Astăzi, proiectoarele sunt utilizate pe scară largă în case și diverse organizații; dispozitivele de ieșire a informațiilor sunt folosite pentru a difuza imagini pe o pânză specială folosită ca ecran. Datorită acestui fapt, imaginea proiectată este mare și plăcută ochiului. În ceea ce privește calitatea imaginii, acestea sunt ușor inferioare televizoarelor. Piața este acum inundată de proiectoare pentru toate gusturile. Atunci când alegeți o astfel de electronică, trebuie să știți exact ce sarcini vor fi atribuite dispozitivului. La urma urmei, modelele moderne diferă unele de altele nu numai prin clasă și domeniu de aplicare, ci și prin tehnologiile de ieșire a imaginii. Informațiile despre structura proiectoarelor și funcționarea acestora vă pot ajuta în alegerea dvs.
Tipuri de proiectoare
Cel mai adesea, când auzim de proiectoare, ne imaginăm un gadget care este instalat într-un anumit loc. Acest tip de dispozitiv pentru afișarea informațiilor pe un plan vertical este la mare căutare, deși nu este în niciun caz singurul. Dispozitivele staționare, de regulă, sunt echipate la maximum, deoarece producătorii nu sunt limitați de dimensiunea carcasei. Sunt greu de luat cu tine, dar utilizatorul primește un conținut tehnic puternic. Există, de asemenea, un tip de dispozitiv portabil; aceste proiectoare sunt ușor de transportat pentru prezentări în diferite locuri. Ele combină caracteristicile bune cu compactitatea. Setul funcțional este și el la un nivel bun.
Dar producătorii nu se opresc aici, încercând să reducă și mai mult dimensiunea dispozitivelor. Rezultatul a fost apariția dispozitivelor și proiectoarelor de buzunar pentru dispozitive mobile cu cele mai mici dimensiuni. Greutatea primei nu depășește 300 de grame. Pentru cei aflati in miscare, un model care sa incape in buzunar este o adevarata binefacere. Cu toate acestea, pentru a asigura o portabilitate ridicată, componenta tehnică este ușor redusă. Cele mai mici modele se pot conecta la smartphone-uri, ceea ce vă permite să afișați imagini de pe ecranul telefonului. Sunt ușoare și ușor de utilizat, dar funcțiile lor utile sunt foarte limitate.
Domenii de utilizare
Proiectoarele sunt, de asemenea, clasificate în birou și acasă. Dispozitivele pentru acasă afișează imagini pe ecran lat cu contrast și realism ridicat și, de asemenea, au sunet de înaltă calitate, datorită căruia vă puteți bucura de vizionarea unor filme care pot cufunda complet spectatorul în adâncul lucrurilor. Dimensiunea fluxului luminos în acest caz are o importanță secundară. În ceea ce privește gadgeturile pentru lucrul într-un mediu de birou, acestea sunt mai versatile.
Care este diferența dintre proiectoarele de acasă și proiectoarele de birou?
Proiectoarele de acasă diferă de proiectoarele de birou în unele privințe, dintre care merită subliniate următoarele:
- formatul ecranului;
- conectori și scopul acestora;
- performanţă;
- greutate corporala;
- redarea culorii;
- nivelul de zgomot și durata de viață a lămpii;
- difuzoare încorporate.
Dispozitiv și principiu de funcționare
Designul proiectoarelor diferă în cea mai mare parte puțin. Arsenalul tehnic al unui dispozitiv multimedia constă dintr-un sistem optic, un modulator de imagine, o lampă, sisteme de curățare și răcire, precum și componente electronice. Un dispozitiv de lumină, care este în esență un proiector, redirecționează lumina de la o lampă cu un flux concentrat către planul necesar. Acestea sunt dispozitive destul de complexe, împărțite condiționat în două categorii. Primul include modele cu tehnologie de imagistică CRT, echipate cu trei tuburi catodice, iar al doilea include dispozitive DLP, LCD și LCoS care funcționează folosind o structură matriceală fixă. Acestea din urmă sunt mai populare deoarece oferă o calitate mai bună. Proiectoarele multimedia includ de obicei lentile ZOOM, datorită cărora dimensiunea imaginii poate fi modificată fără a fi nevoie să mutați dispozitivul în sine. La unele modele, distanța focală este modificată cu ajutorul telecomenzii, iar în altele, prin reglarea manuală a obiectivului. Această din urmă metodă nu este la fel de convenabilă, dar face setările mai precise.
În cele mai multe cazuri, se folosesc lămpi cu halogenuri metalice, care sunt capabile să emită mai mult flux luminos decât lămpile cu halogen cu aceeași putere. Dar până la sfârșitul duratei de viață, eficiența lor este redusă la jumătate. La proiectoare se folosesc și lămpi de tip proiecție cu consum redus de energie și flux luminos ridicat; au un spectru mai natural. Proiectoarele moderne sunt echipate cu surse de lumină foarte durabile, a căror durată de viață poate varia de la 1000 la 4000 de ore. Pentru a înlocui prompt acest element, fiecare dispozitiv este echipat cu un contor.
Optica este responsabilă pentru redirecționarea luminii către panoul de afișare. Include componente precum oglinzi, prisme și lentile pentru proiecție. Modulatorii de imagine sunt responsabili pentru nivelul de luminozitate, rezoluție și viteză; astăzi sunt utilizate sistemele DLP, LCD, LCoS și CRT; acestea vor fi discutate în detaliu mai jos. Un rol important în designul proiectorului îl joacă răcirea; ventilatorul este foarte important pentru normalizarea temperaturii lămpii și a plăcilor electronice. Pentru a interacționa cu sursele, au conectorii necesari pe carcasă - VGA, DVI, HDMI și altele. Multe modele sunt, de asemenea, echipate cu un port USB și suport Wi-Fi.
Proiectoare DLP
În astfel de dispozitive, rolul nucleului este jucat de o matrice specială care formează imaginea. Fiecare oglindă răspunde cu ușurință la un semnal de intrare, rotindu-l într-un unghi mic. Acest lucru creează pixelii din imagine. Designul proiectoarelor DLP le permite să afișeze imagini cu contrast ridicat și umbre mai detaliate, care este principalul avantaj al tehnologiei. Modelele echipate cu un astfel de sistem își arată cele mai bune performanțe în ceea ce privește durabilitatea și fiabilitatea, mai ales în comparație cu dispozitivele din generația anterioară. Dezavantajul este costul ridicat al proiectoarelor de acest tip.
sisteme LCD
În cele mai multe situații, sunt utilizate dispozitive echipate cu un triplet de matrice de cristale lichide de culori albastru, verde și roșu. Un flux puternic de lumină care emană de la lampă străbate ele. Aceasta creează imaginea afișată pe ecran. Această tehnologie are o mulțime de avantaje, inclusiv ușurința designului și ușurința în operare a componentelor individuale. Proiectoarele LCD creează imagini de înaltă calitate care se caracterizează prin realism, saturație a culorilor și stabilitate. Dar proprietarii unor astfel de dispozitive pot întâmpina și dezavantaje; în unele copii există un efect vizual neplăcut care amintește de plasa de sârmă.
Proiectoare cu tehnologie LCoS
Acest tip de proiector a apărut nu cu mult timp în urmă. Punctele forte ale acestei tehnologii includ, în primul rând, înaltă definiție fără efectul de „grilă”. Alte caracteristici merită și ele atenție. Astfel de dispozitive se bazează pe o matrice LCoS, care este cristale lichide pe siliciu. În ceea ce privește prevalența, această tehnologie este inferioară LCD și DLP. Dar, datorită caracteristicilor sale unice, are perspective bune. Datorită utilizării cristalelor LCoS, o imagine se obține folosind principiul reflectorizant, și nu cel transmisiv, așa cum se poate observa la dispozitivele LCD. Matricea reflectorizante răspunde la influență mai rapid, de trei ori mai rapid decât tehnologia translucidă. În plus, caracteristicile de design ale panourilor LCoS permit o utilizare mai eficientă a suprafeței cristalelor, ceea ce face posibilă creșterea numărului de pixeli fără a fi nevoie de mărirea panoului. Și acest lucru afectează direct calitatea imaginii. Designul proiectoarelor LCoS nu este foarte complex, ceea ce înseamnă că sunt mai ieftin de fabricat, deoarece nu există elemente mecanice.
