ANSI-, ISO-, CVIA-, LED-Lumen – Bitte was? Ein kleiner Ratgeber für den nächsten Beamerkauf

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Der ein oder andere von euch wird sicherlich schon nach einer neuen Heimkinolösung in Form eines Projektors, auch umgangssprachlich Beamer geschaut haben. Unter anderem tauchen dann Begriffe wie ANSI Lumen, ISO Lumen, LED Lumen, Lux und andere unter anderem utopischer Werte auf. Aber was genau bedeutet das nun für meine anstehenden Projektor Kauf?

Hier müssen wir wohl erst einmal ein paar Ungereimtheiten ausmerzen.

Lampen-, LED,- Laserprojektoren Heimkinotraum
(Der traumeines jeden Projektor Besitzers: das eigene Heimkino mit großer Leinwand)

Warum ist eine gute Helligkeit so wichtig?

Natürlich ist für eine gute Bildqualität nicht nur die Helligkeit entscheiden, sondern auch die allgemeine Projektionsqualität. Gerade die Farbraumabdeckung ist immens wichtig. Auch die ganzflächige Bildschärfe ist entscheidend. Hier spielen natürlich wie beim Smartphone die Qualität der Linsen und ebenso auch die Software und speziell die Hardware des Projektors (Lampe, LED, Laser) eine große Rolle.

Paris Rhône 4K Ultra Kurzdistanzbeamer

Die wahrgenommene Bildqualität ist aber dennoch immer noch ziemlich subjektiv zu betrachten, wenn auch mittels Farbraumabdeckung messbar. Dem einen gefällt die Darstellung, einem anderen eben nicht.

Die Gründe sind vielfältig. Nicht nur das mit viel Lichtleistung Farben auch kräftiger wirken können, sondern auch die Kontraste und Schwarzwerte, also Unterschiede zwischen hellen und dunklen Bereichen in der Projektion wesentlich besser dargestellt werden können.

Schwarzwerte sind insbesondere wichtig um dunkel Flächen noch in erkennbaren Abstufungen darzustellen um nicht in einem dunklen oder teils grauen Fleck zu verwaschen. Oft hat man beispielsweise die 16:9 Balken in einem Grau vorliegen, entsprechend sind dunkle Filme nicht schwarz, sondern auch ganzflächig grau.

HCFR Kalibrierung
(eine Bildkalibrierung hat viele zu beachtende Faktoren)

Richtige niedrige Schwarzwerte können aber auch nur recht teure Geräte umsetzen und selbst dort ist es nicht perfekt oder mit einem OLED Panel vergleichbar. Ein Projektor arbeitet eben immer noch mit Licht und nicht mit selbst leuchtenden, abschaltbaren OLEDs.

Vergleicht man das beispielsweise mit einem Projektor im Kino wird man auch da feststellen: schwarz ist da auch nicht gleich schwarz, und dort reden wir von Projektoren die teils über 50.000€ kosten. Tatsächlich kann der Schwarzwert aber auch von Film zu Film schwanken, je nach dem wie der Editor oder Regisseur den Film bearbeitet hat.

Die Spitzenhelligkeit ist zudem für HDR10+, HLG oder Dolby Vision Inhalte wichtig, um beispielsweise blendende Lichtquellen recht realistisch darzustellen. Letzteres kann natürlich auch dazu führen, dass ein Bildwechsel von dunklen zu hellen Inhalten in einem Augenkneifen endet, weil es eben in den Augen kurzzeitig blendet.

Die Helligkeit muss man dennoch auch etwas relativiert betrachten. Denn 500 ANSI Lumen sind dunkler als 1000 ANSI Lumen, wiederum wirken 2000 ANSI Lumen nicht doppelt so hell wie 1000 ANSI Lumen. 

