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Tuning Mitsubishi HC-4900 (HC4900) Ultra Edition

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Tuning Mitsubishi HC-4900 (HC4900) Ultra Edition

Durch Glasfilter und Streulichtblende Kontraststeigerung um fast 300%

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Artikel-Nr. 100020

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Mitsubishi bringt mit dem HC-4900 den ersten Full HD LCD Projektor unter 2000,-EUR auf den deutschen Markt. Äußerlich ähnelt der HC-4900 seinem älteren Bruder HC-5000 wie ein Ei dem anderen, bis auf die Gehäusefarbe. Schnell zeigte sich, das auch die Technik beider Geräte sehr ähnlich ist. Vor allem der Lichtweg mit LCD Panels, automatischer Blende und der Optik sind praktisch gleich.

Wie beim HC-5000 auch, ist die deutlich sichtbar arbeitende automatische Blende und der relativ helle Schwarzwert ein Kritikpunkt. Gerade im Vergleich mit den SXRD Projektoren fällt dies besonders stark auf.

Damit hat man die Wahl zwischen einem hohen Kontrast (bei korrekter Farbeinstellung für den Filmbetrieb) von ca. 3000:1 mit automtischer Blende oder nur ca. 720:1 ohne die Blendenautomatik. Da die Blendenautomatik im deaktivierten Zustand die Blende offen hält, steht zwar eine große Helligkeit zur Verfügung, der Schwarzwert ist aber dementsprechend "bescheiden".

Schon für den HC-5000 hatten wir in Zusammenarbeit mit Ekkehart Schmitt (http://www.cine4home.de/) ein neuartiges Tuning entwickelt, um eines der letzten aber entscheidenden  Mankos des HC5000 zu beseitigen, dieses Tuning wurde von Kunden und Händlern sehr gut aufgenommen und auch Mitsubishi selbst hat die Idee einer Streulichtblende in der Optik aufgegriffen und im HC-6000 realisiert.

In diesem ausführlichen Know-How Special schildern wir für den HC-4900 die Vorgehensweise, die Zusammenhänge und die erzielbaren Ergebnisse. Unsere Stammleser werden beim Lesen des Fazits schnell bemerken, in Sachen Kontrast und Helligkeit sind HC-4900 und HC-5000 praktisch gleich.:

 


1. Erster Schritt: Der bekannte Glasfilter... 

Ein erster Ansatz zur Verbesserung ist das Tuning mittels Farbfilter, um den Kontrast zu steigern. Dazu betrachten wir wie immer die Ausgangssituation, mit anderen Worten die Werkseinstellng des Beamers:

Ab Werk bietet der HC-4900 eine nahezu perfekte Farbabstimmung in der Voreinstellung "Farbtemperatur Mittel", die kaum einer weiteren Kalibrierung bedarf.


RGB Verteilung Farbtemperatur Mittel

Auch die Helligkeitsverteilung ist im Gammamodus "Kino" perfekt auf den Wert von 2,2 abgestimmt:


Gammakurve Kino


Im "Erhöhte Helligkeit / High Bright"-Modus bietet der Projektor deutlich mehr Helligkeit und einen höheren nativen Kontrast von ca. 1300:1 bei ausgeschalteter Blendendenautomatik. Der Haken: Das Bild ist in diesem Modus deutlich zu kühl, und wirkt künstlich grünlich.  Mit einem entsprechenden Farbfilter ist hier aber Potential für eine Kontrasterhöhung bei korrekter Farbeinstellung vorhanden.

 
RGB Verteilung im Hi Bright Modus.

Allerdings lassen sich die Grundfarben Rot Grün und Blau im Hi Bright Modus nicht einstellen, wodurch dieser Modus "unkalibrierbar" erscheint. Nur im "Benutzer1"-Modus lassen sich Helligkeit und Kontrast für jede Grundfarbe einzeln justieren, der Benutzer-Modus basiert aber auf der Farbtemperatur "Mittel", die nicht den maximalen Kontrast des Beamers ausreizt. Mit anderen Worten: Im Benutzer1-Modus kann man so den Kontrast nicht erhöhen! 


