mini|Kino-Filmprojektor mini|8-mm-Schmalfilmprojektor für Heimgebrauch
Ein Filmprojektor oder Laufbildprojektor dient als Projektor zur Projektion einer fortlaufenden Reihe von Einzelbildern auf eine Bildwand, die zuvor mit einer Filmkamera auf fotografischem Film (Kinefilm) aufgezeichnet worden sind.
Um den Eindruck eines bewegten Bildes hervorzurufen, werden Einzelbilder in schneller Folge hintereinander gezeigt. Der Bildwechsel erfolgt heute normalerweise 24-mal pro Sekunde. Dabei verharrt das Einzelbild jeweils kurz im gebündelten Lichtstrahl, bevor der Film ruckartig zum nächsten Bild weitertransportiert wird. Damit die Bildbewegung nicht wahrgenommen werden kann, verdunkelt eine rotierende Umlaufblende den Lichtstrahl während des Weitertransports zum nächsten Bild. Die aufeinanderfolgende Projektion von 24 Einzelbildern pro Sekunde reicht zwar für eine ruckfreie Wahrnehmung von Beta-Bewegungen aus, doch werden 24 Dunkelphasen pro Sekunde als störendes Flimmern wahrgenommen. Üblicherweise verdunkelt die Umlaufblende den Lichtstrahl darum ein oder zwei weitere Male während der Stillstandsphase eines jeden Einzelbilds. Jedes Filmbild erscheint also zwei oder drei Mal hintereinander, der Hell-Dunkel-Wechsel kann durch Flimmerfusion und Erhöhung der Verdunklungsfrequenz auf 48 oder 72 Hz vom Auge nicht mehr wahrgenommen werden.
Super-8-Filme arbeiten mit einer Bildfrequenz von 18 Hz und die meisten Stummfilme wurden noch mit 16 bis 22 Bildern pro Sekunde aufgenommen. Werden diese mit der heute üblichen Geschwindigkeit abgespielt, erscheinen Bewegungen im Zeitraffer. Kommunale Kinos besitzen häufig Projektoren mit variabler Geschwindigkeit.
Aufgrund der im deutschen Sprachraum üblichen Netzfrequenz von 50 Hz arbeitet das Fernsehen mit 50 Halbbildern pro Sekunde, d. h. mit einer Bildfrequenz von 25 Hz. Zur Vermeidung von Interferenzen werden Kinofilme im Fernsehen anstelle der vorgesehenen 24 Hz ebenfalls mit 25 Hz ausgestrahlt, wodurch sich die Laufzeit um 4 % verkürzt. Ein Kinofilm von 100 Minuten Dauer läuft im Fernsehen und auf Video also nur 96 Minuten.
Mechanische Filmprojektoren wurden rund ein Jahrhundert lang verwendet. Seit der Jahrtausendwende werden Kinofilme zunehmend digital produziert, verbreitet und projiziert.
Bestandteile Die wichtigsten Elemente eines Filmprojektors sind
mini|Funktionsweise eines Malteserkreuzgetriebes, das den Film schrittweise zur Einzelbildprojektion transportiert
der Filmantrieb (zum Beispiel ein Malteser-Kreuz-Gesperre in Verbindung mit Schaltrolle oder ein Greifer), der den Film in der Dunkelphase transportiert, um ihn in der Hellphase möglichst lange stillstehend projizieren zu können. Der Film läuft in einer sogenannten Filmbahn, wo er längs, quer und entlang der optischen Achse geführt wird (siehe dazu die Nomenklatur der engeren Filmtechnik). die Umlaufblende (Sektorscheibe), die den Lichtstrahl unterbricht, während der Film transportiert wird, und dann noch ein weiteres Mal in der Mitte des Moments, in dem das Filmbild gezeigt wird (Erhöhen der Flimmerfrequenz) mini|Eingebrannte Kohlen der Kohlebogenlampe eines Filmprojektors mini|Oben: Xenonlampe 4000 W, defekt Unten: Xenonlampe 2000 W, unbenutzt in Schutzverpackung mini|Filmprojektor mit Kohlebogenlampe mini|hochkant|Projektionseinheit des Kinoprojektors FP 30, Details per Anklicken mini|hochkant|Filmbahn eines 16-mm-Projektors mit Bildfenster mini|hochkant|Vorführer beim Reinigen der Filmbahn eines Projektors Askania AP XII (gut erkennbar oben die Feuerschutztrommel, darunter das Magnettongerät) die Lichtquelle: bei 35-mm-Film, wie er normalerweise in Kinos gespielt wird, waren dies früher Kohlebogenlampen, heute sind es Xenon-Bogenlampen mit üblicherweise zwischen 900 Watt und 10 kW elektrischer Leistung (die größten gängigen Xenonlampen haben 7000 W). Bei 16-mm-Filmen werden teilweise Xenonlampen, teilweise Halogen-Glühlampen verwendet. 8-mm-Filmprojektoren besitzen meist Halogenglühlampen. Erste 35-mm-Filmprojektoren für den Heimgebrauch benutzten auch normale Glühlampen oder gar Petroleumlampen. ein Kondensor, der die Lichtquelle auf die Blendenebene des Objektivs projiziert, die Bildmasken (Bildfenster) für die verschiedenen Bild- bzw. Projektionsformate, damit Tonspur und Perforation nicht ebenfalls auf der Leinwand sichtbar werden. mini|hochkant|Projektionsobjektiv Diastar eines Askania 35-mm-Filmprojektors mit 400 mm Brennweite
