- Die analoge Filmvorführungsumgebung verschlechtert sich durch veraltete Geräte und fehlende Ersatzteile.
- Das Team von LaborBerlin arbeitet an der Entwicklung eines modularen, Open-Source-basierten 16-mm-Projektors.
- Durch Experimente mit LED-Lichtquelle und Kühlsystem wurden Helligkeits- und Hitzeprobleme gelöst; kombiniert wurden eine 800-W-LED und Wasserkühlung.
- Nach Demontage und Analyse verschiedener bestehender Projektoren wurde das Modell Eiki RT als Umbaugrundlage ausgewählt.
- Der Prototyp der ersten Generation wurde beim ALUD-Festival vorgestellt und demonstrierte höhere Helligkeit sowie verschiedene Funktionen, allerdings wurden auch Flimmern und mechanische Probleme beobachtet.
Projekthintergrund
- Künstler auf der ganzen Welt arbeiten weiterhin mit Zelluloidfilm, doch die Vorführungsumgebung wird durch alte und schwer zu reparierende Geräte immer instabiler.
- Insbesondere gealterte mechanische Bauteile von Filmprojektoren können Filme beschädigen; der letzte kommerzielle 16-mm-Projektor wurde in den 1990er-Jahren produziert.
- Künstler, Archive und Projektionisten sind gezwungen, sehr altes Equipment zu verwenden, das auf die 1950er- und 1960er-Jahre zurückgeht.
- Das Verschwinden von Projektorherstellern, die Seltenheit von Ersatzteilen und der Mangel an Servicepersonal verschärfen die Lage, und Vintage-Projektoren erfüllen die Anforderungen der erweiterten modernen Filmkunst nicht.
- Mit der digitalen Revolution verschwindet das analoge Filmerlebnis allmählich, und die Alterung der Geräte beschleunigt diesen Prozess.
Projektüberblick
- Ziel ist die Entwicklung eines hochmodernen, modularen 16-mm-Filmprojektors, der ausschließlich auf Open-Source-Technik und universellen Ersatzteilen basiert (einschließlich per 3D-Druck herstellbarer Teile).
- Die zentralen mechanischen Elemente bestehender Projektoren (Greifermechanismus, Shutter-Rad, Filmtransport) sind so ausgereift, dass eine Neukonstruktion ineffizient wäre.
- Deshalb wurde beschlossen, einen neuen Projektor auf Basis leicht verfügbarer bestehender Projektormechanik aufzubauen.
- Verwendet wird ein Design, das mit weltweit weiterhin verbreiteten Projektorlinsen (Eiki, Bauer, Bell & Howell, Hokushin usw.) kompatibel ist.
- Angestrebt wird ein Gerät, das die modernen Anforderungen von Künstlern, Archiven und Projektionisten gleichermaßen widerspiegelt.
Technische Merkmale (Wunschliste)
Design
- Modulare Struktur
- Auf Open Source basierend
- Verwendung universeller, 3D-druckbarer Teile
- Höhen-/Neigungsverstellung, auf Mobilität ausgelegt
- Option für vertikale Projektion (90°-Drehung, Prisma usw.)