Lediglich im Gammamenü besteht die Möglichkeit, die RGB Werte auch für den kontraststarken High-Bright-Modus getrennt zu beeinflussen. Diese Einstellungen wirken allerdings nicht auf das 100% Weißbild. Eine Justage des maximalen Weißpegels ist aber zwingend notwendig, da man in der Regel keinen Farbfilter zur Verfügung hat, der die native Farbtemperatur der Lampe perfekt rein optisch auf die D65-Farbnorm filtert, eine kleine digitale Anpassung der Gains ist immer notwendig.

Wir haben das Problem gelöst: Mittels eines Zugriffs über die Serviceschnittstelle des HC-4900 lassen sich die einzelnen Farbvoreinstellungen des Benutzer1-Farbtemperaturmodus manipulieren. Damit ist es nun auch möglich, im Farbmodus "User" die vollen Helligkeitsreserven zu nutzen und all die Einstellmöglichkeiten beizubehalten, die dem High-Bright Modus fehlen.

Mit Hilfe eines Glasfarbfilters lassen sich nun die Grundfarben an den erforderlichen D65-Pegel anpassen, Grün und Blau werden optisch gefiltert. Da der Filter auch in dunklen Bereichen bzw. bei Schwarz im Lichtweg liegt, verbessert sich so auch der Schwarzwert.


Farbfilter für den HC-4900

Nach Auswahl des passenden Filters kann die Farbtemperatur des Projektors an den Filter angepasst werden. Das Ergebnis zeigt, wie erhofft, eine nahezu perfekte Farbtemperatur bei deutlich erhöhtem Kontrast von 1300:1 (ohne Blendenautomatik).


RGB-Verlauf nach der Kalibrierung mit Farbfilter.

Damit sieht der HC-4900 bereits besser aus, der Schwarzwert ist dunkler und durch den erhöhten Kontrast wirkt das Bild tiefer. Das Ergebnis überzeugte uns aber noch nicht ganz....

 


2. Zweiter Schritt: Streulichtblende nahe dem Brennpunkt der Optik

Aus anderen LCD Projektoren, z.B. Sanyo Z5, Hitachi PJ-TX300, ist die kontraststeigernde Wirkung einer Irisblende in der Optik bekannt. Eine Irisblende in der Optik verringert nicht nur den Lichtstrom, vor allem wird in der Optik entstehendes Streulicht zurückgehalten. Die Kontraststeigerung ist also im Vergleich größer als die verlorene Lichtleistung.


Optik des HC-4900


BEGRIFFSERKLÄRUNG
:
Der HC-4900 hat ab Werk eine eingebaute adaptive Blende zwischen Lampe und Lichtweg. Diese Blende wird automatisch nach dem Bildinhalt weiter geöffnet oder geschlossen, Mitsubishi nennt diese Blende "Auto Iris". Eine Irisblende hat jedoch eine kreisrunde Öffnung die sich im Durchmesser verändern lässt, wie die Iris im menschlichen Auge. Wir sprechen daher in diesem Text von der "automatischen Blende", wenn diese Konstruktion gemeint ist:

 

Es galt also zu untersuchen, ob der Einbau einer Blende in die Optik des HC-4900 möglich ist und diese auch den gewünschten Effekt zeigen würde. Nach einer langen Versuchsreihe, jeder Versuch bedeutet die komplette Demontage und Monatge des Objektivs, war dann eine Lösung gefunden, die den gewünschten Effekt zeigte. Schwierig war es dabei, den richtigen Platz für die Blende zu finden. Nur wenige Millimeter weg vom "Sweet-Spot" ergeben sich zwangsläufig Abschattungen im Bild und die erhoffte Kontraststeigerung bleibt aus.



