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Tuning Mitsubishi HC-5000 (HC5000) Ultra Edition

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Tuning Mitsubishi HC-5000 (HC5000) Ultra Edition

Durch Glasfilter und Streulichtblende Kontraststeigerung um fast 300%

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Artikel-Nr. 100016

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Projektor-Tuning Mitsubishi LCD-Projektor HC5000 "Ultra Edition"

Doppelt hält besser: Durch Glasfilter und Streulichtblende Kontraststeigerung von fast 300%!!

Der Mitsubishi HC-5000 war der erste Projektor, in dem die neuen D6 LCD Panels mit voller HD Auflösung von 1920x1080 Pixeln verbaut wurden. Zusammen mit dem günstigen Preis, der üppigen Ausstattung und dem extrem leisen Betriebsgeräusch war Mitsubishi damit ein echter Volltreffer gelungen.

Viele HC-5000 Besitzer oder Interessenten bemängeln aber die deutlich sichtbar arbeitende automatische Blende und den relativ hellen Schwarzwert. Gerade im Vergleich mit den SXRD Projektoren fällt dies besonders stark auf.

Damit hat man die Wahl zwischen einem hohen Kontrast (bei korrekter Farbeinstellung) 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".

Aus diesem Grund haben wir  in Zusammenarbeit mit Ekkehart Schmitt  (www.cine4home.de) ein neuartiges Tuning entwickelt, um eines der letzten aber entscheidenden  Mankos des HC5000 zu beseitigen. In diesem ausführlichen Know-How Special schildern wir die Vorgehensweise, die Zusammenhänge und die erzielbaren Ergebnisse mittels zweier relativ "einfacher" Hilfsmittel:

 


1. Erster Schritt: Der bekannte Glasfilter... 

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

Ab Werk bietet der HC-5000 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 Hi-Bright Modus bietet der Projektor deutlich mehr Helligkeit und einen höheren nativen Kontrast von ca. 1300:1 bei ausgeschalteter Bledendenautomatik. Der Haken: Das Bild ist in diesem Modus deutlich zu kühl, und wirkt künstlich grünlich.  Mit einem entsprechdenden 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 "User1"-Modus lassen sich Helligkeit und Kontrast für jede Grundfarbe einzeln justieren, der User1-Modus basiert aber auf der Farbtemperatur "Mittel", die nicht den maximalen Kontrast des Beamers ausreizt. Mit anderen Worten: Im User1-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 einzustellen. 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-Farborm filtert, eine kleine digitale Anpassung der Gains ist immer notwendig.

Wir haben das Problem gelöst: Mittels eines Zugriffs über die Serviceschnittstelle des HC-5000 lassen sich die einzelnen Farbvoreinstellungen des User1-Farbtemperaturmodus manipulieren. Damit war 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-5000

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

RGB-Verlauf nach der Kalibrierung mit Farbfilter.

Damit sieht der HC-5000 bereits besser aus, der Schwarzwert ist tiefer 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 oder 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-5000

BEGRIFFSERKLÄRUNG:
Der HC-5000 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 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-5000 möglich ist und diese auch den gewünschten Effekt zeigen würde. Nach einer langen Versuchsreihe, jeder Versuch bedeutet die kompelette 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 Milimeter weg vom "Sweet-Spot" ergeben sich zwangsläufig Abschattungen im Bild und die erhoffte Kontraststeigerung bleibt aus.

Nur Experten zu empfehlen: Das zerlegte Objektiv des HC-5000

Um den Umbau reversibel zu gestalten, ist 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 Expermiente und Messungen später haben wir auch hier den idiealen Kompromiss zwischen Helligkeitsverringerung und Kontraststeigerung gefunden: Wir tauschen im Gesamttuning ca. 20% Helligkeit gegen rund 200%(!!) zusätzlichen Kontrast (Leinwandbreiten bis 2,9m sin dim Eco-Modus weiterhin ansprechend hell ausgeleuchtet).

Nach Einbau der Blende in der Optik fiel uns auf, das bei Nutzung der automatischen Blende, diese wesentlich weniger auffällig wirkt. Dies bestätigten uns auch im Vergleich zwischen dem ungetuneten und getuneten HC-5000 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. In diesem Zusammenhang sei auch unser Special "xxx" erwähnt, das die Zusammenhänge zwischen Kontrastwerten und InBildkontrast anschaulich hinterfragt. Derartige Szenen erhalten nun eine Bildplastizität, wie man sie von bisherigen LCD-Projektorn noch nicht gesehen hat.

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 getunten HC5000 genauso lang seine Freude haben, wie an einem ungetunten. 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 statishe Streulichtblenden in Optiken eingesetzt, seitdem es Digitalprojektoren gibt. Pupuläre Besipiele sind ein 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.

Übrigens: Durch den Umbau werden keinerlei elektronische oder optischen Einzelteile entfernt oder dauerhaft verändert, so dass obig dargestelltes Tuning jederzeit reverisble ist, sprich "zurückgebaut" werden kann. Das Gerät würde sich dann wieder im Originalzustand befinden. Dies müssen wir an dieser Stelle erwähnen, denn leider gilt für Geräte mit Modifikation nicht die freiwillige Herstellergarantie.