Proiectoare CRT
Această tehnologie este un pionier în domeniul proiectoarelor. Prima copie cu acest sistem de ieșire a imaginii a apărut în 1970. Astfel de dispozitive se bazează pe trei tuburi catodice cu filtre de lumină roșie, verde și albastră. Ei sunt responsabili pentru formarea fluxului de lumină care trece prin lentilele de focalizare, care lovește ecranul sub forma unei imagini pline de culoare. Astăzi, dispozitivele CRT devin din ce în ce mai rare, făcând loc unor analogi mai moderni. Vârful de popularitate a acestei tehnologii este în urmă. Cu toate acestea, este superior tehnologiilor mai noi în multe domenii, și anume redarea culorilor, rezoluția, durata de viață a lămpii și zgomotul acustic. Punctele sale slabe sunt dificultatea de instalare și greoaiele modelelor în care este utilizat. În plus, are un nivel scăzut de luminozitate, așa că trebuie să stingi luminile pentru a-l vizualiza.
Avantaje și dezavantaje ale proiectoarelor
Proiectoarele oferă o diagonală mare a ecranului, ceea ce reprezintă un argument puternic în favoarea achiziționării acestui dispozitiv. Puteți obține informații pentru mai multe persoane. Totul depinde de preferințe și de dimensiunea camerei. Cu cât imaginea este mai mare, cu atât este mai strălucitoare impresia. Deși pot exista bare negre pe monitor din cauza diferitelor formate video, nu vor exista astfel de probleme cu proiectorul. Este ușor să personalizați ecranul în orice format. Proiectoarele digitale includ adesea suport pentru imagini 3D fără pierderi de calitate. Dacă creați mediul potrivit întunecând camera, puteți obține o imagine mai bună decât un monitor LED.
Există și dezavantaje. Cel mai scump element al unui proiector este lampa și se defectează aproximativ o dată la 4 ani. Înlocuirea acestuia va implica costuri financiare considerabile. Proiectorul este vizibil zgomotos din cauza răcirii active a lămpii. Când vizionați videoclipuri sau prezentări de diapozitive, trebuie să suportați sunetul fanilor care alergă.
Criterii de alegere
Există multe puncte la care ar trebui să acordați atenție atunci când căutați un proiector potrivit; dispozitivul de ieșire a imaginii are întotdeauna nevoie de un nivel bun de luminozitate. Deși acest indicator este foarte influențat de condițiile de funcționare, este bine dacă există o alegere de moduri, adesea există trei dintre ele - „Prezentare”, „Film” și „Dinamic”. De asemenea, merită să aruncați o privire mai atentă la saturația culorilor. Proiectoarele cu trei matrice produc o imagine mai naturală, superioară dispozitivelor cu o singură matrice în acest sens. De asemenea, trebuie să vă uitați la nivelul contrastului. Acest parametru este deosebit de important dacă aveți nevoie de un home theater. Nu în ultimul rând este rezoluția imaginii, care afectează claritatea imaginii.
Concluzie
Proiectoarele moderne sunt dispozitive destul de complexe, dar în același timp pot deveni un lucru indispensabil atât în afaceri, cât și pentru utilizare acasă. Ele sunt capabile să ofere spectatorilor emoții vii de vizionare datorită calităților pe care televizoarele sau monitoarele nu le au. Principalul lucru este să abordezi alegerea cu înțelepciune.
Acesta este un dispozitiv conectat la un computer sau laptop, tabletă, cameră video etc. pentru a obține o imagine pe ecranul de proiecție.
Proiectorul nu necesită niciun software special pentru a funcționa. Lucrul cu un proiector este similar cu lucrul cu un computer sau un monitor video. Telecomanda proiectorului oferă ajustări pentru luminozitatea și contrastul imaginii.
Proiectoarele pentru prezentări de birou nu necesită ajustări complexe și frecvente. Aceste proiectoare pot fi pornite și operate fără a citi instrucțiunile. În interiorul corpului proiectorului există o sursă de lumină (lampă sau LED laser) și un semnal de intrare la convertor de imagine. De obicei, un proiector are o intrare pentru conectarea unui semnal de la un computer și una sau două intrări pentru comutarea semnalelor video. Proiectoarele au și intrări audio pentru redarea audio prin difuzoarele încorporate. Proiectoarele sunt multi-sistem și funcționează cu toate standardele video (PAL / SECAM / NTSC). Aceasta înseamnă că puteți reda orice program de televiziune și înregistrări de pe casete video și discuri laser.
Luminozitatea și rezoluția grafică a imaginii sunt cele mai importante proprietăți ale proiectoarelor de prezentare. Când vorbim despre luminozitatea proiectorului, ne vom referi la fluxul luminos al proiectorului, care este cantitatea de lumină emisă de proiector. Fluxul luminos nu depinde de dimensiunea ecranului sau de distanța de la lentila proiectorului la planul ecranului și este măsurat în lumeni ANSI. Fluxul luminos al proiectoarelor moderne de birou depășește 1000 de lumeni ANSI, ceea ce permite ca prezentările să fie realizate sub lumină artificială obișnuită.
Pentru a reda videoclipuri, este recomandat să folosiți proiectoare cu o rezoluție grafică de cel puțin 800x600 pixeli SVGA. Pentru reproducerea de înaltă calitate a imaginilor de pe computer cu detalii fine, alegeți un proiector cu o rezoluție grafică de cel puțin 1024x768 pixeli XGA. Pentru aplicațiile de calculator cu cerințe crescute pentru contrast și rezoluție grafică a imaginii, utilizați proiectoare cu o rezoluție grafică de 1400x1050 pixeli SXGA+.
Designul optic al proiectoarelor cu lentile standard este proiectat astfel încât marginea de jos a imaginii să fie la nivelul lentilei proiectorului. Majoritatea modelelor de proiectoare oferă capacitatea de a corecta distorsiunea trapezoială verticală, care apare atunci când proiectorul este poziționat semnificativ mai sus sau mai jos decât poziția normală de funcționare. Proiectoarele produc o imagine de o dimensiune dată. Când utilizați obiective standard 2:1, distanța de la obiectivul proiectorului la planul ecranului este egală cu dublul lățimii ecranului. Lungimea unui cablu standard de calculator nu depășește, de obicei, 3 m, ceea ce este suficient pentru munca de birou. Dacă este necesar, este posibil să folosiți cabluri pentru computer cu lungimea de până la 15 m. Lungimea cablului video standard nu este, de asemenea, mare, totuși, dacă este necesar, pentru transmiterea semnalului video pot fi folosite cabluri video profesionale de până la 100 m lungime.
Proiectoarele folosesc ca surse de lumină surse de lumină cu halogenuri metalice sau cu halogenuri metalice. lămpile cu o durată de viață de cel puțin 2000 de ore. Toate aceste lămpi sunt în esență lămpi cu mercur cu adaos de iod și săruri de brom. Aceste lămpi sunt foarte puternice și vin într-un modul special de lampă, care include o lampă, un reflector și modulul în sine cu contacte și ghidaje pentru instalare într-un proiector anume. Când o lampă de proiector se defectează, întregul ansamblu al modulului lămpii este înlocuit. Durata de viață a lămpii va fi redusă semnificativ dacă condițiile de răcire și ventilație nu sunt menținute, așa că asigurați-vă că opriți corect proiectorul și păstrați filtrele de aer curate.
Când utilizați proiectorul în modul birou timp de 2 ore pe zi în fiecare zi, inclusiv în weekend și sărbători, o lampă va dura cel puțin doi ani și jumătate.
Proiectoare multimedia: tehnologii de bază
Dintre tehnologiile dezvoltate până în prezent pentru afișarea unei imagini pe un ecran de proiecție, pot fi identificate patru principale, care sunt cele mai utilizate în produsele comerciale ale producătorilor de top și diferă în primul rând prin tipul de element utilizat pentru formarea imaginii:
În fiecare caz, proprietățile modelului determină principalele avantaje și dezavantaje ale tehnologiei și, în consecință, domeniul de aplicare al dispozitivelor de proiecție create pe baza acesteia.
Tehnologia CRT.
Proiectoarele multimedia bazate pe tuburi catodice (CRT) sunt produse de câteva decenii. Dar, în ciuda apariției unor tehnologii mai moderne, acestea încă nu au egal în ceea ce privește calitatea imaginii (rezoluție, claritate, acuratețea culorii), nivelul de zgomot acustic (mai puțin de 20 dB) și timpul de funcționare continuă (10.000 de ore sau mai mult). Nicio altă tehnologie nu oferă încă nivelurile de negru profund și gama dinamică largă de luminozitate pe care proiectoarele CRT le permit pentru a vedea detaliile chiar și în scenele întunecate. Caracteristicile fizice ale învelișului fluorescent al ecranului tubului (vezi dispozitivul proiector CRT) elimină pierderea de informații la redarea semnalelor video de diferite standarde (NTSC, PAL, HDTV, SVGA, XGA etc.) și similitudinea producției. tehnologia tuburilor utilizate la proiectoarele cu cele de televiziune asigură acuratețea reproducerii culorilor fără utilizarea algoritmilor de corecție gamma.