Nur Experten zu empfehlen:
Das Zerlegen des HC-4900 Objektives


Um den Umbau reversibel zu gestalten, ist es jedoch nicht möglich, eine einstellbare Blende nachträglich im Objektiv unterzubringen (für einen enventuellen Antrieb wäre kein Platz innerhalb der Optik).  Die Blende ist also auf einen festen Wert bei der Herstellung festgelegt. Auch hier galt es den "Sweet-Spot" zu finden, bei dem man den Kontrast maximal verbessert, ohne zuviel Licht zu verschenken.Viele Experimente und Messungen später haben wir auch hier den idealen Kompromiss zwischen Helligkeitsverringerung und Kontraststeigerung gefunden: Wir tauschen im Gesamttuning bei gleichem Lampenmodus ca. 20% Helligkeit gegen rund 200%(!!) zusätzlichen Kontrast (Leinwandbreiten bis 2,9m sind im Eco-Modus weiterhin ansprechend hell ausgeleuchtet). Der Lichtverlust ist bei Bedarf durch den höheren Lampenmodus ausgleichbar.

 

Nach Einbau der Blende in der Optik fiel uns auf, dass bei Nutzung der automatischen Blende diese wesentlich weniger auffällig wirkt. Dies bestätigten uns auch im Vergleich zwischen dem ungetuneten und getuneten HC-4900 mehrere Heimkinoenthusiasten, denen wir die Geräte bereits vorgeführt haben. Hier zeigt sich, dass vor allem das "unerwünschte" Streulicht im Lichtweg das durch die automatische Blende verursachte Lichtpumpen begünstigt. Gerade durch unsere nachgerüstete Optikblende wird aber störendes Streulicht stark reduziert.


Oben: Im "Original" wird kein störendes Streulicht aus dem Lichtweg gefiltert
Unten: Unsere Blende ist von vorne in der Optik zu erkennen:

Und noch einen Vorteil hat diese Streulichtreduzierung: Einhergehend mit dem erhöhten On / Off Kontrast wird der InBild-Kontrast des Projektors gerade in dunklen und mittelhellen Szenen erheblich gesteigert. Derartige Szenen erhalten nun eine Bildplastizität, wie man sie von bisherigen LCD-Projektorn noch nicht gesehen hat. Zu diesem Thema sei auch unser Special "ANSI Kontrast vs. ON / OFF, ein Experiment" erwähnt, das die Zusammenhänge zwischen Kontrastwerten und InBild-Kontrast anschaulich hinterfragt. 

Wie bei jedem nachträglichen Eingriff muss man sich Gedanken machen über mögliche "Nebenwirkung", sprich: Erhöht sich die Beanspruchung des Gerätes über das normale Maß hinaus? Schließlich möchte man an einem getuneten HC4900 genauso lang seine Freude haben, wie an einem ungetuneten. Auch mit diesem Thema haben wir uns gewissenhaft auseinandergesetzt:

Durch den Einsatz einer Streulichtblende wird ein Teil des Projektionslichtes aus dem Lichtweg gefiltert. Da diese Lichtenergie nicht einfach spurlos vernichtet werden kann, wird sie an der schwarzen Oberfläche der Blende in Wärme umgesetzt. Aus diesem Grund haben wir während des Betriebs die Temperatur innerhalb der Optik gemessen (mittels eines elektronischen Temperaturfühlers). Unsere Ergebnisse waren dabei erfreulich: Der Temperaturanstieg im normalen Filmbetrieb betrug nur wenige Grad gegenüber einer Optik ohne Blende. Auch der Lampen-High-Modus war unproblematisch. Dieses Ergebnis hat uns wenig überrascht, schließlich werden schon statische Streulichtblenden in Optiken eingesetzt, seitdem es Digitalprojektoren gibt. Populäre Beispiele sind: NEC-HT1000/1100, Sharp XV-Z90/91/200/201/9000/10000/12000/21000, Sanyo PLV-Z2,Z3,Z4,Z5,  Hitachi PJ-TX100,200,300, JVC-HD2k, HD1, etc. etc.. Wie man sieht, haben wir das Rad ehrlichweise nicht neu erfunden.