Soweit zum technischen Aufbau des Spezial-Tunings, kommen wir nun zum interessanten, praktischen Teil: Die erzielten Bildverbesserungen und Kontraststeigerungen auf der Leinwand:

3. Resultierendes Bildergebnis:

Erstmals führen wir im Rahmen eines Tunings zwei bildverbessernde Maßnahmen parallel durch: 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.

Allerdings war uns dieser Fortschritt alleine noch nicht groß genug, mit harten Konkurrenten wie einem Sony VPL-VW50 kann der HC5000 in Sachen Kontrast so noch nicht mithalten. Dazu implementierten wir die Streulichtblende in der Optik zuästzlich und waren auf das Ergebnis auf der Leinwand mehr als gespannt, denn die visuellen Verbesserungen in Schwarzwert und InBild-Kontrast waren nicht vorauszuberechnen.

Als wir die ersten Filmszenen einlegten ("Herr der Ringe", "King Kong" und "Star Wars") waren wir mehr als erstaunt, ja geradezu perplex: Die Kombination aus Glasfilter und Blende macht aus dem HC5000 sprichwörtlich einen neuen Projektor, so gravierend sind die Unterschiede. Bei geringem Helligkeitsverlust (Bildbreiten bis 2,9m sind im Eco-Modus nach wie vor kein Problem) verbessert sich der Schwarwert auf einen Bruchteil. Dies war zu erwarten, doch die Verbesserungen im InBild Kontrast von dunklen und mittelhellen Szenen waren schlichtweg so nicht zu erwarten. Der HC5000 erreicht z.B. eine Bildtiefe, die man vorher noch von keinem anderen LCD-Projektor am Markt gesehen hat, 1080p-Modelle eingeschlossen. Die Weltraumszenen waren 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" HC5000, sprich ohne Blende und Filter, hinzu. Angeschlossen an die selbe Bildquelle deckten wir bei den beiden projektoren jeweils eine Bildhälfte ab und ließen die beiden Geräte gleichzeitig ein Bild projizieren. Nun wurde der Gewinn in Kontrast und Bildplastizität überdeutlich:

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, den man mit eigenen AUgen im dunklen Raum wahrnimmt (vorausgesetzt, Ihr Computer-Monitor ist halbwegs kalibriert). Der störende LCD-Schleier ist verschwunden, die Bildtiefe liegt auf einem Niveau, auf dem man sich nicht mehr über "Unzulänglichkeiten" ärgert.

Damit nicht genug, im laufenden Filmbetrieb zeigt sich ein weiteres Phänomen: Das störende Pumpen der automatischen Blende, das dem HC5000 zunehmend nachgesagt wird, 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 "HC5000 Ultra Edition" eindeutig zu den besseren ihrer Art, die auch in der Praxis Sinn macht. Doch auch "Hasser" von adaptiven Blenden kommen auf ihre Kosten: Selbst bei ganz abgeschalteter Blende zeigt der getunete HC5000 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 280%, auf rund 2000:1. Dies ist ein beachtlichwr Wert wenn man zudem die weiterhin gute Helligkeit des Bildes in Betracht zieht. Im Auto1-Modus beträgt der Kontrast sogar rund 9500:1, dies ist ein Wert, den wir in dieser Preisklasse bislang nur vom Sony VPL-VW50 gewohnt waren. Dies brachte uns auf ein weiteres Experiment:

Obige "Split-Screen"-Projektion wiederholten wir diesmal mit unserem "HC5000 Ultra Edition" und dem Sony VW50 und wurden erneut überrascht: Tatsächlich gelingt es dem Mitsubishi LCD Beamer, in Sachen Kontrast mit dem Sony mitzuhalten. Letzterer punktet zwar mit noch besserem Feintung der adaptiven Blende, doch dem setzt der HC5000 seine faszinierende Bildschärfe entgegen, vor allem bei Ausnutzung der HQV-Signalverarbeitung. Die Messwerte relativieren die erste Überraschung: Mit 2200:1 nativ und 10500:1 mit Blende (bei korrekter Farbtemperatur) ähneln sich Pearl und HC5000 Ultra Edition nun auch auf dem Messpapier.

Der kritische Leser mag die Objektivität unserer oben geschilderten Euphorie nun hinterfragen, doch eine genauso begeisterte Reaktion erhielten wir bisher auch von jedem Dritten, den wir einen modifizierten HC5000 geheim in dunklen Räumen hinter verschlossenen Türen gezeigt haben (darunter renommierte Fachhändler, langjährige Heimkinofreaks und sogar fast das ganze Mitsubishi-Deutschand Team für Projektoren, sowie den japanischen Entwicklern!!). Doch langer Rede, kurzer Sinn, wir fordern alle Interessenten von Referenz FullHD Projektoren auf, sich ein eigenes Bild von dem "neuen" HC5000 zu machen. Der eigene Eindruck im Vergleich zur unmodifizierten Version sowie zu vergleichbaren Modellen anderer Marken sagt mehr als tausend Worte. Wir sind uns sicher, Ihre Eindrücke werden sich mit unseren Decken!

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