die Lichtklappe, eine metallene Blende zwischen Film und Lampe, die bei einem Filmriss oder Projektorstop automatisch schließt und so den nicht transportierten Film vor der Lampenhitze schützt (klemmt die Klappe, schmilzt der Film); und ansonsten vom Vorführer bedient wird, um nicht zur Vorführung gedachte Filmteile wie das Startband auszublenden. Andere Lichtklappen können die Projektionsfenster verschließen (um beim Überblenden den Film des nicht mehr aktiven Projektors nicht mehr zur Leinwand zu projizieren). das Projektionsobjektiv, um das Bild scharf oder entzerrt und in der richtigen Größe auf die Bildwand zu projizieren das Tongerät für Lichtton oder Magnetton, das Tonspuren des Filmes abtastet mini|hochkant|Tonlampe
Zum Filmantrieb Heute werden Transportmechanismen auch durch Schrittmotoren in Verbindung mit einer Schaltrolle ersetzt, um einen verbesserten Bildstand, bessere Lichtausnutzung durch kürzere Schaltzeiten (Zeit, die zum Transport des Films um einen Schritt gebraucht wird) und geringeren Film- und Geräteverschleiß zu erreichen. Weiterhin gibt es Verfahren, bei denen der Film nicht abgesetzt, sondern kontinuierlich bewegt wird. Dabei gelangt das Licht des Bildes über ein System von synchron zur Filmbewegung rotierenden Prismen oder Spiegeln in das Objektiv. Das Unternehmen Ernst Leitz baute den nach diesem Prinzip arbeitenden Mechau-Projektor. Das Verfahren wird auch bei kleinen, auf einer Mattscheibe abbildenden Betrachtungsgeräten verwendet.
Breitwandverfahren Filme im Breitwandformat werden maskiert, d. h., bei der Projektion wird nur ein Ausschnitt des möglichen Leinwandformats gezeigt. Gängig sind die Amerikanische Breitwand mit einem Seitenverhältnis von 1:1,85 sowie die Europäische Breitwand mit einem Seitenverhältnis von 1:1,66. Davon zu unterscheiden ist das Cinemascope-Verfahren, bei dem das Filmbild bei der Aufnahme verzerrt wird: damit in der Breite mehr Information aufgenommen werden kann, wird das Bild in der Horizontalen durch eine Zylinderlinse komprimiert. Zur Vorführung solcher Filme muss der Projektor mit einem Anamorphoten ausgestattet werden, mit der das Bild entzerrt wird. Das Seitenverhältnis des projizierten entzerrten Bildes beträgt bei Lichttonkopien 1:2,35. Damit auf der Leinwand keine unscharfen Bildränder zu sehen sind, begrenzen dort verschiebbare mattschwarze „Blenden“ das Bild.
mini|hochkant|Objektivrevolver des Kinoprojektors FP 30 mit drei verschiedenen Objektiven mini|hochkant|Zahnrollen eines 35-mm-Projektors in ausgebautem Zustand (oben: Vor- bzw. Nachwickelrolle mit Markierungen für Bildstrich; unten: Schaltrolle) mini|Links und rechts je ein Bobby für 35-mm-Film, in der Mitte einer für 16-mm-Film (die beiden gelben Bobbies sind für den Einsatz in Schneidetischen, der schwarze Bobby wird beim Versand von Filmkopien an Kinos verwendet) mini|hochkant|16-mm-Film, bei dem ein Filmbild infolge Blockierens des Filmtransportes durchgebrannt ist, weil die Filmklappe nicht rechtzeitig geschlossen wurde
Filmführung im Projektor Der Filmkanal, also der gewundene Weg, den der Film innerhalb des Projektors zurücklegt, ist mit mehreren Rollen und Zahnrollen ausgestattet. Sie sorgen zunächst durch seitliche Stege dafür, dass der Film exakt mittig in der Laufrichtung liegt. Eine erste Zahnrolle (Vorwickelrolle) zieht den Film aus der Abwickelspule, die in der oberen Feuerschutztrommel liegt. Bei Spulentürmen und Tellerbetrieb sorgen separate Motoren für kontinuierliche Filmzuführung. Es folgt die erste, obere Filmschlaufe als Übergang von der kontinuierlichen Bewegung zum Abstoppen-und-Transportieren durch die Schaltrolle.
