Muxwave Transparent LED: „Holographic Invisible Screen“ im Fokus
von Dominik Roenneke, Artikel aus dem Archiv vom
Wer kennt ihn nicht, den „Pepper‘s Ghost“-Effekt mit dem Spiegeltrick zur publikumswirksamen Illusion? Ständig weiterentwickelt und optimiert, nutzen unzählige Anwendungen diese Form der Darstellung. Letztendlich basiert der Effekt auf verschiedenen Bildebenen und Teiltransparenzen für eine räumliche Darstellung. Mit „Holographic Invisible Screen“ von Muxwave betritt ein neuer Akteur diese Bühne.
„Pepper‘s Ghost“ ist nach John Henry Pepper (1821-1900) benannt, der das Verfahren jedoch nicht erfand, aber früh anwendete. Die Erfindung geht nämlich auf den britischen Physiker namens Henry Dircks und seinen Sohn John Henry Dircks zurück: Im Bühnenbild befindet sich zwischen den Darstellern auf der Bühne und dem Publikum eine schräg gestellte Glasscheibe, über die weitere Inhalte vor der Bühnenhandlung sichtbar werden – eingespiegelt über die Scheibe. Das geschieht verdeckt, und damit für das Publikum unsichtbar, wie „von Geisterhand“ von vor der Bühnenkante aus. In jüngsten Umsetzungen des Effekts werden dünne metallisierte Filmoberflächen im 45°-Winkel verwendet. Für die räumliche Illusion wird von unterhalb der Bühne ein großes LED-Display oder eine lichtstarke Projektion eingespiegelt. Aus Sicht des Publikums entsteht so die Illusion, das reflektierte Bild befände sich auf der Bühne. Dieses Bild ist zweidimensional, wirkt auf die Betrachter jedoch räumlich, eher dreidimensional. Oft wird der Begriff der Holografie in Zusammenhang mit dem Pepper’s Ghost-Effekt gebracht, was aber falsch ist. Denn das Gesamtbild basiert einfach auf verschiedenen Bildebenen, die „übereinander gebracht“ werden.
Der Pepper’s Ghost-Effekt beruht auf der Einspiegelung einer vordergründigen, zweiten Bildebene und erzeugt beim Betrachter eine räumliche Bildwirkung. (Bild: Wikipedia/Le Monde illustré)
Und das ist auch beim Einsatz einer transparenten LED-Fläche, beispielsweise auf einer Schaufensterscheibe, der Fall: Die Bildwirkung entsteht über die Tiefenstaffelung der hintereinander liegenden Bildflächen. Mittels geeigneter Bespielung der vorderen Ebene vor einem Hintergrund als zweiter Bildebene entsteht die räumliche Bildwirkung. Wie beim Pepper’s Ghost-Effekt wird auf der Vordergrundebene nicht vollflächig bespielt, sondern mit bewussten Transparenzen im Bild. Für ein Schaufenster ergibt sich die Bildidee über ansprechende, meist werbliche Inhalte vor dem realen Geschehen im Hintergrund, z.B. in einem Ladenlokal.
Bisher werden überwiegend transparente LED-Lösungen eingesetzt, die systemimmanent ein deutlich erkennbares Bildraster bei eher geringen Maximalabmessungen mit sich bringen. Gleichzeitig sind die Transparenz und der Einblickwinkel stark eingeschränkt. Bei der Bildbetrachtung ist stets das Bildraster erkennbar. Diese Einschränkungen sind technologisch begründet: Die Ansteuerung der einzelnen LEDs erfolgt über rückseitig angeordnete Driver ICs. Die LEDs befinden sich jeweils zeilenweise auf einer intransparenten Leiste zusammen mit den dahinterliegenden Driver ICs. Die Leiste selbst bleibt deutlich sichtbar und begrenzt den Blickwinkel aufgrund ihrer Bautiefe. Häufig sind die Pixelabstände (Pixel Pitches) eher grob, so dass eine Nahbetrachtung nicht sinnvoll möglich ist. Von LG gibt es z.B. Folien-basierte Lösungen, die mit einem Pixel Pitch von 14mm tageslichthell Transparenzen von 53% erreichen können, was für eine gute Fernwirkung sorgen dürfte, aber eben nicht für eine Betrachtung aus der Nähe.