Stromversorgung · Lichtquelle
- Hochhelle, dimmbare LED-Lichtquelle
- Anpassbare Farbtemperatur (für verschiedene Printtypen)
- Digitaler Shutter (Flimmeranpassung)
Filmformate
- 16 mm, Super-16, Ultra-16, Open Gate (Maskenumschaltung)
- Stabile Fokussierung sowohl bei Print- als auch bei Reversal-Film
- Option zum Austausch von Sprockets für Reduktionsfilm
Optik
- Zoomobjektive mit großem Bereich von 25 bis 150 mm
- Adapter für die Kompatibilität mit Objektiven mehrerer Hersteller
- Schneckengetriebe-Fokus, Halter für anamorphotische Objektive, Halter für Elmo Viewer Type 100
Transport
- 12–30 FPS Crystal Sync, manuelle Geschwindigkeitsumschaltung
- Von der FPS unabhängige Geschwindigkeit des Shutter-Rads, digitaler Frame Counter, Speicher für In-/Out-Punkte
- Bidirektionales Hochgeschwindigkeits-Rückspulen
Audio
- Optischer/magnetischer Tonausgang, Mikrofoneingang, Kopfhörerbuchse
- Integrierte digitale Audio-Synchronisation
Konnektivität
- Digitale Audio-, Video- und MIDI-Synchronisation
- Gegenseitige Synchronisation mehrerer Projektoren, Umschaltung Master/Slave
- Fernsteuerung (IR, Kabel, Bluetooth)
- Option zur Telecine-Vorbereitung
Fortschritt PHASE I (März 2023)
- Das Projekt läuft seit 2,5 Jahren; die Vorstellung eines Prototyps ist für September 2025 beim „Back To The Future Festival“ in Rotterdam geplant.
- Im ersten Schritt zerlegte ein Zweierteam vier 16-mm-Projektoren und untersuchte mechanische Systeme, die sich für die Entwicklung eignen.
- Drei Entwicklungsbereiche wurden definiert: Lichtquelle, Filmtransport und Elektronik, dazu ist die Zusammenarbeit mit externen Experten geplant.
- Für die weitere Entwicklung wurden folgende Richtungen festgelegt:
- Option A: ein auf verschiedene Projektoren kompatibles Upgrade-System
- Option B: ein auf ein einzelnes Modell spezialisiertes Upgrade-System
- Option C: Entwicklung eines DIY-Kits, das durch 3D-Druck usw. von jedem zusammengebaut werden kann
- Nach der Richtungsentscheidung sollen elektromechanische Experten eingebunden, mit Online-Communities kooperiert und gemeinsam mit Industriedesignern ein Prototyp fertiggestellt werden.
Demontage und Analyse von Projektoren
- Siemens 2000: in Europa verbreitet und robust, kompatibel mit Eiki-/Bauer-Objektiven, präziser Fokus, nachteilig sind ein ungewöhnlicher Greifer und Bakelit-Zahnräder
- Kodak Pageant: in den USA verbreitet und einfach aufgebaut, ohne Fokusfunktion, keine Nutzung von Eiki-/Bauer-Objektiven möglich, für 18/24 FPS ist ein Riemenwechsel nötig
- Hokushin SC-10: in den Niederlanden und Japan leicht zu bekommen, gute Objektivkompatibilität, aber viele Kunststoffteile und wenig Platz im Gehäuse
- nac Analysis Projector: kompatibel mit B&H-Objektiven, Vorwärts-/Rückwärts-/Stillwiedergabe, Frame Counter, aber laut und schwer, weltweit selten
- Eiki RT2: weltweit gut verbreitet, genug Raum für Erweiterung und Umbau, allerdings teuer und mit Zuverlässigkeitsproblemen bei einigen Teilen
Projektfortschritt (Februar 2024)
- Es wurde eine hochhelle LED-Quelle als Ersatz für die 24V-250W-Halogenlampe benötigt; dafür wurden LEDs mit 200 bis 800 W getestet.
- Bei einem Bell-&-Howell-16-mm-Projektor wurden Objektivhalter und Gate entfernt, die LED nahe am Gate positioniert und Spannung sowie Helligkeit/Temperatur gemessen.
- Mit luftgekühlten Kühlern stieg die Temperatur schnell an (60 °C, Erreichen der Herstellerempfehlung), wodurch die Lichtleistung begrenzt war.
- Anschließend wurde ein wasserkühlter Kühler (AIO-Wasserkühlung) eingesetzt; damit erreichte die 800-W-LED auch bei hoher Leistung ohne Überhitzung die doppelte Helligkeit einer Halogenlampe.