Oberhalb dieser Schlaufe liegt der Filmrissschalter, der angehoben wird, sobald sich bei einem Filmriss der Film zwischen Vorwickelrolle und Filmkanal staut. Dadurch werden dann Antriebsmotor und Tonlampe abgeschaltet, ferner schließt sich eine Lichtschutzklappe vor dem Bildfenster. Da früher feuergefährliche Nitrofilme verwendet wurden, war ein Brandschalter vorgesehen, der durch eine separate Nitrofilmschleife vorgespannt wurde. Fing die durchlaufende Kopie Feuer, verbrannte diese Schleife ebenfalls und löste den Brandschalter aus. Dabei traten die gleichen Folgen wie beim Filmrissschalter ein; zusätzlich wurden noch Fallklappen vor den Projektions- und Schauöffnungen der Vorführkabine ausgelöst.
Im Filmkanal, der zum Einlegen geöffnet werden kann (Filmtür bzw. Schlitten), wird der Film zwischen Filmbahn mit Sammetauflage und zwei Andruckkufen geführt. Durch das Bildfenster der Maske wird ein passender Bildausschnitt von der Lampe beleuchtet und vom im Objektivträger eingespannten Objektiv projiziert.
Zur Kühlung u. a. des Films im Filmkanal ist teilweise ein Kühlwasseranschluss mit Zu- und Ablauf vorhanden. Alternativ bzw. zusätzlich zur Wasserkühlung verfügen einige Ausführungen über ein zwischen Lampe und Bildfenster angeordnetes Wärmeschutzfilter oder eine Druckluftkühlung des Bildfensters.
Nachdem der Film durch den Schlitten gelaufen ist, wo er Bild für Bild projiziert wurde, folgt eine weitere Filmschlaufe, dann eine weitere Zahnrolle (Nachwickelrolle), die ihn wieder in kontinuierliche Bewegung versetzt. Um einen Film einzulegen, hält sich der Vorführer an das „Prinzip des längsten Weges“.
Nach der unteren Schlaufe ist das Lichttongerät angeordnet. Der Film passiert zunächst eine Bremsrolle mit Gummi-Andruckrolle und gelangt zur Tonrolle, an der die Tonspur von der Tonlampe (früher Glühlampe, später auch Laser) mittels Spaltoptik beleuchtet und von einem Lichtempfänger abgetastet wird (früher von einer Photozelle, später von Photodioden). Die Tonrolle ist mit einer Schwungmasse verbunden und wird lediglich vom durchlaufenden, sie umschlingenden Film in Drehung versetzt. Der Film läuft danach über eine Pendelrolle, die für straffe Filmlage im Tongerät sorgt, und wird über die gezähnte Nachwickelrolle, bei der die untere Andruckrolle ein Herausspringen der Perforation verhindert, in die untere Feuerschutztrommel geführt. Die angetriebene untere Spulenachse wickelt hier den Film auf eine Spule (Fangspule, Leerspule) bzw. einen Bobby (ein kleiner Spulenkern; früher aus Holz, heute aus Kunststoff).
Sämtliche Zahnrollen sowie das Greifersystem (Schaltrolle) sind synchron miteinander gekoppelt. Schaltrolle, Schlitten und Bildmaske sind als Ganzes vertikal beweglich, um den Bildstand des Filmes justieren zu können. Durch diese Bildstrichverstellung kann der Vorführer – wenn der Film falsch eingelegt wurde – dafür sorgen, dass das gesamte Filmbild, nicht aber der zwischen zwei Bildern liegende Bildstrich gezeigt wird. Der Kufendruck des Schlittens ist einstellbar, um einerseits mechanische Unterschiede des Filmmaterials auszugleichen (z. B. Wellen, Knicke, Klebestellen) und andererseits das Bild während seines Stillstands sicher zu fixieren. Die Umlaufblende muss in ihrer zeitlichen Position zur Schaltrolle so justiert werden, dass sie den Strahlengang erst beim Stillstand des Filmes freigibt. Weitere Flügel an ihr erhöhen die Hell-Dunkel-Frequenz so weit, dass kein Flimmern wahrgenommen wird.