In einem Schaufenster beispielsweise wäre ein derart grob aufgelöstes LED-Bildraster natürlich störend, da Passanten oft nah an das Glas herangehen können und dabei ein zu grob aufgelöstes Bild angeboten bekämen. Die Firma VStar bietet transparente Film-LED-Materialien, die mit Pixelabständen zwischen 4mm und 16mm Leuchtdichten bis zu 4.000cd/m² erzeugen. Mögliche Probleme bei dieser Technologie sind eine hohe Wärmeentwicklung in den Folien. Ein Austausch einzelner, defekter LEDs ist außerhalb des Werks fraglich.
Der Begriff „Holographic Invisible Screen“ steht für eine neue Technologie, die Muxwave entwickelte. Das Unternehmen wurde 2012 in Shenzhen gegründet und produziert seither LED Driver Chips. Mit dem Holographic Invisible Screen bietet Muxwave nun eigene LED-Produkte, die herausragende Eigenschaften haben. Das ist möglich, weil die Driver ICs der LEDs direkt an den „LED-Bildpunkten“ angebracht sind. Dadurch entfällt ein räumlich abgesetzter Chip, der letztendlich die Transparenz, die Durchsicht, verringert. Im Umkehrschluss ermöglicht diese platzsparende „active matrix RGB+Micro IC LED Package Technik“ eine signifikant höhere Transparenz, bei der zudem auch keine „LED-Leisten“ sichtbar werden. Die LED-Pixel sind im hergestellten Bildpunktraster über die Bildfläche homogen verteilt, was bei den Betrachtenden für einen gleichmäßigen Bildeindruck sorgt, bei verbesserter Betrachtung der hinteren Ebene.
Die hohe Transparenz ermöglicht einen großen Einblickwinkel bei der Muxwave-Technologie „Holographic Invisible Screen“. (Bild: Muxwave)
Da weder eine störende „Supporting Structure“ noch „Black Boxes“ mit zusätzlicher Elektronik die Transparenz beeinträchtigen, ist eben nicht nur die Transparenz erhöht, sondern auch der Blickwinkel, horizontal wie vertikal, deutlich vergrößert. Wird also eine Seamless Transparent LED in einem Schaufenster oder auch auf einem Messestand im Vorbeigehen betrachtet, ist das gesamte Bildfeld zusammen mit dem Hintergrund vollständig zu sehen. Weiterhin bieten die zur Verfügung stehenden Auflösungen mit Pixel-Abständen von derzeit 3,91mm und 6,25mm Bildqualitäten, die auch aus der Nähe noch einen guten Bildeindruck erzielen. Zukünftig sollen auch LED-Panels mit einem Pixel Pitch von 2,5mm zur Verfügung stehen. All diese Spezifikationen schaffen in der Kreation einer Anwendung interessante Visualisierungsmöglichkeiten.
Bild: Muxwave
Holographic Invisible Screen in der stehenden Version
Bild: Muxwave
Holographic Invisible Screen in der hängenden Version
Weitere Vorteile ergeben sich über die Realisierung des Video Processings, das bei kleiner LED-Bauweise für eine hohe Leuchtkraft sorgt: Entscheidend ist dabei nicht mehr die Refresh Rate bei einer eher kurzer Leuchtphase der LED im zeitlichen Verlauf. Die LED emittiert ihr Licht dauerhaft, bis die Ansteuerung neue Helligkeits- und Farbwerte übergibt. So erzielen die Transparent LED-Bildflächen von Muxwave nach Herstellerangaben mehr als 3.000cd/m² bei den LED Panels mit einem PP von 3,91mm, bzw. mehr als 5.000cd/m² bei einem PP von 6,25mm. Das bezeichnet der Hersteller als „Active Matrix“, ohne sichtbare Scan-Sequenz.
Das ermöglicht z.B. fehlerfreie Foto-/Videoaufnahmen von den Transparent LED-Bildflächen, weil die Belichtungszeit nicht mehr auf die Refresh Rate abgeglichen werden muss. Das ist ebenfalls ein großer Vorteil, finden derartige Installationen in Schaufenstern und auf Messen doch große Beachtung, gerade auch in Abbildungen in den Social Media-Kanälen.