Deși au avantaje neîndoielnice, mai ales atunci când demonstrează video, proiectoarele CRT au și o serie de dezavantaje semnificative care le limitează domeniul de aplicare. Cu dimensiuni semnificative și o greutate de câteva zeci de kilograme, sunt inferioare proiectoarelor multimedia portabile moderne în luminozitate. Cu un flux luminos caracteristic de la 100 la 300 ANSI-lm, vizionarea programelor este posibilă numai în absența iluminării exterioare. Pentru a obține cea mai bună calitate a imaginii la instalarea unui proiector CRT, trebuie să faceți multe ajustări fine (convergența fasciculului, balansul de alb etc.), ceea ce necesită implicarea personalului calificat. Între timp, după mutarea dispozitivului într-o nouă locație, înlocuirea unei componente defectuoase sau pierderea naturală a parametrilor în timp, toate procedurile trebuie repetate din nou. Astfel, la prețul destul de ridicat al dispozitivului în sine se pot adăuga costuri de operare semnificative.
Dispozitiv proiector CRT
Cele mai avansate proiectoare CRT sunt construite pe trei tuburi catodice cu o dimensiune a ecranului de 7 până la 9 inci în diagonală. Fiecare tub reproduce una dintre culorile de bază ale spațiului RGB - roșu, verde sau albastru.
Componentele de culoare izolate de semnalul de intrare controlează funcționarea modulatorilor tuburilor corespunzătoare, modificând intensitatea fasciculului de electroni, care, sub influența câmpului magnetic al sistemului de deviație, scanează suprafața interioară a stratului acoperit cu fosfor. ecran tub. Astfel, pe ecranul tubului se formează o imagine de o culoare. Folosind un obiectiv, este proiectat pe un ecran extern, unde este amestecat cu proiecțiile din celelalte două tuburi pentru a produce o imagine plină de culoare.
Avantajele CRT:
- Calitate ridicată a imaginii
- Funcționare lungă și continuă
- Nivel de negru profund (contrast)
- Rezoluție practic nelimitată
- Nivel scăzut de zgomot, răcire pasivă suficientă
- Tehnologie testată în timp (mai mult de jumătate de secol)
- Nivel scăzut de luminozitate
- Este necesară calibrarea periodică
- Geometrie neclară
- Nu este recomandat pentru imagini statice
Tehnologia LCD
La proiectoarele multimedia realizate folosind tehnologia LCD (Liquid Crystal Display), funcțiile formatorului de imagine sunt îndeplinite de o matrice LCD translucidă. Conform principiului de funcționare, astfel de dispozitive seamănă cu proiectoarele de diapozitive convenționale (vezi designul proiectorului LCD), cu diferența că imaginea proiectată pe ecranul extern se formează atunci când fluxul de lumină emis de lampă trece nu printr-un diapozitiv, ci printr-un lichid. panou de cristal format din multe elemente controlate electric - pixeli . În funcție de mărimea tensiunii alternative aplicate fiecărui astfel de element, transparența acestuia se modifică și, în consecință, nivelul de iluminare al zonei ecranului pe care este proiectat un anumit pixel.
Tehnologia LCD a făcut posibilă reducerea semnificativă a costurilor dispozitivelor de proiecție, reducerea dimensiunilor acestora și, în același timp, creșterea fluxului luminos pe care îl emit (la cele mai puternice modele ajunge la 10.000 ANSI lm). Este adaptat în mod natural la redarea semnalelor video din surse de computer, precum și a fișierelor video stocate digital. Proiectoarele LCD sunt ușor de utilizat și configurat și își păstrează setările după transport. De aceea sunt utilizate pe scară largă în afaceri pentru prezentări și programe de spectacol.
În același timp, datorită limitării propriei rezoluții optice, determinată de numărul de pixeli din matricea cu cristale lichide a formatorului de imagine, proiectoarele LCD reproduc fără distorsiuni semnalele unui singur, de regulă, standardul computerului SVGA. , XGA etc. Pentru a reproduce semnale ale altor standarde, inclusiv televiziunea, se folosesc algoritmi speciali pentru a converti informațiile grafice într-un format digital natural pentru un proiector dat. Prezența spațiilor opace între pixeli individuali în matrice de cristale lichide duce la apariția unei grile pe ecran, vizibilă la distanță apropiată. Odată cu trecerea la matrice de polisiliciu cu o structură de pixeli mai densă și rezoluție XGA și mai mare, acest dezavantaj devine aproape invizibil, iar îmbunătățirea constantă a algoritmilor de formare a imaginilor color își îmbunătățește semnificativ calitatea în comparație cu modelele anterioare.
Dispozitiv proiector LCD
Principiul de funcționare al matricelor cu cristale lichide utilizate în proiectoarele LCD ca formatoare de imagini se bazează pe proprietatea moleculelor unei substanțe de cristal lichid de a schimba orientarea spațială sub influența unui câmp electric și de a avea un efect de polarizare asupra razelor de lumină. Într-o structură de matrice multistrat, care este o matrice dreptunghiulară de multe elemente controlate separat (pixeli), un strat de cristale lichide este plasat între plăci de sticlă, pe suprafața cărora sunt aplicate caneluri. Datorită acestora, în toate elementele matricei este posibilă orientarea moleculelor într-un mod identic și, datorită aranjamentului reciproc perpendicular a șanțurilor celor două plăci, orientarea moleculelor se modifică pe măsură ce se îndepărtează de una. dintre ele și se apropie de celălalt cu 90 de grade.
Lumina polarizată trecută printr-un astfel de strat de substanță cristalină lichidă (vezi figura) schimbă și planul de polarizare cu 90 de grade. Prin urmare, structura în care se adaugă filtrele de polarizare de intrare și ieșire cu axe de polarizare reciproc perpendiculare (a și b) se dovedește a fi transparentă pentru fluxul de lumină extern, care este parțial atenuat la trecerea prin polarizatorul de intrare.
Când sunt expuse la un câmp electric, moleculele stratului de cristale lichide își schimbă orientarea, iar unghiul de rotație al planului de polarizare al fluxului luminos scade considerabil. În acest caz, cea mai mare parte a fluxului de lumină este absorbită de polarizatorul de ieșire. Astfel, controlând nivelul câmpului electric, puteți modifica transparența elementelor matricei.
În panourile LCD cu adresare activă a pixelilor, realizate folosind substraturi de siliciu amorf, fiecare element este controlat de un tranzistor cu film subțire separat (TFT - Thin Film Transistor).
Tranzistorul însuși și conductorii de legătură, ocupând o parte semnificativă a suprafeței matricei, își reduc eficiența luminoasă, împiedicând creșterea rezoluției, determinată de numărul de pixeli.
Trecerea la tehnologia polisiliciului (p-Si), utilizată pe scară largă în proiectoarele LCD moderne, a făcut posibilă transferarea elementelor circuitului de control pe un strat de siliciu policristalin și reducerea semnificativă a dimensiunii conductorilor și a tranzistorilor de control. Astfel, a fost posibilă creșterea eficienței luminoase a matricelor și asigurarea condițiilor pentru creșterea rezoluției acestora. Un câștig suplimentar în ceea ce privește fluxul luminos în unele matrice LCD este oferit de un raster cu microlens - fiecare element al matricei este echipat cu microlensă proprie care direcționează fluxul luminos prin zona transparentă. Matrici similare sunt folosite astăzi în multe proiectoare LCD.
Proiectoarele LCD moderne sunt realizate pe baza a trei matrice de cristale lichide din polisiliciu, măsurând în general de la 0,7 la 1,8 inchi în diagonală. Schema bloc a unui astfel de proiector este prezentată în figură.
Emisia de lumină a lămpii este convertită într-un flux de lumină uniform folosind un condensator, din care oglinzile cu filtru dicroic selectează trei componente de culoare (roșu, albastru și verde) și le direcționează către matricele LCD corespunzătoare. Imaginile color pe care le formează sunt combinate într-o unitate prismatică de amestecare a culorilor într-o singură imagine color, care este apoi proiectată printr-o lentilă pe un ecran extern.