Aktuelle Lichttechnik

Projektoren begleiten uns schon ewige Jahrzehnte und haben sich in den Jahren, gerade in den letzten paar, stark verändert. Früher kamen normale Lampen Leuchtmittel zum Einsatz die je nach Modell nach ~2000 bis 3000 Stunden getauscht werden müssen. Der Helligkeitsabfall erfolgt schon nach wenigen hundert Stunden, bleibt danach aber auch konstant, aber eher geringfügiger vorhanden. Solche Projektoren sind nicht mehr zeitgemäß und technisch veraltet. Lasst diese Projektoren in der Suche direkt aus. 

Lampen-, LED,- Laserprojektoren

Aktuellere Modelle setzen auf LED, sind stromsparender und auch oft Lichtstark. Schwankungen liegen hier natürlich auch in der Helligkeit vor. Die LEDs selbst verlieren in der Nutzung aber nicht an Helligkeit. Preislich beginnt es schon unter 100€, nach oben hin gibt es keine Grenzen.

Ganz aktuelle Projektoren nutzen eine Laser Lichtquelle. Auch hier gibt es schon stärkere Unterscheide zwischen älteren und neueren Modellen. Sie erreichen meist eine sehr gute Farbwiedergabe, eine hohe Helligkeit und natürlich nicht zuletzt eine Langlebigkeit. Diese Laser Phosphor oder auch RGB Triple-Laser Projektoren liegen aber noch in der etwas gehobeneren Preisklasse so ab 800€ bei einfachen Modellen bis weit über 3500€ und mehr.

Unterschiede der Projektoren

Die Art der Projektion der Beamer ist ebenso bei einem Kauf entscheidend. Sol es ein herkömmlicher Projektor sein, der auf Abstand ein Bild an die Leinwand projiziert? Je höher der Abstand umso wichtig er ist die Helligkeit.

Langdistanz Beamer
(Viel Abstand zur Leinwand?)

Oder soll es ein sogenannter Ultrakurzdistanz Projektor werden, der auf ca. 50 cm Abstand zur Leinwand mal eben 100-150 Zoll Bilder erstellt? UKD Beamer sind in den meisten Fällen auch mit der neusten Technik ausgestattet und kosten aufgrund der verbauten Laser Projektion spürbar mehr als ein herkömmlicher Langdistanz Beamer.

FENGMI R1 Nano Ultrakurzdistanzprojektor auf dem Schrank
(Oder nur mit wenigen Zentimetern?)

Was ist ANSI Lumen?

ANSI (American National Standards Institutes) wurde 1993 entwickelt und zum einheitlichen weltweiten Standard verwendet.

Der Begriff ANSI Lumen wird meist bei renommierten und auch eher teureren Projektoren verwendet. ANSI Lumen bedeutet hier, das die angegebene Helligkeit an der Leinwand gemessen wurde. Also der Lichtstärke/Lichtstrom der auch tatsächlich auf die projizierte Fläche auftrifft. Das ist auch der gängigste Messwert / Begriff bei Projektoren/Beamern auf dem Markt. Dieser Wert sollte vorzugsweise genutzt werden.

ANSI Lumen

Der ANSI Lumen Wert wie folgt errechnet:

Auf weißem Grund werden zwei verschiedene Grautöne (5% und 10% Grauanteil) in 9 Felder eingeteilt, um die Beleuchtungsstärke in jedem Feld zu messen. Aus den 9 Feldern wird der Mittelwert der gemessen Lux Helligkeit gezogen und mal der Projektionsfläche (Breite x Höhe des aktuellen Bildes) berechnet: das ergibt ANSI Lumen. Je größer der Wert, desto heller das projizierte Bild.

Lumen=Lux/m.

Bevor diese Messung aber erfolgt, wird die Helligkeit und der Kontrast nach Vorgabe angepasst. Zumindest liegt hier dann eine gleiche Voraussetzung für jede Messung vor.
Zitat aus dem englischen übersetzt: „Die Helligkeitsregelung des Projektors ist so eingestellt, dass der 5 %-Block deutlich vom 0 %- und 10 %-Block zu unterscheiden ist. Der Kontrast des Projektors wird erhöht, bis der 95 %-Block noch zwischen dem 90 %- und dem 100 %-Block zu unterscheiden ist.“

So kann man hier schon mal ausschließen, dass ein Projektor einfach auf höchster Helligkeitsstufe gemessen wurde. Teils kommt es bei einigen Herstellern dort nämlich zu farblichen Fehldarstellungen (zB. ein Grünstich im Bild trotz weißer Projektion) die im Alltag überhaupt nicht zu gebrauchen sind.

