindern. Die Bauweise beeinflusst die Tauglichkeit der Anlage unter extremen klimatischen Bedingungen, die Wartungsfreundlichkeit sowie die Lebensdauer der LEDs. Eine spezielle Problemstellung ergibt sich beim Bemühen, die elektromagnetische Abstrahlung einzudämmen und innerhalb der vorgeschriebenen Grenzwerte zu halten.
Beim Einbau in Stadien oder Arenen ist die Mitarbeit eines Statikers erforderlich, und die Befestigung in Versammlungsstätten unterliegt besonders strengen Sicherheitsvorschriften.
Mobile Lösungen
Neben den fest installierten Videowalls werden, insbesondere im Vermietgeschäft, transportable Geräte angeboten, die zum Beispiel am Kran oder an Traversen fixiert werden. Darüber hinaus bieten spezialisierte Hersteller Videwalls, die in Showtrucks mit Bühne und Medientechnik integriert sind. Am kompaktesten sind Video-Trailer, also PKW- oder LKW-Anhänger inklusive einer Videowall. Dank eines Generators sind solche Anlagen für den Tageseinsatz meist auch hinsichtlich der Stromversorgung autonom.
Gesetzliche Auflagen
Eine LED-Anlage erzeugt elektromagnetische Felder und ist daher auch ein Sender, sodass in einem mehr oder weniger großen Umkreis der Funkverkehr beeinträchtigt werden kann. Videowalls und LED-Banden als elektrische Produkte unterliegen der Aufsicht der Bundesnetzagentur (BNetzA). Diese erklärt in einer ihrer Merkblätter (Bundesgesetzblatt Jahrgang 2008 Teil I Nr. 6, ausgegeben zu Bonn am 29. Februar 2008): „Die Bundesnetzagentur ist unter anderem für die Ausführung und Umsetzung des Gesetzes über die elektromagnetische Verträglichkeit von Betriebsmitteln (EMVG) und des Gesetzes über Funkanlagen und Telekommunikationssendeeinrichtungen (FTEG) zuständig. Gemäß § 14 EMVG ist sie befugt, in Verkehr zu bringende oder in Verkehr gebrachte Geräte stichprobenweise auf Einhaltung der Anforderungen nach § 4 und §§ 7 bis 9 EMVG zu prüfen. Dies gilt gleichermaßen auch für die Anforderungen nach dem FTEG." Des Weiteren stellen Videowände in der Regel bauliche Objekte im Sinne der Bauordnungen der jeweiligen Bundesländer dar und unterliegen somit sowohl einer Genehmigungspflicht als auch Beschränkungen, die sich aus unterschiedlichsten Ortssatzungen ergeben. So ist z.B. im Stadtgebiet München jegliche bewegliche Lichtwerbung und somit auch der Einsatz von Videowänden nicht genehmigungsfähig. Auch Bestimmungen der StVO, hier im Besonderen § 33 "Verkehrsbeeinträchtigungen" als auch Emissionsschutzgesetze der einzelnen Bundesländer sollten im Vorfeld der Planung stationärer Videowände Beachtung finden.