Lentila cu bloc matrice LCD. Fiecare matrice are un cablu de contact.
Tehnologia D-ILA
Tehnologia D-ILA (Direct Drive Image Light Amplifier) dezvoltată relativ recent de către Huges-JVC este de fapt prima implementare comercială a așa-numitei tehnologii LCOS, care, conform celor mai mulți experți, reprezintă unul dintre cele mai promițătoare domenii din domeniul creării echipamentelor de proiecție. La fel ca tehnologia LCD, se bazează pe proprietățile cristalelor lichide, totuși, în loc de matrice translucide convenționale pe bază de siliciu amorf sau policristalin, implică utilizarea dispozitivelor reflectorizante ca formatori de imagine (vezi Proiectarea proiectoarelor D-ILA). În matricea D-ILA, un strat de cristale lichide care modulează lumina este situat deasupra unui substrat de siliciu monocristalin, pe care se formează electrozi de control al pixelilor, care servesc simultan ca elemente reflectorizante, folosind o metodă fotolitografică. Aproape întregul circuit de control al matricei este situat direct în substrat, ceea ce oferă acestei tehnologii o serie de avantaje semnificative față de panourile LCD. Matricele D-ILA sunt mai ușor de fabricat și, cu dimensiuni mai mici, pot avea o rezoluție semnificativ mai mare. Eficiența utilizării zonei de cristal în ele ajunge la 93%, ceea ce elimină practic aspectul unei structuri de grilă pe ecran.
Majoritatea proiectoarelor D-ILA lansate până în prezent se bazează pe matrice cu rezoluție SXGA (1365x1024 pixeli) și, având un flux luminos cuprins între 1000 și 7000 ANSI Lumeni, se caracterizează printr-o masă relativ mare și un preț ridicat. În plus, există matrice QXGA de înaltă rezoluție (2048x1536 pixeli) care măsoară 1,3 inchi în diagonală. Acestea din urmă oferă o reproducere completă (fără utilizarea algoritmilor de compresie) a semnalelor video conform standardului HDTV (1080i).
Dispozitiv proiectoare D-ILA
La proiectoarele D-ILA, funcțiile de formare a imaginii sunt îndeplinite de matrice cu cristale lichide reflectorizante, caracterizate prin rezoluție ridicată și eficiență luminoasă.
Structura matricei D-ILA 
Matricea D-ILA este o structură multistrat plasată pe un substrat de siliciu monocristalin. Toate componentele circuitului de control sunt realizate folosind tehnologia CMOS complementară și sunt situate în spatele unui strat de cristale lichide care modulează lumina. Acest lucru face posibilă creșterea semnificativă a densității pixelilor, ale căror dimensiuni pot fi de doar câțiva microni, și asigurarea unei eficiențe ridicate de utilizare a zonei cipului (nivelul atins este de 93%).
Un alt avantaj al tehnologiei este posibilitatea formării unui strat de modulare a luminii și a unui circuit de control în timpul unui singur proces tehnologic. Proprietățile reflectorizante ale matricei sunt determinate de starea stratului de cristale lichide, care se modifică sub influența tensiunii electrice alternative, care se formează între electrozii pixelilor reflectorizați și electrodul transparent comun tuturor pixelilor.
Matricele D-ILA pot rezista la cresteri semnificative de temperatura, ceea ce permite utilizarea unor surse de lumina puternice in proiectoarele realizate pe baza acestora.
Proiectoarele D-ILA sunt construite folosind o schemă cu trei matrice (fiecare matrice formează o imagine a uneia dintre culorile de bază ale spațiului RGB) și demonstrează o imagine excelentă în care structura pixelilor este aproape invizibilă. Ele pot fi folosite cu același succes pentru a reproduce semnale computer și video, totuși, datorită noutății tehnologiei, gama de dispozitive produse astăzi este relativ mică
Tehnologia DLP
Tehnologia de procesare digitală a luminii (DLP) care stă la baza oricărui proiector DLP se bazează pe dezvoltările Texas Instruments Corporation, care a creat un nou tip de formator de imagini - un dispozitiv digital de microoglindă DMD (Digital Micromirror Device). Un driver DMD este o placă de siliciu pe suprafața căreia sunt plasate sute de mii de microoglinzi controlabile. Principalul său avantaj în comparație cu alte tipuri de modele este eficiența sa luminoasă ridicată, datorită a doi factori: utilizarea mai eficientă a suprafeței de lucru a modelului (factor de utilizare - până la 90%) și mai puțină absorbție a energiei luminoase de către microoglinzile „reflectorizante”. , care, de asemenea, nu necesită folosirea polarizatoarelor. Din aceste motive, precum și o soluție relativ simplă la problema eliminării căldurii, tehnologia DLP face posibilă crearea atât a dispozitivelor de proiecție puternice, cu un flux luminos mare (a fost atins în prezent nivelul de 18.000 ANSI-lm), cât și a proiectoarelor subminiaturale. (ultraportabil, microportabil) pentru dispozitive mobile. Tehnologia DLP domină astăzi în aceste clase de produse.
Proiectoarele DLP moderne sunt construite după o schemă cu unul, două și trei cristale DMD (vezi designul proiectorului DLP). La fel ca dispozitivele LCD, acestea se caracterizează prin propria rezoluție optică, determinată de numărul de microoglinzi din matricea DMD, și sunt cele mai potrivite pentru reproducerea informațiilor grafice și video stocate în format digital (fișiere de calculator, imagini).
Principiul folosit în ele pentru formarea semitonurilor (precum și a imaginilor pline de culoare în dispozitivele cu o singură matrice DMD) se bazează pe proprietatea ochiului uman de a media informațiile vizuale într-o perioadă scurtă de timp și necesită utilizarea algoritmi complecși pentru conversia datelor de intrare în secvențe PWM care controlează microoglinzile (semnale cu modulație a impulsului de lățime). Calitatea algoritmilor determină în mare măsură acuratețea culorii obținută.
Dispozitiv proiector DLP
Un cristal DMD, de fapt, este un cip semiconductor de memorie statică cu acces aleatoriu (SRAM), fiecare celulă a căruia, sau mai degrabă conținutul ei, determină poziția uneia dintre numeroasele (de la câteva sute de mii la un milion sau mai multe) microoglinzi. cu dimensiunile de 16x16 aşezate pe suprafaţa substratului mk.
Ca și celula de memorie de control, microoglinda are două stări care diferă în direcția de rotație a planului oglinzii în jurul unei axe care trece de-a lungul diagonalei oglinzii. În fiecare stare, unghiul dintre planul oglinzii și suprafața cipului este de 10 grade. Astfel, o caracteristică fundamentală a oricărui cristal DMD este prezența elementelor mecanice mobile în structura sa.
La proiectoarele DLP, cristalul DMD servește ca generator de imagine. În funcție de poziția microoglinzii, fluxul de lumină reflectat de aceasta este direcționat fie către lentilă, caz în care se formează un punct de lumină pe ecran, fie către absorbantul de lumină, caz în care zona corespunzătoare a ecranului rămâne întunecat.
Principiul formării imaginii folosind o matrice DMD (Digital Micromirror Device)
Pentru a reproduce semitonuri, se folosește metoda de modulare a lățimii impulsului (PWM) a semnalelor care controlează comutarea oglinzilor. Cu cât microoglinda petrece mai mult timp în starea „pornită” în intervalul mediu de ochi de 1/60 de secundă, cu atât pixelul de pe ecran este mai luminos.
Un exemplu de formare a unei secțiuni de imagine prin matrice LCD și DLP Proiectoarele DLP moderne sunt construite după o schemă cu una, două și trei matrice DMD.
Design optic al unui proiector DLP cu o singură matrice
Într-un proiector DLP cu o singură matrice, fluxul luminos al lămpii este trecut printr-un filtru rotativ cu trei sectoare, colorat în culorile componentelor spațiului RGB (la modelele moderne, celor trei li s-a adăugat un al patrulea sector transparent). sectoare de culoare, care permite creșterea fluxului luminos al unui proiector multimedia atunci când se demonstrează imagini cu un fundal predominant deschis) . În funcție de unghiul de rotație al filtrului (și, în consecință, de culoarea fluxului de lumină incidentă), cristalul DMD formează imagini albastre, roșii sau verzi pe ecran, care se înlocuiesc succesiv una pe cealaltă într-un interval scurt de timp. Făcând o medie a fluxului de lumină reflectat de ecran, ochiul uman percepe imaginea ca fiind plină de culoare. Cele mai mici proiectoare DLP sunt în prezent construite folosind un singur cip DMD. Sunt folosite pentru prezentări de afaceri mobile, precum și pentru demonstrarea video color. Cu toate acestea, trebuie luat în considerare faptul că, în acest din urmă caz, fluxul luminos al unui proiector cu un filtru de culoare cu patru sectoare este mai mic decât cel specificat în fișa tehnică, deoarece în acest mod sectorul transparent nu funcționează și eficiența utilizării fluxului luminos al lămpii este redusă.