ANSI Lumen 1993 Standard

Die Messungen werden in LUX vorgenommen und ebenso umgerechnet. Die grundsätzliche Umrechnung von LUX auf Lumen besagt das 1 Lux = 1 Lumen ist.

Würde man einen einzelnen Lux Wert umrechnen wollen, der auf eine bestimmte Fläche eintrifft, müsste man auch andere Faktoren wie Abstrahlwinkel dabei berücksichtigten. Mit der oben genannten Formel und den vorgegebene Messpunkten ist es aber ein leichtes die Helligkeit zu überprüfen.

Kleinere Gedanken dazu

Ein Faktor, der hier vermutlich weniger beachtet wird ist dieser, dass jeder Projektor eine anderen Abstrahlwinkel und Projektionsradius hat. Sprich: ein Projektor arbeitet mit 1,2:1, ein anderer mit 1,35:1. Um hier auf ein gleich großes Bild zu kommen, sind unterschiedliche Abstände zur Leinwand notwendig.

Ein Punkt ist ja auch: je näher oder weiter weg ich ein Bild auf die Leinwand projiziere, umso mehr oder weniger Helligkeit kommt an. 

Somit ist es für den speziellen Anwendung-Fall zu Hause mit einer einfachen ANSI Lumen Aussage auch nicht wirklich getan, weil ich im Prinzip überhaupt nicht weiß, auf welche Entfernung und mit welcher Bildgröße dieser Werte erreicht wurden.

Ebenso sind die Voraussetzungen zu Hause auch sehr unterschiedlich. Ist der Abstand zur Leinwand 2 Meter, oder gar 4 Meter? Da muss man sich zum aufstellen eigentlich vorher schon ein paar Gedanken zu gemacht haben. 

Nicht alles glauben was angegeben wird

Dennoch ist der gegebenen ANSI Lumen Wert der, auf den man bei dem Kauf eines Projektors achten sollte. Aber auch hier sollte man den Umstand im Hinterkopf behalten, das die ANSI Lumen Werte der Hersteller nicht immer dem gleichen, was man tatsächlich auf die Leinwand projiziert bekommt. Wer bescheißen will, oder Zahlen schönrechnen will, findet immer Mittel und Wege.

WANBO DaVinci 1 Pro Bildqualität abgedunkelter Raum
(Klasse Bild, aber falsche Helligkeitsangaben des Herstellers: Wanbo Davinci 1 Pro)

Nehmen wir uns als Beispiel einen günstigen Beamer von Wanbo ran. Der Davinci 1 Pro wird mit 600 ANSI Lumen bewerben. In meinem Test kam ich aber lediglich auf unter 300 ANSI Lumen Helligkeit.

Das wohlgemerkt im Auslieferungszustand mit Standardeinstellungen des Projektors mit einem dennoch echt guten Bild. Hätte ich die Helligkeit und Kontraste auf 100% angehoben, hätte ich sicherlich auch eine etwas höheren ANSI Lumen Wert erhalten. Allerdings wäre das stark zu Lasten der Bildqualität gegangen, weil weder Helligkeit noch Kontraste vernünftig wären.

Was ist ISO Lumen?

Die ISO Lumen Messung ist ebenso ein einheitlich anerkannter weltweiter Standard der nach ISO21118:2020. definiert ist. Die Messvorgaben werden mit unterschiedlichsten Richtlinien für Helligkeit, Kontrast und Farbeinstellungen vordefiniert. Leider hab ich dazu aber keine genaueren Details finden können.