Tests mit hochdichten LEDs (August–Dezember 2023)
- Die Leistung der LEDs wurde anhand verschiedener Ströme, Spannungen, Temperaturen und Beleuchtungsstärken (Lux) gemessen.
- Luftkühlungstests: Bei 200W-/400W-/800W-LEDs traten Einschränkungen auf, weil die Temperatur bei dauerhaft hoher Leistung stark anstieg.
- Wasserkühlungstests (AIO): Mit 800W-, 600W- und 400W-LEDs waren deutlich höhere Helligkeiten (bis zu 22.000 Lux, doppelt so hell wie Halogen) und eine stabile Temperaturkontrolle möglich.
Projektfortschritt (Mai 2024)
- Die 800-W-LED und der Kühler mussten in einen real funktionierenden Projektor integriert werden.
- Als Umbaugrundlage wurde das Eiki-RT-Modell ausgewählt – wegen Innenraum, Haltbarkeit, einfacher Modifizierbarkeit und weiter Verbreitung.
- Zunächst wurden nur Lampe und Motor des Projektors ersetzt, um die funktionalen Verbesserungen zu verifizieren; Modularisierung oder Neudesign wurden auf später verschoben.
- Für die Entwicklung des Prototyps wurde Jan Kulka (Prag) neu ins Team geholt, der umfassende Erfahrung mit Moduldesign und Umbauten mitbringt.
- Bei einem Entwicklungstreffen im April 2024 in Berlin lag der Fokus zunächst auf dem Motortausch und der Installation einer digitalen Flimmer-LED-Lampe.
Prototyp der ersten Generation (800-W-LED, Wasserkühlung, variable FPS, digitaler Shutter)
- Jan Kulka leitete das technische Engineering und den Umbau eines Eiki RT-2.
- Der Projektor wurde so ausgelegt, dass er 16-mm-Film mit variabler Bildrate von 0 bis 30 FPS projizieren kann.
- AIO-Wasserkühlung und 800-W-LED wurden kombiniert, um Überhitzung und Filmschäden zu verhindern.
- Der mechanische Shutter wurde durch ein digitales Flimmerverfahren ersetzt.
- Nach Open-Source-Prinzipien wurden Software-, Motor- und Virtual-Shutter-Systeme auf Basis des Design-Codes des Projekts Wandering Device von Mire (Nantes, Frankreich) übernommen.
- Die Konstruktion ist ohne Spezialwerkzeug reproduzierbar (überwiegend kundenspezifisch gefertigtes Aluminium, kein 3D-Druck verwendet).
- Wichtige Umbauten:
- Umfangreiche Entfernung von Originalteilen (Shutter, Stromversorgung, Motor, Lüfter, sämtliche Elektronikplatinen usw.)
- Neue LED-Lichtquelle, Motor, Netzteil, Control Board, Sound Board (optischer Ton)
- Motor: Quicrun Fusion SE Brushless-System, präzise Steuerung über Neodym-Magnete/magnetischen Encoder
- Steuerung: ESP-Wroom-32 schaltet die LED über Mosfet ein/aus (als elektronischer Shutter), PWM-Signal für Dimmung/Motorsteuerung
Feedback-Schleife – ALUD-Festival im Oktober 2024 (Barcelona)
- Beim Festival ALUD #4 wurde der Prototyp der ersten Generation vorgestellt und direkt mit einem bestehenden 250-W-Halogenprojektor verglichen (gleicher Film).
- Helligkeit: Der Prototyp erzeugte eine deutlich hellere Projektion als der bestehende Projektor.
- Farben: Die 800-W-LED hat mit CRI 70 zwar einen niedrigen Wert, doch in der Projektion waren Sättigung und Lebendigkeit ausreichend.
- Funktionalität: Alle variablen Transportfunktionen arbeiteten ordnungsgemäß.
- Optisches System: Derzeit wird eine provisorische Kondensorlinse verwendet; künftig ist eine Standardisierung nötig, die von jedem reproduziert werden kann.