Design optic al unui proiector DLP cu matrice duală
La proiectoarele DLP cu matrice duală, filtrul de culoare rotativ are două sectoare de culori magenta (un amestec de roșu și albastru) și galben (un amestec de roșu și verde). Prismele dicroice împart fluxul de lumină în componente, fluxul de culoare roșie în fiecare caz fiind direcționat către una dintre matricele DMD. În funcție de poziția filtrului, un flux fie albastru, fie verde este direcționat către al doilea. Astfel, proiectoarele cu matrice dublă, spre deosebire de cele cu o singură matrice, proiectează în mod constant o imagine roșie pe ecran, ceea ce le permite să compenseze intensitatea insuficientă a părții roșii a spectrului de emisie a unor lămpi.
Design optic al unui proiector DLP cu trei matrice
În proiectoarele DLP cu trei matrice, fluxul luminos al lămpii este împărțit în trei componente (RGB) folosind prisme dicroice, fiecare dintre acestea fiind trimisă către propria matrice DMD, care formează o imagine de aceeași culoare. Lentila dispozitivului proiectează simultan trei imagini color pe ecran, formând astfel o imagine plină de culoare.
Datorită eficienței ridicate a utilizării emisiei de lumină a lămpii, proiectoarele DLP cu trei matrice se caracterizează de obicei printr-un flux luminos crescut, ajungând la 18.000 ANSI lm pentru cele mai puternice dispozitive.
Direcții noi
Proiectoare cu laser
Într-o oarecare măsură, succesorul tuburilor cu raze catodice sunt proiectoarele cu laser, în care imaginea este formată prin radiația a trei (uneori mai multe) lasere. Moștenitori – deoarece matricea laser formează trei fascicule de aceleași culori, care apoi sunt amestecate, iar imaginea este creată de un sistem foarte complex de focalizare și scanare, care conține un sistem special de oglinzi. În esență, formarea unei imagini de către un astfel de proiector este similară cu o imagine de pe un ecran TV CRT - fasciculul laser „curge” în jurul ecranului de proiecție de sus în jos de până la 50 de ori pe secundă, iar ochiul uman percepe imaginea rezultată ca un întreg.
Cap de emisie a proiectorului laser dezasamblat
O imagine realistă se formează pe aproape orice suprafață, inclusiv pe cele neuniforme, iar caracteristicile sale sunt destul de ridicate. Din anul 2000, când a început producția în masă a unor astfel de proiectoare, acestea au început să producă imagini mai bune, dar problemele cu reproducerea culorilor rămân încă, deși imaginea are niveluri de contrast și luminozitate impresionante. Astfel de proiectoare rămân în mare parte instrumente profesionale scumpe - sunt prea mari și consumă multă energie. Cu toate acestea, acestea sunt concepute pentru a separa bateria emițătoare a laserelor cu generare mare de căldură și partea care se proiectează. De asemenea, durata de viață a laserului depășește semnificativ durata de viață a lămpii proiectoarelor tradiționale și, de asemenea, se consumă mai puțină energie la parametrii de luminozitate comparabili.
Ei bine, cel mai important parametru al proiectoarelor laser este capacitatea lor de a crea imagini pe diagonale uriașe - dimensiunile ecranului pot fi de până la câteva zeci de metri.
Dispozitiv proiector | Introducere
Cu toții suntem fascinați de lumea magică a cinematografiei. Atmosfera cinematografului vă permite să vă cufundați complet în acțiune și să simțiți intențiile regizorului, să simțiți un val de emoții și chiar, într-o oarecare măsură, să trăiți viața personajelor de pe ecran. Desigur, nimeni nu ar argumenta că unul dintre principalele aspecte ale unui impact atât de puternic este imaginea strălucitoare și bogată a unui format mare. Și astăzi o astfel de imagine poate fi obținută numai folosind proiector– un dispozitiv care folosește o sursă de lumină pentru a proiecta imagini pe un ecran. Este de remarcat faptul că modern proiectoare- acestea sunt dispozitive de înaltă tehnologie, dar originile însuși principiului formării unei astfel de imagini datează de secole. Dacă abordăm problema destul de simplu, atunci primii spectatori pot fi considerați oameni primitivi care au observat umbre în mișcare din foc pe bolțile peșterilor. Apoi îmi vine în minte celebrul teatru de umbre chinezesc, care folosește ceea ce am putea numi astăzi retroproiecție. Și primele dispozitive de masă au apărut abia în secolul al XVII-lea. Au fost numite „lanterne magice”, al căror inventator este considerat a fi savantul olandez Christiaan Huygens. Construcția unui felinar magic a fost foarte simplă: o sursă de lumină era plasată într-o carcasă din lemn sau metal, iar imaginile pentru proiecție erau desenate pe plăci de sticlă încadrate în rame. Lumina a trecut prin imaginea și sistemul optic situat în partea din față a dispozitivului și pe ecran.
Istoria felinarului magic datează de aproape trei secole, iar în tot acest timp designul a fost îmbunătățit. De exemplu, un reflector a fost adăugat puțin mai târziu pentru a spori fluxul luminos, iar în secolul al XIX-lea lumânarea a fost înlocuită cu o lampă electrică. Apropo, felinarele magice au fost adesea folosite de artiștii ambulanți, surprinzând publicul cu un spectacol de lumină fără precedent. Este de remarcat faptul că astfel de dispozitive erau comune și în Rusia pre-revoluționară, unde erau folosite în scopuri educaționale. Mai mult, proiectorul de diapozitive, pe care îl iubim încă din copilărie, este descendentul direct al felinarului magic. De asemenea, este imposibil să nu menționăm rolul decisiv al acestui dispozitiv în invenția cinematografiei, odată cu apariția căreia lanterna magică a încetat să fie atât de populară, punând totuși bazele tuturor tehnologiei de proiecție.
Popularitatea cinematografiei a dus la progrese rapide ale echipamentelor nu numai pentru filmare, ci și pentru redare, care continuă și astăzi. Au apărut dispozitive specializate pentru antrenament, cum ar fi deasupra capului proiectoare, care se mai gasesc in scoli. Au fost înlocuite cu primele modele de dispozitive multimedia care puteau fi conectate la diverse surse de semnal video și, prin urmare, folosite pentru a demonstra filme în afara cinematografelor. Dezvoltarea ulterioară a tehnologiei a făcut posibilă organizarea vizionărilor, deloc inferioare cinematografului, acasă. Ideea unui home theater a captivat pasionații de film și fanii și a creat o nouă creștere a interesului în industria producției de film. În plus, cererea masivă pentru proiectoare a devenit motivul unei reduceri semnificative a costului tehnologiei și al dezvoltării unor modele cu adevărat accesibile. Acest lucru, la rândul său, a făcut posibilă utilizarea pe scară largă a echipamentelor de proiecție în alte domenii, cum ar fi educația.
Așadar, toate metodele moderne de formare a imaginilor de proiecție pot fi împărțite în trei grupuri: radiante, cum ar fi CRT, transmisive, cum ar fi LCD, și reflective, cum ar fi LCoS și DLP. Fiecare dintre ele are propriile caracteristici, avantaje și dezavantaje, care determină popularitatea unui anumit sistem pe piață.
Dispozitiv proiector | Tehnologii de bază de proiecție
CRT (tehnologia tubului cu raze catodice)
Cu toate că proiectoare, construite pe baza unui tub catodic, au fost și rămân dispozitive destul de rare; pentru o trecere în revistă completă, mențiunea și locul lor în istoria tehnologiei moderne de proiecție sunt foarte importante. Aceste dispozitive pot fi numite cu încredere strămoșii sistemelor home theater, deoarece au făcut posibilă formarea de imagini uriașe chiar și atunci când nimeni nu a auzit de cristale lichide sau microoglinzi. Deci, ce este CRT? proiector?