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ISO Lumen kommt eher aus dem Japanischen Bereich und spiegelt ebenso eine Messung an der Leinwand wie bei ANSI Lumen wider. Der Wert der ISO Lumen ist aber nicht mit ANSI Lumen vergleichbar. Der Umrechnungsfaktor liegt hier bei 1 ANSI Lumen zu 0,8 ISO Lumen

Allerdings wir hier ein fest definierter Messabstand von 3 Metern zur Leinwand genutzt. Somit sind die zwar etwas höher ausfallenden Werte aber schon eher vergleichbarer, gerade im Bezug auf die Platzierung im zukünftigen Wohnzimmer oder Heimkino.

Probleme der Umrechnung

Im Internet findet man aber sehr oft auch genau die gegenteilige Berechnung zu ANSI Lumen. Nehmen wir beispielsweise mal eine Projektor der 1200 ISO Lumen Helligkeit erzeugt. Je nach Umrechnungsformel kommen wir so auf ~1000 ANSI Lumen oder auch auf wesentlich höhere ~1400 ANSI Lumen.

Gemessen am Gerät haben wir aber beispielsweise ~1000 ANSI Lumen. So würde das hochrechnen auf eine höheren ANSI Lumen Wert keinen Sinn ergeben, da erstens die Abweichung der Helligkeit immens wäre, zweitens man ja direkt zum höheren ANSI Lumen Wert für die Bewerbung des Beamers hätte geifern können.

Per Google Suche komme ich auf folgende Ergebnisse: „100 ANSI Lumen entsprechend 80 ISO Lumen“ bedeutet das ISO Lumen nicht so hell wie ANSI Lumen sind und gemessen an meinem Beispiel gerade auch für 1200 ISO Lumen zu ~1000 ANSI Lumen und den gemessen ~1000 ANSI Lumen passend wäre.

Nebula beschreibt es hingegen genau wieder andersrum:  „1 ANSI-Lumen = 0,8 ISO-Lumen. Wenn Sie sich beispielsweise einen Projektor mit einer Helligkeit von 1000 ANSI-Lumen ansehen, entspricht dies etwa 800 ISO-Lumen.“ Wobei hier die Formel identisch ist.

Heimkinowelten schreibt dazu: „ISO Lumen hingegen bezieht sich auf die Helligkeitsmessung der Lichtquelle selbst und nicht des projizierten Bildes. Dies wird erreicht, indem direkt in die Linse des Beamers gemessen wird. Obwohl diese Methode zu höheren Helligkeitswerten führt, gibt sie nicht unbedingt die tatsächliche Bildhelligkeit an der Leinwand wieder.“ 

Kleinere Bedenken

Warum sollte dann ein Hersteller überhaupt die ISO Lumen Angabe wählen wenn ANSI Lumen doch immer heller sein soll? So ähnlich ist es übrigens auch bei CVIA Lumen.

Auch hier gilt: Wer bescheißen will, kann es ohnehin tun. Auch hier kann man davon ausgehen, dass wie bei der ANSI Lumen Messung auch schwarze Schafe vorliegen, die nicht ganz die Wahrheit vermarkten. Leicht angepasste Angaben, hier, leicht veränderte Helligkeit da, man weiß es nicht und kann es als Endkunde auch selten mal eben so testen. Der Hauptkritik und Diskussionspunkt bleibt aber die Umrechnungsformel und die eigenen Interpretation daraus.

Was ist CVIA Lumen?

Die CVIA Lumen sind noch recht neu und sollen wohl für „China Video Industry Association“. Dieses Verfahren ist auch reglementiert und wird mit ebenso 9 Testfeldern und einer Durchschnittshelligkeit wie auch der Multiplizierung der Leinwandgröße berechnet. Der Rahmen der Messung ist aber großzügiger ausgelegt als es beispielsweise ANSI Lumen tut. Die Farbtemperatur die in den Testszenarien genutzt wird liegt wohl zwischen 6000 bis 13.000/18.000 Kelvin.