- Mechanische Probleme: Geklebte Filme und Vintage-Rollen liefen schlechter, die Feinjustierung des Greifers war unzureichend; zur finalen Veröffentlichung soll eine Anleitung zur Behebung enthalten sein.
- Flimmerproblem: Bei hoher Helligkeit war Projektionsflimmern deutlich sichtbar und im Vergleich zu Halogenprojektoren merklich stärker.
- Diskutierte Ursachen:
- Mögliches Problem in der elektronischen Mosfet-Schaltung, Signalprüfung mit Oszilloskop erforderlich
- Synchronisationsproblem zwischen Greifermotor und LED-Flimmern (minimale Magnetpositionsverschiebung während des Transports)
- Die Helligkeit könnte einen Schwellenwert überschreiten, ab dem das Flimmern stärker wahrnehmbar wird
Fazit
- Die Entwicklung eines Open-Source- und modularen 16-mm-Projektors modernisiert die veraltete Filmvorführungsumgebung und fördert eine kollaborative Entwicklungskultur mit hoher Universalität und einfacher Modifizierbarkeit.
- Die Kombination aus hoher Helligkeit, variabler Geschwindigkeit und digitalen Funktionen (Shutter, Sync usw.) zielt auf ein neues Vorführungserlebnis, das sowohl den Anforderungen von Kunst als auch von Archiven gerecht wird.
- Flimmern und mechanische Probleme werden kontinuierlich verbessert, und Informationen sowie Technologien, mit denen jeder selbst bauen oder umbauen kann, werden mit der Community geteilt.
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Als ehemaliger 35-mm-Vorführer teile ich, dass ich als Student auch Erfahrung mit 16-mm-Projektoren und -Kameras gesammelt habe. Ich bin beeindruckt, dass sich die Leute noch immer für dieses Medium interessieren und versuchen, verschiedene Probleme zu lösen. Vorschläge wie dimmbare LEDs und die Verwendung von Open-Source-/3D-Drucker-Komponenten fand ich besonders interessant. Ich stimme zu, dass die bestehenden Kernmechanismen von Projektoren (Greifermechanismus, Verschlussrad, Filmtransport usw.) bereits gut genug konstruiert sind und nicht neu erfunden werden müssen. Ich denke aber, dass die danach aufgelisteten umfangreichen neuen Spezifikationen das Projekt viel komplexer machen werden. 16 mm/35 mm verschwinden allmählich, und auch die Zahl der verfügbaren Prints nimmt jedes Jahr durch Alterung, Verlust oder Beschädigung weiter ab. Einige technische Funktionen, etwa die manuelle Bildratenanpassung von 1 bis 30 FPS, sind ein Nischenmarkt, den nur eine sehr kleine Gruppe von Enthusiasten braucht, und ich frage mich, wie viele Künstler tatsächlich einen 16-mm-Print mit 0,75 FPS abspielen wollen. Ich halte es für realistischer, den Funktionsumfang stark zu reduzieren und sich auf einen minimalen, Open-Source-basierten Projektor zu konzentrieren, der auf 16-mm-Lichttonfilm ausgelegt ist und damit den Großteil des vorhandenen Bestands unterstützt. Als Referenz könnte man sich auch frühere günstige, einfache Projektoren für Kunststofffilm ansehen, die bereits für Super-8-Film existierten (Einführung in Super 8 Film). Wenn man schwierigere Funktionen hinzufügen will, würde ich empfehlen, stärker auf den praktischen Nutzen für eine breitere Gruppe von Menschen zu achten. Zum Beispiel auf Werkzeuge, mit denen sich die Qualität eines Prints vor der Vorführung sicher beurteilen lässt, oder auf Geräte, mit denen man Rollen reinigen kann, die 30 Jahre lang im Keller lagen.