Durch die große Zahl der bereits modifizierten HC-5000 können wir auch aus Erfahrung berichten, das es nicht zu Problemen durch die Modifikation kommt.

3. Justage der Polarisationsfilter :

Ebenfalls hat die Erfahrung mit dem HC-5000 gezeigt, das der erzielbare Kontrast einer gewissen Serienstreuung unterliegt, dieser Effekt wollte natürlich untersucht werden. Der Kontrast ist das Verhältnis zwischen minimaler Helligkeit (schwarz) und maximaler Helligkeit (weiß). Bei den "schlechten" Geräten war das Schwarzbild heller gegenüber den "guten" Geräten. Bei Schwarzbild sind die LCD Panels, durch die elektrische Ansteuerung, "geschlossen" an der elektrischen Ansteuerung kann es keine Toleranzen geben. Wir vermuteten daher eine Fertigungstoleranz der LCD Panels, der Polaristionsfilter oder ungenaue Justage der Polfilter. Fertigungstoleranzen zeigten sich nur in geringem Umfang, das Problem liegt in der Justage der Polfilter, diese Filter sind ca. 35mmx20mm klein und befinden sich vor und hinter den LCD Panels.



Hier zum Größenvergleich ausgebaute Polarisationsfilter

Die Filter lassen sich mit Ihren Haltern um wenige Millimeter verschwenken, schon eine minimaleAbweichung hat erhebliche Einflüsse auf den Schwarzwert und damit den Kontrast. Die Justage erfolgt bei laufendem Projektor, nur so kann man direkt die Wirkung der Einstellung überprüfen.


Die Hauptplatine wird zur Seite geklappt, nur so erreicht man die Justagepunkte.

Bei der Justage ist Fingerspitzengefühl und Geduld erforderlich, nicht selten verstellen sich die Filter beim festziehen der Arretierungsschrauben wieder und die Prozedur muß mehrmals wiederholt werden, bis die ideale Einstellung gefunden ist.


Operation am "offenen Herzen", bitte nicht zuhause nachmachen.
Blick auf den Prismenblock mit Filtern und den LCD Panels bei laufendem Gerät.

Soweit zum technischen Aufbau des HC4900 Ultra Edition, kommen wir nun zum interessanten, praktischen Teil: Die erzielten Bildverbesserungen und Kontraststeigerungen auf der Leinwand:

 


4. Resultierendes Bildergebnis:

Bei diesem Tuning werden zwei bildverbessernde Maßnahmen parallel durchgeführt: Wie bereits erwähnt ist es möglich, durch das bekannte Filtertuning per Glasfilter den nativen Kontrast bei korrekten Farben sichtbar zu verbessern. Mit dieser Maßnahme steigern wir Schwarzwert und Kontrast von 750:1 auf immerhin 1300:1. Dies verbessert bereits den störenden Grauschleier in dunkleren Szenen, für den die LCD-Projektion bisher bekannt war.

Mit Filmszenen ("Herr der Ringe", "King Kong" und "Star Wars") zeigt sich auf frappierende Weise wie die Kombination aus Glasfilter und Blende aus dem HC4900 sprichwörtlich einen neuen Projektor macht. Bei geringem Helligkeitsverlust (Bildbreiten bis 2,9m sind im Eco-Modus nach wie vor kein Problem) verbessert sich der Schwarzwert auf einen Bruchteil. Dies war zu erwarten, doch die Verbesserungen im InBild-Kontrast von dunklen und mittelhellen Szenen sind schlichtweg mehr als beeindruckend. Der "HC4900 Ultra Edition" erreicht z.B. eine Bildtiefe, die man nur von höherpreisigen LCD-Projektoren oder der SXRD Geräten erwarten würde. Weltraumszenen sind überaus plastisch, da neben dem guten Schwarzwert helle Bildelemente strahlend hell mit starkem Kontrast auf der Leinwand erscheinen.