Principiul de funcționare al acestor dispozitive este familiar pentru oricine își amintește televizoarele vechi sau monitoare de computer. Catodul, situat la baza tunului cu fascicul de electroni, emite un flux de electroni care este accelerat de tensiune înaltă. Un sistem de deviere electromagnetică concentrează apoi fasciculul și schimbă direcția particulelor încărcate, determinându-le să bombardeze suprafața interioară a unui ecran de sticlă acoperit cu un fosfor, care începe să strălucească atunci când este expus la electroni. Astfel, fasciculul de electroni, trasând fiecare cadru linie cu linie, formează o imagine pe ecran. Cu toate acestea, deoarece astfel de dispozitive folosesc elemente de vid monocrome, un cinescop nu este suficient pentru a obține o imagine plină de culoare. Prin urmare, în CRT- proiectoare Sunt instalate trei tuburi, care sunt responsabile pentru formarea culorilor de bază: roșu, verde și albastru. Apropo, deoarece astfel de dispozitive necesită întotdeauna un flux luminos mare, diagonala ecranului fiecărui cinescop poate fi de până la 9 inci. Apoi, toate cele trei imagini sunt combinate într-un singur întreg pe ecran folosind lentile masive și diverse sisteme analogice de corectare a distorsiunii.
Diagrama tehnologiei CRT
În ceea ce privește calitatea imaginii, chiar și după standardele actuale poate fi numită remarcabilă. În primul rând, are o redare excelentă a culorilor. În al doilea rând, capacitatea de a reproduce niveluri scăzute de negru și, ca rezultat, de a afișa o imagine cu contrast ridicat. Și în al treilea rând, capacitatea de a reproduce aproape orice rezoluție a semnalului de intrare. În plus, așa proiectoare poate modifica geometria imaginii, lăsând constant numărul de elemente ale imaginii. Cu toate acestea, merită remarcat faptul că astfel de capacități sunt necesare numai în sarcini speciale, cum ar fi, de exemplu, combinarea mai multor imagini în simulatoare de zbor.
CRT- proiectoare– foarte silentios, deoarece practic nu folosesc sisteme de racire active. Și, în același timp, pot funcționa continuu sute de ore, deși, din nou, un astfel de avantaj practic nu este necesar pentru un home theater tipic. De asemenea, merită remarcat faptul că o astfel de tehnologie de proiecție a imaginii a fost mai mult decât testată de timp, deoarece istoria sa datează de aproximativ cincizeci de ani, ceea ce înseamnă că toate dificultățile posibile în producție și operare au fost depășite de mult. Apropo, astfel de dispozitive sunt încă produse.
Din păcate, în ciuda tuturor eforturilor, luminozitatea imaginii afișate nu poate fi numită record. În plus, așa proiectoare nu sunt foarte potrivite pentru formarea de imagini statice, deoarece fosforul care acoperă suprafața interioară a kinescopului tinde să se estompeze în timp, iar imaginile statice formate pe o perioadă lungă de timp lasă urme fantomă care sunt destul de vizibile pe alte imagini. De asemenea, este de remarcat faptul că un sistem destul de complex pentru combinarea a trei semnale de bază necesită calibrare periodică, care necesită un specialist de înaltă clasă.
Având în vedere că tehnologiile moderne de reproducere a imaginilor de formate mari, conduse de moda imaginilor tridimensionale și de introducerea standardelor de definiție ultra-înaltă, se dezvoltă cu o viteză extraordinară, CRT- proiectoareÎn comparație cu modelele actuale, arată ca dinozauri: la fel de uriași, grei și depășiți.
LCD (tehnologie de transmisie cu cristale lichide)
Epoca modernă a dispozitivelor de proiecție este deja asociată cu această metodă de reproducere a imaginii. Este demn de remarcat faptul că formula „noul este vechiul bine uitat” este pe deplin aplicabilă acestui caz. Potrivit istoriei, primele încercări de a crea cristale lichide proiectoare datează de la începutul anilor optzeci ai secolului trecut. De fapt, ideea a fost să înlocuim filmul în mișcare și obturatorul dintr-un proiector de film cu o matrice LCD care afișează filmările video. Și pe la jumătatea deceniului au apărut primele mostre comerciale. Desigur, aceste dispozitive nu au fost lipsite de dezavantaje - indicatori tipici: 9 kilograme de greutate cu un flux luminos de cel mult 300 de lumeni, rezoluție scăzută și o rețea vizibilă de pixeli - totuși, ele au servit drept punct de plecare pentru dezvoltarea unui sistem accesibil. mijloace de reproducere a imaginilor de format mare și, ca urmare, o întreagă direcție a cinematografelor de masă.
Deci, cum funcționează LCD? proiector? Operația se bazează pe proprietatea moleculelor unei substanțe cristaline lichide de a schimba orientarea spațială sub influența unui câmp electric. Cu toate acestea, mult mai important este faptul că lumina care trece prin celulă poate schimba direcția planului de polarizare. Mai mult, controlând tensiunea aplicată, puteți schimba chiar această direcție. Dar ce oferă acest lucru pentru formarea unei imagini? Este foarte simplu: dacă adăugați filtre polarizante înainte și după celulă, ale căror planuri de polarizare sunt reciproc perpendiculare, puteți controla transparența oricărui element de imagine. Desigur, această reprezentare a principiului de funcționare este destul de simplificată, dar cândva totul a funcționat exact așa. Acum adăugați tranzistori de control, conductori, pixeli suplimentari pentru fiecare canal de culoare, filtre de culoare adecvate - și obțineți un panou cu cristale lichide color.
Deci, avem o serie de puncte situate pe un substrat de sticlă (astfel încât lumina să poată trece liber prin matrice), a căror transparență o putem controla. Dar nu este încă proiector: Avem nevoie de o lampă puternică, un sistem de răcire, electronică de control, o sursă de alimentare, o lentilă pentru proiectarea imaginii și o carcasă. La prima vedere, totul este destul de simplu, dar utilizarea unei matrice a dezvăluit aproape imediat câteva deficiențe grave: supraîncălzirea panoului LCD, contrast scăzut și o deteriorare generală a calității filmelor polarizante sub influența temperaturilor ridicate. Deoarece potențialul noii tehnologii era foarte mare, dezvoltarea ei ulterioară a dus la apariția în 1988 a unui circuit cu trei matrice, care a fost numit 3LCD.
Această soluție de design sa dovedit atât de populară încât este folosită în proiectoareîncă. Care este particularitatea sa? Faptul este că, după cum puteți ghici cu ușurință din nume, trei matrice sunt implicate în formarea imaginii. Deci, lumina dintr-o sursă (de obicei o lampă cu descărcare în gaz) lovește un sistem de oglinzi dicroice care sunt instalate în blocul optic. Sarcina lor este să transmită lumină dintr-un anumit spectru și să reflecte orice altceva. Astfel, lumina albă este împărțită în trei fluxuri, care formează culorile de bază ale imaginii: roșu, verde și albastru. Fiecare fascicul trece prin propria matrice monocromă, care formează o imagine a culorii corespunzătoare, apoi toate cele trei componente sunt combinate folosind o prismă specială. Imaginea rezultată este proiectată prin lentilă pe ecran.
Diagrama tehnologiei 3LCD
Progrese suplimentare în tehnologie, care au făcut posibilă plasarea tuturor celor trei matrice aproape de prismă, ceea ce a crescut, la rândul său, acuratețea convergenței celor trei imagini. În plus, introducerea tehnologiei polisiliciului a ajutat nu numai la creșterea rezistenței panoului LCD la încălzirea termică, ci și la reducerea semnificativă a dimensiunii conductorilor și a tranzistorilor de control. Astfel, eficiența luminoasă a matricelor a crescut semnificativ și a apărut posibilitatea creșterii în continuare a rezoluției acestora. În modern proiectoare De asemenea, sunt utilizate panouri raster cu microlens, care direcționează fluxul de lumină prin zona transparentă și, prin urmare, oferă un câștig suplimentar de luminozitate. Este de remarcat faptul că procesul tehnologic continuă să fie îmbunătățit până în prezent, deoarece limita posibilităților nu a fost încă atinsă.
