Licht

Gobo-Projektion bei Profilscheinwerfern

Die Möglichkeit, Gobos zu projizieren, ist eine der Spezialaufgaben eines Profilscheinwerfers. Gobos, die im südlicheren Raum auch als Vignetten bezeichnet werden, sind Vorlagen, die von der Linse des Profilscheinwerfers vergrößert dargestellt werden, indem das Licht des Lampenhauses durch das Gobo hindurch scheint. Dadurch wird das Licht durch die Gobo-Flächen abgeschattet, verfärbt oder gar gebrochen, um dann auf eine Fläche, Szene oder Person scharf oder unscharf abgebildet zu werden. Kurz, aus dieser Variablenvielfalt lässt sich der unermessliche Gestaltungsspielraum mit Gobos erahnen.


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Gobo-Position
Gobo-Halter
Gobo-Projektion
Gobo-Rotation
Effekt-Rotation

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Grafik Bildaufbau mit Gobos
Typische Anwendung für eine Fenstersimulation mit Gobo im Profilscheinwerfer (Bild: Herbert Bernstädt)

 

 

Gobo-Position

In der Regel weisen die Profilscheinwerfer nur ein Gobo-Schacht auf. Aber es gibt auch Profilscheinwerfer die mehrere Gobo-Slots zur Aufnahme von Gobo-Haltern bieten. Man kann zunächst daran denken, dass damit die Möglichkeit besteht, neben dem Gobo auch eine Iris einzusetzen. Jedoch gestalterisch wertvoller ist hierbei einmal die Möglichkeit der freien Wahl, ob man die Blendenschieber zum Abschieben eines Teils im Gobo benötigt und damit der Blendenschieber und das Gobo scharf abgebildet werden sollen. So könnte z. B. ein Gobo den Text tragen „1. Akt“, in der zweiten Zeile „Pause“ und in der dritten Zeile „2. Akt“.

Verschiebt man nun die oberen und unteren Blendenschieber entsprechend der Zeilen, benötigt man für drei Texte nur einen Scheinwerfer. Das Umrichten der Blendenschieber kann bei den Umbauten der Akte vorsichtig vorgenommen werden. Andererseits möchte man einen weichen Übergang bzw. eine Abgrenzung erzeugen, aber dennoch das Motiv scharf sehen. Dann ist eine Gobo-Ebene, die ein wenig Distanz zur Blendenschieberebene aufweist, sehr vorteilhaft.

Nicht vergessen sollte man die Möglichkeit, z. B. zwei Gobos gleichzeitig einzusetzen, was in der Praxis sehr häufig geschieht. Beispiel hierzu ist typischerweise ein Breakup für Laub kombiniert mit einem grünlichen Prismatik oder Colorizer. Auch hier ist es sinnvoll, z. B. die Palmenstruktur scharf abzubilden, während der Colorizer unscharf bleibt, denn man will ja nicht die Farbwechsel scharf sehen bzw. beim Prismatik ist der Effekt aufgrund seiner unterschiedlichen Tiefenebenen sowieso sehr interessant.

Grafik Abbildungsebene
Kleine Positionsverschiebung mit großen Auswirkungen auf die Schärfe

 

Gobofach
Gobo wird so nah wie möglich bei den Blendenschiebern platziert

 

Gobo und Blendenschieber abbildung
Motiv und Blendenschieber können weitgehend gleichzeitig scharf abgebildet werden

 

Abbildung Gobo scharf nicht Blendenschieber
Entweder ist das Gobo-Motiv scharf oder die Blendenschieber

 

Gobo weg von Blendenschieber
Gobo-Platzierung gegenüber den Blendenschiebern

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Gobo-Halter

Wie wir aus dem vorausgegangenen Abschnitt schon erfahren haben, ist die Befestigung gerade von Glasgobos aufgrund der Temperaturverspannung nicht unkritisch. Bei Metallgobos möchte man mit dem Gobo-Halter versuchen, die Wärmeverwerfungen möglichst klein zu halten.

In den folgenden Bildern sind zwei unterschiedliche Varianten zu sehen: Einmal wird über die gesamte äußere Haltefläche ein Rahmen über das Gobo gelegt, welches mit Federkraft angedrückt wird. Bei der anderen Lösung (hier bitte das Gobo mit dem Firmennamen nicht im Zusammenhang mit dem Gobo-Halter bringen) sind nur drei Haltenasen vorhanden und man muss das Gobo stark biegen, um es in die Halterung einzuführen. Dabei wird deutlich, dass dieser Gobo-Halter nur Metallgobos aufnehmen kann. Aber es werden heute immer mehr Gobo-Halter geliefert, die sowohl die dickeren Glasgobos wie auch die dünnen Metallgobos aufnehmen können.