CVIA Lumen

Normalerweise versucht man bei der Kalibrierung des Bildes einen Bereich von 6500 Kelvin zu erreichen so das alle drei Grundfarben Rot, grün, blau gleichmäßige 100% erreichen. Das Delta E Level wird dabei ebenso schon leicht angepasst. 

Trotz dieser Fakten ist es so das man den CVIA Lumen Wert einfach mal fast verdoppeln kann um auf einen realistischem ANSI Lumen Angabe zu kommen. Je nach Gerät schwankt das natürlich, ist aber eben immer mehr als das was der ursprungswert suggeriert.

Ich hab Fragen…

Ein Fakt erschließ sich mir bei CIVA Lumen ebenso nicht: ein Hersteller XY gibt 2200 CIVA Lumen Helligkeit an, wird aber mit ~3000 ANSI Lumen gemessen. Warum nutzt man eine eher schlechter dastehenden Wert den kaum jemand einordnen kann und nutzt nicht den Weltweit standardisierten ANSI Lumen Wert? Nur um einen neuen „Standard“ zu etablieren?

LED Lumen

Die LED Lumen Angabe ist kein offizieller Standard und geht nur eher von einer wahrgenommenen Helligkeit bestimmter Farbtemperaturen und Farbsättigung aus. Gerade stark gesättigte Farben werden dann als heller wahrgenommen. Das wird auch als Helmholtz-Kohlrausch (HK)-Effektes bezeichnet. Somit sind die Werte größer als ANSI oder ISO Lumen, aber nicht wirklich greifbar oder realistisch nutzbar.

Eine gewisse Art von Umrechnung ist zwar möglich, ist aber nicht gerade zielführend. Die Rechnung wäre: ANSI Lumen wird mit x1,3 ~ 2,4 multipliziert, was ungefähr den LED-Lumen entspricht. Also erhält man eine hohe Ziffer, die im Endeffekt an der Leinwand wesentlich geringer ausfällt.

Größere Bedenken

Anhand des Umrechnungsfaktors zwischen 1,3~2,4 kann man schon erahnen, dass hier viel schöngerechnet werden kann. Das LED-Lumen kein offizieller Standard ist sollte man diese Angabe eher komplett ignorieren und nach anderen Geräten Ausschau halten. Gerade günstige Hersteller prahlen mit immens hohen Lumen Werten von über 5.000 – 10.00 Lumen oder mehr. Das sagt aber absolut nichts über eine realistische Helligkeit im Betrieb aus.

Lichtquellen Lumen

Diese Helligkeitsangabe wird auch gerne nur als Lumen beworben. So werdet ihr Beamer vorfinden die mit 9000 oder gar 15.000 Lumen beworben werden. Realistisch landet man dann vielleicht nur noch bei 400-900 ANSI Lumen (je nach Gerät) was eine ganz andere Wertigkeit der Helligkeit darstellt.

Sollte diese Angabe bei irgendeinem Projektor auftauchen: am besten die Finger davon lassen oder genau recherchieren, was an letztendlicher Helligkeit noch an der Leinwand herumkommt.

Gerade bei ziemlich günstigen Projektoren, oft im Import-Bereich erhältlich, aber auch auf Amazon verfügbar, wird mit utopisch hohen Lichtwerten geworben.

Die Begrifflichkeit von Lichtquellen Lumen lässt schon erahnen, dass hier die reine Lichtleistung direkt im Gerät an der Lichtquelle gemessen wird. Das ist niemals die Helligkeit, die bei euch an der Leinwand oder Projektionsfläche ankommen kann und wird.

Wenn man es ganz hart und realistisch sieht, ist es eine Betrugsmasche einen mittelmäßig hellen Beamer wesentlich lichtstärker erscheinen zu lassen. So werden beispielsweise aus lächerlichen 50 ANSI Lumen plötzlich 830 Lichtquellen Lumen.