Așadar, principalele avantaje ale tehnologiei de formare a imaginii bazată pe trei matrici LCD includ luminozitatea ridicată a imaginii, greutatea redusă a structurii, configurarea și operarea ușoară, precum și capacitatea de a proiecta imagini de formate foarte mari. În ceea ce privește dezavantajele, acestea includ de obicei distanța mare dintre pixeli, care este o consecință a necesității de a plasa conductori și tranzistori de control între celule. Acest lucru duce la un efect asemănător cu grila asupra imaginii, totuși, având în vedere perspectivele de introducere a rezoluțiilor care depășesc Full HD, menținând în același timp dimensiunea diagonală a ecranului, această problemă va dispărea în viitorul apropiat. Un alt dezavantaj serios inerent LCD-ului proiectoare, este un nivel de negru destul de ridicat și, ca urmare, un contrast scăzut, dar, în mod corect, merită remarcat faptul că soluțiile moderne bazate pe matrice IPS demonstrează deja rezultate foarte impresionante. În plus, performanța insuficientă a panourilor LCD a încetat de mult să stea în calea imaginilor de înaltă calitate. Dar zgomotul este încă un dezavantaj presant. Ideea este că în acestea proiectoare Se folosesc lămpi puternice cu descărcare în gaz, care necesită un sistem serios de răcire care utilizează ventilatoare, ceea ce duce la creșterea nivelului de zgomot. De asemenea, este de remarcat faptul că durata de viață a lămpii este de la 2000 la 4000 de ore, după care luminozitatea scade la jumătate, ceea ce înseamnă că la utilizare intensivă va trebui schimbată periodic, ceea ce este asociat cu investiții financiare semnificative. În plus, matricele în sine tind să-și schimbe proprietățile în timp.
Apropo, acea primă și simplă versiune a tehnologiei de proiecție, când se utilizează un panou LCD și o sursă de lumină, a servit drept bază pentru multe modele de casă. Există încă multe instrucțiuni pe Internet despre cum să faci singur un dispozitiv de proiecție folosind o matrice de monitor și proiector pentru prelegeri.
LCoS (Tehnologia reflectorizante a cristalelor lichide)
Cea mai apropiată rudă a principiului imaginii 3LCD este tehnologia LCoS, care reprezintă Liquid Crystal on Silicon. Deci ce rost are? Pentru a spune simplu, fluxul de lumină este modulat de o matrice de cristale lichide, care funcționează nu pentru transmisie, ci pentru reflectare. Cum se implementează acest lucru în practică? Pe substrat există un strat semiconductor de control acoperit cu o suprafață reflectorizantă, iar deasupra acestui „sandwich” se află o matrice de celule cu cristale lichide, sticlă de protecție și un polarizator. Lumina de la sursă lovește polarizatorul, este polarizată și trece prin celula cu cristale lichide. Un semnal este aplicat stratului semiconductor, ceea ce vă permite să controlați planul de polarizare al luminii care intră prin schimbarea orientării spațiale a cristalului lichid. În acest fel, celula devine mai mult sau mai puțin transparentă, permițându-vă să controlați cantitatea de lumină care trece către și dinspre stratul reflectorizant.
Pe acest principiu de imagistică au fost dezvoltate mai multe tehnologii comerciale, toate fiind brevetate. Unele dintre cele mai cunoscute sunt SXRD de la Sony și D-ILA de la JVC. Apropo, merită remarcat faptul că, în ciuda faptului că ambele sunt utilizate în mod activ până în ziua de azi, punctul de plecare ar trebui considerat îndepărtatul 1972, când a fost inventat modulatorul optic cu cristale lichide. Armata a devenit interesată de tehnologie, iar câțiva ani mai târziu toate centrele de comandă ale Marinei SUA au fost echipate cu aceste dispozitive. Desigur, acestea erau dispozitive complet analogice și, apropo, tuburile cu raze catodice au acționat ca sursă de imagine în ele. Inutil să spun că erau prohibitiv de complexe și costisitoare. Deja în timpul nostru, dezvoltarea comercială și îmbunătățirea principiului de modulare a luminii reflectate a fost întreprinsă de compania JVC, care a introdus prima bazată pe tehnologia D-ILA în 1998. Deci, cum funcționează un astfel de dispozitiv?
În prezent, soluțiile bazate pe trei matrice sunt utilizate în principal, dar în mod corect merită spus că există și LCoS cu un singur cip. De obicei se folosesc două scheme. În primul caz, sursa de lumină este formată din trei LED-uri puternice de culori roșu, verde și albastru, care comută secvențial și cu viteză mare, iar cadrele pentru fiecare flux sunt formate sincron pe matricea reflectorizante. În cel de-al doilea caz, lumina albă de la lampă este împărțită în componente direct pe matrice folosind un filtru special, iar matricea de celule formează în sine o imagine colorată. Acestea nu sunt utilizate pe scară largă nici din cauza fluxului luminos scăzut, nici din cauza complexității producției. Prin urmare, ca și în cazul panourilor cu cristale lichide translucide, cea mai de succes schemă a fost cu trei matrice LCoS.
Deci, lumina de la sursă este împărțită în trei fluxuri de lumină, corespunzătoare roșu, verde și albastru, folosind un sistem de oglinzi dicroice și simple. În continuare, fiecare dintre ele cade pe propria sa prismă de polarizare (PBS). Fluxurile sunt apoi direcționate către matricele reflectorizante, modulate pentru a forma componente de culoare pentru canalele imaginii de bază, trecute înapoi prin elementele PBS și reunite într-o prismă dicroică. Imaginea rezultată este proiectată prin lentilă pe ecran.
Diagrama tehnologiei D-ILA
Avantajele acestei tehnologii pot fi numite cu încredere calitate excelentă a imaginii, luminozitate ridicată și contrast al imaginii, precum și capacitatea de a proiecta imagini în formate foarte mari. De asemenea, merită remarcat faptul că caracteristicile de fabricație ale matricelor reflectorizante fac posibilă plasarea conductoarelor de control și a electronicii în spatele stratului reflectorizant, ceea ce înseamnă că aria de acoperire a pixelilor este mult mai mare. Cu alte cuvinte, imaginea pare mult mai uniformă decât cu panourile translucide. În plus, controlul matricei de puncte de la JVC este implementat folosind semnale analogice, ceea ce permite gradiente mai netede. Iar tehnologia de producție, printre altele, face posibilă crearea de matrici cu rezoluție foarte mare, care cu siguranță va fi foarte relevantă în lumina introducerii standardelor de imagine 4K.
Cat despre dezavantaje, in primul rand merita mentionat pretul foarte mare. Doar pasionații de home theater foarte bogați își pot permite asta. În plus, astfel de dispozitive nu pot fi numite compacte și ușoare, așa că este puțin probabil să fie utilizate în prezentări mobile. Destinul lor este sălile de cinema mari și mijlocii. Deoarece aceste dispozitive folosesc aceleași lămpi cu descărcare în gaz ca și lămpile cu cristale lichide translucide, toate dezavantajele asociate utilizării lor sunt pe deplin prezente aici. Să ne amintim că acesta este, în primul rând, zgomotul sistemelor de răcire active, precum și durata de viață limitată a lămpii, a cărei înlocuire va costa o sumă semnificativă.
DLP (tehnologie micro-oglindă)
Al treilea și cel mai activ jucător de pe piața dispozitivelor moderne de proiecție poate fi numit cu încredere tehnologie DPL, care funcționează și pe principiul reflexiv. Numele său este o abreviere pentru Digital Light Processing, care poate fi tradusă ca „Digital Light Processing”. Această tehnologie se bazează pe un sistem microelectromecanic special, care este o oglindă minusculă, a cărei poziție este controlată de o mecanică la fel de miniatură, controlată cu ajutorul semnalelor electrice. Oglinda poate fi în două poziții. În primul caz, reflectă lumina, care, după ce trece prin întreaga cale, formează un punct pe ecran. În a doua poziție, lumina lovește un dispozitiv special de absorbție a luminii. Este de remarcat faptul că, datorită dimensiunilor sale foarte mici, oglinda poate comuta foarte repede între două stări. Deoarece principiul de funcționare și control este similar cu cel binar (fără lumină - zero logic, lumină prezentă - unul logic), dispozitivele de acest tip sunt considerate digitale.
Pentru a forma o imagine, veți avea nevoie de o gamă întreagă de astfel de microoglinzi împreună cu mecanica de control, așa că inginerii au dezvoltat un microcip special realizat folosind tehnologia microelectronică, numit DMD sau Digital Micro Device.
Este de remarcat faptul că această tehnologie a fost dezvoltată de Texas Instruments încă din 1987, iar până în prezent matricele DMD sunt produse numai de această companie. Apropo, primul eșantion comercial al unui dispozitiv de proiecție bazat pe DLP a fost prezentat abia în 1996. Deci, cum funcționează aceste lucruri?
Există două scheme principale pe piață: cu un singur cip și cu trei cipuri. Primul este mai ieftin și, în consecință, mai popular, iar al doilea este mai scump și mai puțin obișnuit.