HPZ 30 Gobohalter
Einfacher Gobo-Halter, Einsetzen nur mit starkem Biegen möglich

 

Gobohalter
Aufwendiger Gobo-Halter mit umlaufendem Andruckring und Federmechanismus

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Gobo-Projektion

Für die Erstellung eines Gobos ist es auch wichtig, ob das Gobo von vorne auf die Szenenfläche oder Prospekt projiziert wird, oder ob es als Rückprojektion von hinten auf eine halbtransparente Folie (wie z. B. eine Operafolie) geworfen wird. Denn nach den Gesetzen der Optik ist die Projektion mit einer einfachen Linse seitenverkehrt und auf dem Kopf stehend. Dies kann bei Schriften oder bestimmten Motiven sehr merkwürdig aussehen. Man kann zwar sagen, dass man das Gobo doch jederzeit umdrehen kann – das ist aber nur richtig, wenn es sich um ein Metallgobo handelt, das nicht mit Silikon im Gobo-Halter fixiert wurde. Bei einem Glasgobo sollte man beachten, dass die beschichtete Seite vom Leuchtmittel abgewandt sein sollte, denn damit wird die thermische Belastung der Beschichtung minimiert.

Weit wichtiger jedoch ist es zu wissen, wie groß mein Gobo-Motiv an die Wand geworfen wird. Einmal kann man auf praktische Weise die benötigte Imagegröße oder den Abstrahlwinkel des Scheinwerfers ermitteln – sehr praktisch ist dabei ein „Fadenkreuz“ oder Raster-Gobo (oder auf Englisch das „Line up Grid“). Dieses Gobo ist im 1-cm-Raster aufgeteilt, welches noch in 0,5-cm-Hilfslinien und 1-mm-Marken unterteilt ist. Darüber hinaus sind noch die Ziffern eins bis drei abgebildet, so dass man mit diesem Gobo auch gleichzeitig die Seitenverkehrtheit und auf dem Kopf stehende Verdrehung der Optik überprüfen kann bzw. einen solchen Fehler von vornherein ausschließt. Dieses Gobo ist als Standardgobo bei fast allen Gobo-Herstellern in den A-Size- und B-Size-Größen erhältlich und sollte bei keinem Lichtgestalter, der mit Gobo-Projektionen arbeitet, als Kontroll- und Erstellungshilfsmittel fehlen.

Gobo
Hilfsmittel „Raster-Gobo“

 

Raster-Gobo Frontalprojektion
Raster-Gobo im Einsatz bei Frontalprojektion

 

Goboverzerung seitliche Projektion
Eine seitliche Projektion auf die gleiche Fläche weist natürlich eine Verzeichnung auf

 

Nun hat man aber oft nicht die Möglichkeit vom Rang das Gobo frontal auf den Rücksetzer bzw. Prospekt zu werfen, sondern muss von der Seite aus projizieren. Auch hier kann das „Fadenkreuz“-Gobo weiterhelfen. Im folgenden Bild soll z. B. ein Firmenlogo die Leinwand vollflächig abdecken. Nun kann man anhand des Raster-Gobos die Ecken der Leinwand mit der Position auf dem Gobo festlegen. Auch hier sei der modernen Computertechnik dank, denn wenn man nun das Firmenlogo als Vorlage hat, kann man mit einem guten Bildbearbeitungsprogramm das Originalbild verzerren, indem man die Ecken des Logos auf die ermittelten Positionen der Schrägprojektion überträgt und damit das Bild verzeichnet.

Gobo entzerren
Ermittlung der Gobo-Verzerrung wegen Schrägprojektion, dabei werden die Eckpunkte aus der Rasterprojektion in die Zeichenskizze übertragen und die Ecken des Logobildes auf die Punkte gesetzt, wobei das Bild entsprechend verzerrt wird.

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Jetzt wissen wir, wie das Gobo bei Schrägprojektion verzeichnet werden muss. Aber wenn es in einer bestimmten Größe in einer bestimmten Entfernung projizieren werden soll, benötigt man noch den Abstrahlwinkel des Scheinwerfers. Diesen erhält man aus dem fotometrischen Datenblatt des Scheinwerferherstellers. Man kann grob davon ausgehen, dass bei einem auf den äußeren Rand scharf gezogenen Profilscheinwerfer die Angabe des Halbwertswinkels beinahe identisch mit dem 1/10 Gradwinkel ist. Man könnte nun anhand der Brennweite der Linsen und der Motivgröße mathematisch die exakte Projektionsgröße in jeder Entfernung berechnen. Nehmen wir z. B. ein Gobo mit der Größe A (A-Size) an, dann ist der Bilddurchmesser mit 75 mm festgelegt worden. Das Gobo im Abstand der doppelten Brennweite zur Linse hat folglich ein gleich großes projiziertes Bild in ebenfalls doppelter Brennweite zur Folge, jedoch werden die Brennweiten sehr selten bei Scheinwerfern angegeben, sondern nur die Abstrahlwinkel.