Ich habe in meinen Zwanzigern als Vorführer in einem Nachbarschaftskino gearbeitet und erinnere mich mit Zufriedenheit und Nostalgie daran, mit den alten Maschinen umzugehen. Kurz nachdem ich aufgehört hatte, wurden alle Kinos auf digitale Projektoren umgestellt. Deshalb finde ich Versuche, das Medium auf diese Weise am Leben zu halten, immer großartig.
Ich finde es faszinierend, dass das Filmmaterial farbstabiler war als die alten Projektoren. Ich hatte nie darüber nachgedacht, warum die Farben bei alten 16-mm-Projektionen verblasst wirkten, und war immer davon ausgegangen, dass es einfach am Zustand der Aufnahme lag.
Ich bin Embedded Engineer und in der Berliner Kultur der Arthouse-Kinos aufgewachsen. Wenn ich dieses Projekt vor zwei Jahren gekannt hätte, hätte ich unbedingt mitmachen wollen – ich finde es einen großartigen Versuch.
Ich besitze viele 8-mm- und 16-mm-Filme und hoffe, dass dies ein erster Schritt zu einem Open-Source-Filmscanner sein könnte. Ich halte es für ein spannendes Projekt.
Vorstellung des Open-Source-Filmscanners Kinograph
8-mm-Filmscanner sind so verbreitet, dass man sie sogar bei Walmart kaufen kann. Auf YouTube gibt es auch viele Anleitungen für DIY-Filmscanner. Scanner müssen nicht schnell laufen und brauchen keinen Pull-Down-Mechanismus, daher ist der Aufbau einfach.
Beim Einsatz von AIO-CPU-Kühlern in Projektoren oder für andere Zwecke ist Vorsicht geboten. Es handelt sich um ein geschlossenes System, in dem Verdunstung und Lufteintritt auftreten können, sodass die Kühlmittelmenge mit der Zeit abnimmt. Nachfüllen ist schwierig. Außerdem ist die Ausrichtung des Radiators wichtig. Um zu vermeiden, dass entstehende Luftblasen in die Pumpe gezogen werden, wird empfohlen, Zu- und Ablauf des Radiators unten zu positionieren und den Raum, in dem sich Blasen sammeln, nach oben zeigen zu lassen. Darüber lässt sich zwar streiten, aber mehr als 800 W an einem 2-Lüfter-Radiator zu betreiben, reicht in bereits warmer Umgebung nicht aus. Für eine 800-W-CPU würde ich deutlich stärkere Lüfter oder den doppelten Radiator empfehlen.
Ich finde es merkwürdig, dass man eine 800-W-LED braucht, um die doppelte Helligkeit einer 250-W-Halogenlampe zu erreichen. Normalerweise sind LEDs viel effizienter als Halogenlampen, deshalb wirkt das seltsam.
Das kam mir auch seltsam vor. Ich glaube nicht, dass ein Projektor, in dem 1 kW Leistung vollständig in Wärme umgewandelt wird, die Lösung sein kann. Das Problem ist die Wahl eines COB-LED-Arrays. Theoretisch erzeugt es viel Licht, ist aber keine Punktlichtquelle, und genau das ist das Problem. Bei Kinoprojektoren wurden zumindest noch vor etwa zehn Jahren Laserlichtquellen (ohne Speckle, vermutlich gepumpter Phosphor?) oder teure Xenonlampen verwendet. Ich habe auch einmal bei Autoscheinwerfern gesehen, dass mit UV-LEDs ein Phosphor getrennt angeregt wird, um eine Punktlichtquelle zu erzeugen. Wie sich das im Open-Source-Bereich nachbauen ließe, ist fraglich. In der Branche für Studio-LED-Leuchten werden manchmal auch Glas-Mischstäbe verwendet. Die Idee ist, das Licht mehrerer LEDs in einen Glasstab einzuspeisen, um ein gleichmäßiges Licht zu erhalten. Allerdings dient das eher der Verbesserung der Farbwiedergabe (CRI) als der Helligkeit.