Sehr starke Bedenken

Ich hab es oberhalb schon geschildert. Solche Lichtquellen Lumen oder teils auch als normale Lumen beworbene Angaben sind absolut irreführend und fast Betrug am Kunden. Man weiß einfach nicht, was man dann tatsächlich an Helligkeit bekommt. Sicherlich mag auch eine Helligkeit von 250-500 Lumen für viele Nutzer schon ausreichend sein, ist aber eben meilenweit entfernt von dem, was beworben wurde.

Und was ist mit dem Kontrastverhältnis?

Hier gibt es Angaben die gelesen riesige Unterschiede machen. So wird man Angaben mit 1000:1 ebenso wie 10.000:1 vorfinden. Was sagt uns das? Eigentlich nichts denn hier greift kein Standard, keine Norm, keine Richtlinie, die jeder verwenden könnte, sondern die Hersteller schreiben das hin worauf sie gerade Lust haben. Natürlich kann man das Kontrastverhältnis auch ermessen, bei einer Projekttorkalibrierung ist es ein nicht zu unterschätzender Einstellungsbereich. Oft wird man auch Hersteller finden, die überhaupt keine Aussage mehr zu den Kontrasteinverhältnissen treffen. Spätestens beim dynamischen Kontrast gibt es keine greifbaren Werte mehr und die Angaben werden so ziemlich obsolet. Gefüllt ist es wie einige Hersteller und ihren PMPO Watt Angaben bei Lautsprechern. 

Paris Rhône 4K Ultra Kurzdistanzbeamer Kurztest Kalibrierung
(Testbild mit Schwarzwerten & Kontrastverhältnis)

Bei allen möglichen Messwerten sollte man aber auch immer den Preis des jeweiligen Gerätes mit im Kopf behalten. Je teurer das Gerät, umso wichtiger ist natürlich jede einzelne Angabe zum Farbwert, Kontrastverhältnis oder Schwarzwert. Wer im günstigen Preisbereich unterwegs ist wird immer Abstriche in der gesamten Bildqualität, Schärfe oder eben auch bei Schwarzwerten und Kontrasten haben. Wie bei Smartphones schon der Fall: das perfekte Gerät gibt es nicht. Jeder Nutzer hat eine anderen Anspruch bei Bild und Bildqualität.

Was bedeutet das nun im Umkehrschluss beim Beamer Kauf?

Stark runtergebrochen bedeutet das: setzt auf einen ANSI Lumen Wert, nehmt ihn aber nicht als gegeben hin. Die Umständen des Tests im Labor sind eigentlich klar vorgegeben, für Otto Normalverbraucher aber nicht nachvollziehbar. Spätestens in den eigenen vier Wänden sieht man dann erst das Ergebnis an der Wand, im Idealfall an einer Leinwand. Und selbst eine Leinwand kann einen riesigen Unterschied in der Darstellung ausmachen. 

Habt ihr schon mal den „Gain Faktor“ einer Leinwand betrachtet oder gar eine Hochkontrastleinwand im Einsatz gesehen? Auch da trennen sich Spreu vom Weizen. Das würde in diesem Beitrag aber nun doch zu weit führen und alles weiter in Frage stellen.

Hochkontrastleinwand
(Normale Leinwand oben, Hochkontrast-Leinwand unten: ein riesiger Unterschied)

Grundsätzlich bedeutet das: Augen auf beim Beamer/Projektor Kauf und vertraut nicht wahllos irgendwelchen Daten die einige Hersteller so am Tagesende Preis geben. Wenn die gegebene Darstellungen gefällt, ist alles in Ordnung. Klar trifft auch hier der Spruch: wer günstig kauft, kauf zweimal.

Denke ich an meinen damals ersten Projektoren vor locker 12 Jahren und vergleiche es zu dem was ich heute benutze, liegen dazwischen auch Welten. Gerade beim Heimkino hat jeder mal irgendwo angefangen und ist auf einer fast unendlichen Reise der Verbesserungen unterwegs. Verbessern kann man ja doch irgendwie immer etwas.😁 Und dann braucht man plötzlich noch 4 weitere Lautsprecher, einen neuen AV-Receiver und…. Ich glaube ich schweife ab^^

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