 

Abstrahlwinkel-trigonometrie
Berechnung des Abstrahlwinkels

In der Regel reicht für uns dieser grobe Wert und man kann nun wie folgt aus dem Abstrahlwinkel mit Hilfe der Trigonometrie die zu erwartende Projektionsgröße errechnen. Betrachtet man die Zeichnung “Berechnung des Abstrahlwinkels”, so wird man schnell das rechtwinklige Dreieck erkennen. Demnach ist der Tangens von Alpha gleich dem Verhältnis aus Gegenkathete zur Ankathete. Für diejenigen, die kein Programm zur Berechnung der Lichtfeldgröße öffnen wollen, haben wir eine Übersichtstabelle angefügt, die die einfache Zuordnung von Abstrahlwinkel, Entfernung und Lichtfeldgröße wiedergibt. Für diejenigen, die sich ihre eigene Tabelle erstellen wollen oder direkt die Werte neu berechnen wollen, folgt hier ein kleiner Exkurs in Excel. Der Projektionsdurchmesser ist ein Formelfeld, das die berechnete Formel wiedergibt. Die Formel in dem Feld muss lauten: =TAN(($A15/2)*PI()/180)*M$2*2

Zur Erläuterung: das $-Zeichen steht dafür, dass die Formel immer auf diese Feld-Koordinate verweist, auch wenn man die Formel kopiert. Damit lässt sich die Formel sehr schnell in große Flächen kopieren und der Bezug stimmt trotzdem, denn sonst macht Excel automatisch ein Offset, so wie wir ihn bei der zweiten Feldkoordinate auch benötigen. $A bedeutet also immer Spalte A, während 15 die Zeile in der nächsten Zeile zu 16 macht. Dann teilen wir den Abstrahlwinkel, der vom Hersteller angegeben wird, durch zwei, womit wir dann ein rechtwinkliges Dreieck erhalten ($A15/2).

Und nun zum eigentlichen Knackpunkt – der Berücksichtigung, dass 1° = Phi / 180 rad ist, erweitert sich so die Formel in Excel zu ($A15/2)*PI()/180.

Nun kann man den Tangens von Alpha bilden mit TAN(($A15/2)*PI()/180) und multipliziert das nun mit dem Abstand der Projektion *M$2.

Damit erhalten wir aber nun die Gegenkathete unseres rechtwinkligen Dreiecks, welches dem Radius des Lichtkreises entspricht. Folglich multiplizieren wir den Radius mit 2 (M$2*2) und voilà, damit haben wir den Durchmesser bestimmt. Die Formel nun sachgerecht umgestellt ermöglicht es uns, bei zwei bekannten Größen die dritte Unbekannte ebenfalls zu berechnen.

Wem das Berechnen via Exceltabelle zu aufwendig ist, kann auch die Tabelle Gobo-Projektionsgröße in Abhängigkeit von Abstand und Winkel  herunterladen, einer berechneten Tabelle für Projektionsgröße in Abhängigkeit von Abstand und Winkel.

TAbelle als Bild
Gobo-Projektionsgröße in Abhängigkeit von Abstand und Winkel (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Diese Werte sind allerdings nur bei frontaler Projektion gültig. In der Praxis wird jedoch meist schräg projiziert und jeder weiß, dass man statt eines Kreises ein Oval erhält. Im Folgenden Bild lässt sich leicht erkennen, warum das so ist: Auch hier kann man die Trigonometrie anwenden. Leuchtet der Profilscheinwerfer in 8 m Höhe in einem Winkel von 32° auf die Szenenfläche, so ist das Zentrum des Lichts in 5 m Bühnentiefe zu finden, frei nach dem rechtwinkligen Dreieck und Tangens (alpha) ist gleich 5 m Bühnentiefe zu 8 m Bühnenhöhe. Bei einem Abstrahlwinkel von 30° des Scheinwerfers, ist demnach der Winkel nur noch 17° wenn man das rot angedeutete Dreieck betrachtet, da 32° Winkelposition des Scheinwerfers minus halben Abstrahlwinkel gerechnet wurde. Somit ergibt sich ein erstes Auftreffen des Lichtkegels in 2,45 m nach Tangens von 17° mal der Scheinwerferhöhe. Ebenso erhält man den weitesten Ausläufer aus Tangens von 47° und ebenfalls der 8 m Scheinwerferhöhe mit 8,6 m.