Ursache sind die optischen Einschränkungen, die speziell bei Projektoren auftreten. LEDs sind zwar effizienter darin, Strom in Licht umzuwandeln als Halogen, strahlen aber in alle Richtungen ab und benötigen deshalb ein komplexes Lichtbündelungssystem. Dabei geht eine erhebliche Lichtmenge verloren. Halogenlampen können dagegen mithilfe eines parabolischen Reflektors den Großteil des Lichts in die Projektion lenken.
Eine 800-W-LED ist keine perfekte Punktlichtquelle. Dadurch lässt sich das Licht nicht gut bündeln, und viel geht verloren. Auf den Vergleichsbildern sieht man beim LED-Projektor ein starkes seitliches Light Bleed. Alte Projektoren sind über Jahrzehnte hinweg darauf optimiert worden, das am Sockel entstehende Licht effizient ins Bild zu bringen. Das LED-Setup dagegen steht als Lichtquelle, die auf das Bild fokussiert ist, noch ganz am Anfang.
Das LED-Lampensystem selbst wirkt, als hätte es ein Overclocker gebaut.
Ich frage mich, warum verschiedene Bildraten unterstützt werden müssen.
Die Zeit des Stummfilms war eine Epoche ohne konstante Bildraten. Die Kameras wurden per Handkurbel betrieben, und die Kameraleute regelten die Geschwindigkeit von Hand. Es war auch üblich, die Geschwindigkeit innerhalb einer Szene absichtlich zu erhöhen oder zu verringern. Auch die frühen Projektionsmaschinenführer entschieden das Timing jeweils vor Ort. Mit dem Übergang zu elektrisch angetriebenen Projektoren wurde die Unterstützung nicht standardisierter Geschwindigkeiten schwieriger, und es setzte sich eine Standardisierung durch. Alte Stummfilme laufen auf modernen Projektoren daher fast immer zu schnell. Deshalb ist eine variable Geschwindigkeit bei Projektoren für Restaurierung und Archivierung seit jeher unverzichtbar. Filmarchivare modifizieren Geräte oft selbst oder bevorzugen Projektoren, die das unterstützen. Wegen ungewöhnlicher Bildformate stellen sie sich oft auch eigene Leinwandmasken her. Zum Glück reicht dafür schon eine einfache Strichfeile.
Manche Filme wurden aus verschiedenen Gründen mit niedriger Bildrate aufgenommen. Variable Geschwindigkeit und Standbildfunktion dürften wohl nur für die detaillierte Analyse von Aufzeichnungen genutzt werden. Ich weiß nicht, ob das unbedingt nötig ist, vermute aber, dass man damit mehr Einsatzbereiche abdecken will.
Bei Stummfilmen waren unterschiedliche Bildraten üblich. Der Rest ist für Telecine.
Im Blog wird erwähnt, dass ein 16-mm-Projektor für Archive gebraucht wird. Warum man für echte Archivierung einen 16-mm-Projektor verwenden würde, statt einfach zu scannen, ist die Frage.
Beim Scannen speichert man nicht nur das Filmbild, sondern das eigentliche Filmerlebnis unterscheidet sich durch Flimmern, Bildstandsschwankungen und Filmkorn vollständig von Pixeln. Moderne digitale Formate sind auch gut, aber das Ziel, die Erfahrung des Films selbst zu bewahren, ist wichtig.
Meine Erfahrung ist begrenzt, aber wenn auf dem Film eine Tonspur vorhanden ist, könnte deren Extraktion ein Motiv sein. Außerdem ist der Betrieb mit dem passenden Projektor in Bezug auf das Timing die einfachste und genaueste Methode. Im Vergleich dazu ist es schwieriger, Film-Scan-Software zu finden oder selbst zu schreiben; ein echter Projektor ist für die zeitliche Steuerung im Vorteil. Ich vermute, dass man beides braucht.