Der Aufbau der transparenten LED Displays sieht vor, dass sich an der Schmal- oder Längsseite eine Anschlussleiste (Power Box) befindet. Bei diesen Leisten stehen drei unterschiedliche Versionen für die Installation zur Verfügung, um verschiedene Befestigungs- und Anschlussmethoden zu ermöglichen. Eine vierte Version ist speziell für die Installation in zylinderförmigen Displays vorgesehen.
Die LED Panels weisen eine aktive Display-Größe von 250mm x 1.000mm, alternativ 250mm x 1.171mm (PP M3) auf. Die M6 LED Panels sind mit einer Größe von 250mm x 1.175mm, alternativ 250mm x 1.475mm größer dimensioniert. Wegen der nötigen Anschlussleiste können maximal zwei Panels „einander gegenüber“ angeordnet werden, was zu einer maximalen Bildausdehnung von 2.342mm bei den M3-Panels führt. So wäre ein etwa 2,4m hohes Transparent LED Display möglich, das jedoch in der Breite beliebig ausgedehnt sein könnte. In diesem Fall befände sich unterhalb und oberhalb der Nutzfläche jeweils eine Anschlussleiste über die gesamte Breite des Displays.
Muxwave bietet seine Transparent LED Panels auch in Sonderformaten an. Somit wäre es beispielsweise möglich, eine große Fensterfläche mit einer vorgegebenen Fensterrahmeneinteilung komplett zu bestücken, so dass die Bildwiedergabe exakt auf der Gesamtfensterfläche erfolgen kann. Dazu werden in der Produktion bei Muxwave kundenspezifische Maße geschnitten.
Muxwave bietet die Seamless Transparent LEDs auch in Sonderformaten an, so dass sich die LED-Technik in architektonische Strukturen integrieren lässt. (Bild: Muxwave)
Der Pepper’s Ghost-Effekt, das Spiel mit verschiedenen Bildebenen, lässt sich mit der Muxwave Transparent LED-Technologie bei großer Format- und Bespielungsvielfalt sehr kreativ ausgestalten. Im Retail, z.B. in einem Flagship Store, können hochwertige Produkte mit Hilfe einer „Seamless Transparent LED“-Bildebene aufmerksamkeitsstark in Szene gesetzt werden. Messeexponate wie Fahrzeuge oder auch größer angelegte Installationen können ansprechend und dramaturgisch gestaltet und mit räumlicher Bildwirkung präsentiert werden. An Fassaden oder in Foyers o.Ä. können stehende oder hängende Transparent LED Displays individuell in die Architektur integriert werden.
Und da die LED Panels symmetrisch aufgebaut sind, ist es sogar möglich, sie auf einem Glas oder einem 0,25mm starkem Metallgitter direkt gegeneinander zu platzieren und somit als doppelseitigen Screen zu verwenden. Das bietet Kreativen und Planern weitere beeindruckende und wirkungsvolle Umsetzungen.
Die Fachbesucher der Integrated Systems Europe, die vom 30. Januar bis zum 3. Februar 2024 in Barcelona stattfand, konnten sich persönlich einen Eindruck von der Technologie verschaffen. An der Fassade der Fira de Barcelona Gran Vía feierte mit Messebeginn ein festinstallierter, knapp 200m² großer Muxwave Holographic Invisible Screen als „Welcome Screen“ sein Debüt.
MXW Device (Shenzhen) Co., Ltd. wurde 2012 gegründet. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Forschung und Entwicklung, die Produktion und den Vertrieb seiner beiden Hauptgeschäftsbereiche: leistungsstarke digital-analoge Hybridchips und den Muxwave Holographic Invisible LED Screen.
Mit seinem eigenen Muxwave F&E-Team wurden diverse Technologieplattformen entwickelt: intelligenter Terminal-Ladedatenchip, LED Smart Landscape & Display-Treiberchip und 8-Bit- und 32-Bit-MCU für intelligente Haushaltsgeräte und Industriesteuerungen. Bisher wurden mehr als 30 Milliarden Chip-Produkte verkauft, die in der Industriesteuerung, dem Internet der Dinge, der Industriesteuerung und anderen Marktbereichen weit verbreitet sind.
Das Unternehmen prognostiziert für sein Produkt „Holographic Invisible Screen“ eine große Marktperspektive.