Reale Flächenprojektion
Reale Flächenprojektion

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Gobo-Rotation

Betrachten wir ein ausgeleuchtetes Bühnenbild mit konventionellen Scheinwerfern, so ist das Bild – abgesehen von Überblendungen – sehr statisch. Um die Illusion eines heißen Passatwinds an einem mit Palmen bewachsenen Küstenstreifen zu erlangen, könnte man Palmenblätter sehr schräg auf einen Vorhang projizieren und dann diesen Vorhang mit einem Ventilator in Bewegung versetzen. Durch die Bewegung des Vorhangs fangen die Projektionen ebenfalls an sich zu bewegen. Somit kann man sehr rudimentär ein wenig mehr Dynamik in das statische konventionelle Szenenbild bringen.

Natürlich könnte man die Palmenblätter projizierenden Scheinwerfer auf sehr gut schwingende aber nicht wacklige Aufhängungen befestigen. Ein leichtes Anstoßen und die Palmenwedel werden ebenfalls wehen. Aber diese Art der Bewegung ist sehr personalintensiv und so hat man andere Möglichkeiten geschaffen, um dynamisches Licht mit konventionellen Scheinwerfern zu realisieren.

Es ist naheliegend, das Gobo in dem Scheinwerfer zu bewegen, was auch mit dem Gobo-Rotator realisiert wird. Gobo-Rotatoren können ein oder zwei Gobos aufnehmen. Dabei kann ein Gobo je nach Ausführung des Gobo-Rotator in eine oder beide Richtungen in verschiedenen Geschwindigkeiten drehen. Je nach Ausführung kann die Drehgeschwindigkeit nur am Gerät selbst oder fernsteuerbar über DMX 512 erfolgen. Nun kann der Vorhang mit entsprechender Drehgeschwindigkeit und Gobo-Auswahl typische Effekt realisieren wie z.B. Lichtreflexionen von einer Wasseroberfläche an die Schwimmbadwand.

Werden fein strukturierte schwarz-weiße Linien oder Raster als Gobos eingesetzt, die gegeneinander drehen, kann der Moiré-Effekt interessant wirken (unter Moiré-Effekt versteht man die Überlagerung von Rastern oder Linien, die neue Linien bzw. Formen hervorrufen).

Natürlich spielt bei Gobo-Rotatoren auch die Qualität der Mechanik eine große Rolle. Wenn Gobos bei der Rotation verrücken können oder die langsame Geschwindigkeit anfängt zu zuckeln oder erst gar keine langsamen Geschwindigkeiten möglich sind, ist das natürlich nicht so günstig.

Positionierung des Gobo-Rotators im Gobo-Schacht (Quelle: Lightpower)

 

Zwei Gobos, die gegeneinander rotieren können – hier ein Beispiel für den dynamischen Moiré-Effekt

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Effekt-Rotation

Während bei der Gobo-Rotation die Drehachse im Zentrum des Gobos liegt, ist die Drehachse bei der Effekt-Rotation außerhalb des durchleuchteten Gobo-Motivs. Dies wendet man sehr gerne bei Wolken an, denn sie ziehen je nach Windrichtung immer von einer Seite zur anderen. Bei einem nur in sich rotierenden Gobo, das vollständig mit Licht durchschienen wird, würde das eine in sich drehende Wolke darstellen, was allenfalls für einen Tornado zutrifft. Also muss die Achse außerhalb liegen, und nur ein kleiner Teil wird vom Licht durchschienen, somit erfolgt eine unendliche Bewegung von einer Seite weg. Betrachtet man die Wolken, so können diese auch unscharf wiedergegeben werden. Genauso verhält sich das mit Wasser oder Feuer, was nicht immer scharfe Konturen aufweist. Deshalb hatte man schon früh damit begonnen diesen Rotationseffekt sehr einfach vor den Scheinwerfer zu platzieren.

Effektrad-statisch
Scharfe Abbildung einer Wolkeneffekt-Gobo-Scheibe (Bild: Herbert Bernstädt)

 

Effektrad
Wolkeneffekt-Gobo-Scheibe in Rotation

 

Oftmals ist aber durch das Verlassen der Abbildungsebene und dem Einsetzen des Effektrads vor dem Scheinwerfer die Abbildung doch zu unscharf. Dann muss man diesen Effekt in die Gobo-Ebene bringen. Es gibt nur sehr begrenzt Lösungen für Scheinwerfer für eine solche Effekteinheit, die für die Gobo-Ebene angefertigt werden. Man kommt oft dahin, dass dafür ein eigener Profilscheinwerfer verwendet wird bzw. ein konventionelles Linsenscheinwerfergehäuse, dem man die Rotationseinheit vorsetzt und dann die abbildungsgebende Optik darauf anschließt.

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