Im nächsten Schritt zogen wir zum direkten Vergleich einen "herkömmlichen" HC4900, sprich ohne Blende und Filter, hinzu. Angeschlossen an die selbe Bildquelle deckten wir bei den beiden Projektoren jeweils eine Bildhälfte an der Optik ab und ließen die beiden Geräte gleichzeitig so ein Bild projizieren (nebeneinander getrennt). Nun wurde der Gewinn in Kontrast und Bildplastizität überdeutlich:

Linke Bildhälfte: HC4900 (Auto Iris Off),
Rechte Bildhälfte: HC4900 Ultra Edition (Auto Iris Off)
(Der fließende Übergang in der Bildmitte resultiert aus der Doppelprojektion der zwei HC4900)


Nein, obiger Screenshot ist nicht ein übertriebenes "Marketing-Foto", wie es in vielen Prospekten so gerne abgedruckt wird, sondern spiegelt wirklich den realen Gewinn auf der Leinwand wieder (Auto Iris: Off), den man mit eigenen Augen im dunklen Raum wahrnimmt (vorausgesetzt, Ihr Computer-Monitor ist halbwegs kalibriert). Der störende LCD-Schleier ist nahezu verschwunden, die Bildtiefe liegt auf einem Niveau, auf dem man sich nicht mehr über "Unzulänglichkeiten" ärgert.

Die automatische Blende ist bei diesen Screenshots deaktiviert



Damit nicht genug, im laufenden Filmbetrieb zeigt sich ein weiteres Phänomen: Das störende Pumpen der automatischen Blende, das bereits viele HC-5000 Besitzer störend empfanden, reduziert sich beträchtlich, da kein Streulicht mehr auf die Leinwand gelangt. Im subtilen "Auto1"-Modus arbeitet sie nun sogar so unauffällig, dass sie nur noch in extremen Hell-Dunkel Schnitten wahrnehmbar ist. Auf diesem Niveau gehört die adaptive Blende des "HC4900 Ultra Edition" eindeutig zu den besseren ihrer Art, die auch in der Praxis Sinn macht. In dieser Disziplin bietet der HC-6000 durch die neu konstruierte adaptive allerdings noch Vorteile. Doch auch "Hasser" von adaptiven Blenden kommen auf ihre Kosten: Selbst bei ganz abgeschalteter Blende zeigt der getunete HC4900 nun eine deutlich höhere Bildtiefe, als ein ungetuneter im starken "Iris2"-Modus. Der Gewinn im InBild-Kontrast ist so groß, dass man auf die Blende nicht mehr zwingend angewiesen ist.


Als weiteren Zwischenschritt maßen wir den On / Off Kontrast bei abgeschalteter Auto-Iris und bei dem sehr gut funktionierenden "Auto1"-Modus. Unsere Maßnahmen erhöhten den nativen Kontrast bei korrekten Farben um rund 190%, auf rund 2000:1. Dies ist ein beachtlicher Wert, wenn man zudem die weiterhin gute Helligkeit des Bildes in Betracht zieht. Im Auto-Modus beträgt der Kontrast sogar rund 9500:1.

Der kritische Leser mag die Objektivität unserer oben geschilderten Euphorie nun hinterfragen, doch die durchweg positive Resonanz und der Erfolg der HC-5000 Ultra Edition zeigen das es hier um handfeste und sichtbare Verbesserungen geht und nicht um ein Tuning an das der Kunde auch glauben muß, damit es wirkt.


Vergleichen Sie den HC-4900 selbst in einer Vorführung mit der unmodifizierten Version oder vergleichbaren Projektormodellen.Wir sind uns sicher, Ihre Eindrücke werden sich mit unseren decken!

Wir bieten nicht nur das nachträgliche Tuning des HC-4900 an, sondern auch komplette Neugeräte aus einer Hand, die Sie in unserem Onlineshop www.dvdplayer.de, folgen Sie einfach diesem Link

Gerne zeigen wir Ihnen den HC-4900 Ultra Edition im Vergleich.
WICHTIG: Zur Vorführung ist es unumgänglich einen Termin zu vereinbaren.

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