Deci, circuitul cu un cip DMD funcționează după cum urmează. Lumina de la sursă trece printr-o roată transparentă care se rotește rapid, care este împărțită în mai multe segmente colorate. Într-o primă aproximare, acestea sunt culorile roșu, verde și albastru. În continuare, fasciculul de lumină colorată este proiectat pe cipul DMD, strict sincronizat cu discul pe care microoglinzile au format deja un cadru pentru o anumită culoare. Fluxul reflectat este proiectat prin lentilă pe ecran. Deoarece, după cum am menționat deja, pentru fiecare microoglindă este posibilă doar una din două poziții, nuanțele de culori sunt formate de lumina timpului pe care fiecare microoglindă îl petrece în stare de reflexie. Și orice altceva este făcut de conștiința noastră și de inerția vederii, așa că pe ecran nu vedem culori individuale, ci o imagine care se schimbă fără probleme.
Diagrama tehnologiei DLP cu un singur cip
Principalele avantaje ale acestei scheme astăzi sunt luminozitatea ridicată și contrastul excelent al imaginii. Datorită designului cipurilor DMD, dispozitivele DLP oferă, de asemenea, timpi de răspuns fără precedent. Întrucât aici funcționează principiul reflexiei, eficiența utilizării fluxului luminos în astfel de lămpi este foarte mare, ceea ce înseamnă că sunt necesare lămpi de putere mai mică pentru a obține valorile de luminozitate necesare. În acest sens, se reduce consumul de energie, precum și zgomotul sistemului de răcire activ. De asemenea, este de remarcat faptul că cipurile DMD își păstrează caracteristicile originale în timp. În plus, datorită simplității designului, astfel de dispozitive, de regulă, se caracterizează printr-un preț relativ scăzut și dimensiuni compacte. În ceea ce privește uniformitatea imaginii și vizibilitatea pixelilor pe ecran, tehnologia DLP se află chiar între 3LCD și LCoS.
În ceea ce privește neajunsurile, acestea sunt, de asemenea, destul de semnificative. La primele modele, roata de culori se rotea cu o viteză de până la 3600 de rotații pe minut, astfel încât viteza de afișare a imaginilor individuale pe ecran, pe de o parte, era foarte mare, dar pe de altă parte, încă insuficientă. Din această cauză, spectatorul putea observa periodic așa-numitul „efect curcubeu”. Esența sa este că, dacă un obiect luminos a fost afișat pe un fundal întunecat pe ecran, iar privirea a fost mutată rapid de la o margine a cadrului la cealaltă, atunci acest obiect luminos s-ar dezintegra în „fantome” roșii, albastre și verzi. Mai mult, au existat destule astfel de scene în filme, iar disconfortul de la vizionarea lor s-a remarcat și el.
Pentru a-și reduce influența, dezvoltatorii au început să rotească roata de culori și să crească numărul de segmente de pe disc. La început au fost aceleași segmente roșii, verzi și albastre, dar erau șase și erau deja amplasate unul vizavi de celălalt. Astfel, rata cadrelor de ieșire s-a dublat, iar „efectul curcubeu” a devenit mai puțin vizibil. Au existat opțiuni cu adăugarea de segmente de culori intermediare, dar rezultatul a fost aproape același - mai puțin vizibil, dar încă prezent. Apropo, merită menționată separat problema culorii și luminozității în DLP-. Roata cu trei segmente a făcut posibilă obținerea unei bune redări a culorilor, dar totuși a redus luminozitatea, așa că au început să-i adauge o secțiune necolorată. Acest lucru a făcut posibilă creșterea fluxului luminos, dar a dus la culori albite cu un număr mic de gradații. Apoi Texas Instruments a creat tehnologia Brilliant Color (cu același disc cu șase segmente cu culori intermediare suplimentare), care a ajutat la corectarea situației. În prezent, pe piață există modele cu numărul de segmente individuale de pe roata de culori ajungând la șapte.
Pentru a fi corect, există și DLP-uri cu două cipuri care folosesc și o roată de culoare pentru a separa lumina în două componente, care sunt amestecuri de roșu și verde și roșu și albastru. Folosind un sistem de prisme, componenta roșie este izolată, care este direcționată către una dintre rețelele de microoglinzi. Componentele verde și albastră sunt proiectate alternativ pe celălalt cip. În continuare, două matrice DMD modulează fasciculele corespunzătoare, astfel încât un cadru roșu este proiectat în mod constant pe ecran, ceea ce face posibilă compensarea intensității insuficiente a părții corespunzătoare a spectrului de emisie al lămpii. Este de remarcat faptul că, odată cu creșterea costului (datorită utilizării a două cipuri micro-oglindă), o astfel de schemă nu a rezolvat complet problema „efectului curcubeu” și nu a fost utilizată pe scară largă. Prin urmare, producătorii nu au avut de ales decât să folosească un design cu trei cipuri micro-oglindă.
În sistemele cu trei matrice, fluxul de lumină de la sursa de lumină este împărțit în trei componente folosind o serie de prisme speciale. Fiecare fascicul este apoi direcționat către panoul micro-oglindă corespunzător, modulat și returnat la prismă, unde este combinat cu alte componente de culoare. Apoi, imaginea complet color este proiectată pe ecran.
Diagrama tehnologiei DLP cu trei cipuri
Avantajele unei astfel de scheme sunt evidente: luminozitate și contrast ridicat, timp de răspuns scăzut, absența „efectului curcubeu”, ceea ce înseamnă o vizionare confortabilă. Din nou, eficiența ridicată a utilizării fluxului luminos în acestea permite utilizarea lămpilor de putere mai mică, care, la rândul lor, reduce consumul de energie și zgomotul sistemului de răcire activ.
Principalul dezavantaj este, de asemenea, destul de evident: prețul. Costul unui cip DMD separat este foarte mare, și cu atât mai mult al trei, așa că modelele cu trei matrice servesc în principal segmentul de mijloc al sistemelor home theater. A doua dificultate este că, datorită designului căii optice în DLP, este extrem de dificil să se realizeze o deplasare mecanică a lentilei, deci poate fi găsită doar la modelele scumpe.
Revenind la circuitul cu un singur cip, este de remarcat faptul că dezvoltarea modernă a tehnologiilor semiconductoare optice și apariția LED-urilor și laserelor în culori albastru și verde au făcut posibilă dezvoltarea modelelor care nu au „efectul curcubeu”. Cea mai simplă opțiune a fost înlocuirea lămpii cu descărcare în gaz cu trei LED-uri puternice în culori primare. Sursele de lumină se pot porni și opri foarte repede, așa că această schemă a făcut posibilă și abandonarea roții de culoare, precum și creșterea în continuare a vitezei de schimbare a cadrelor de culoare. În plus, a fost posibil să se reducă mult consumul de energie și dimensiunile dispozitivului, inclusiv datorită unui sistem de răcire mai simplu. Și mai puțină generare de căldură are, de asemenea, un efect pozitiv asupra funcționării tuturor electronicelor. Prima a apărut în 2005 și cântărea mai puțin de jumătate de kilogram, în timp ce fluxul său luminos era suficient pentru a proiecta o imagine cu o diagonală de 60 de inci.
Diagrama tehnologiei LED DLP
Următorul pas a fost utilizarea laserelor semiconductoare ca sursă de lumină. Faptul este că utilizarea unor astfel de surse este considerată foarte promițătoare, datorită caracteristicilor excelente de culoare, timp și energie. În plus, lumina emisă de lasere are și polarizare circulară, care poate fi pur și simplu convertită în liniară și astfel simplifică designul. Așadar, sursele de radiație coerentă cu lungimi de undă corespunzătoare culorilor roșu, verde și albastru sunt furnizate alternativ formatoarelor speciale de difracție, care asigură uniformitatea luminii pe întreaga secțiune transversală a fasciculului. Apoi, după ce a fost aliniată de un sistem de oglinzi dicroice, fiecare componentă de culoare trece printr-un convertor optic, care transformă fasciculul subțire într-un fascicul larg de lumină. O serie de microoglinzi modulează lumina incidentă, iar imaginea rezultată a culorii corespunzătoare este proiectată pe ecran.
Diagrama tehnologiei laser DLP
Cea mai semnificativă îmbunătățire a acestor scheme este absența efectului de curcubeu, precum și rezultate remarcabile în redarea culorilor, luminozitate și contrast. Utilizarea LED-urilor și laserelor cu semiconductori ca sursă de lumină a făcut posibilă nu numai reducerea semnificativă a consumului de energie, ci și creșterea semnificativă a resursei. Producătorii pretind un timp mediu între defecțiuni de 10.000 până la 20.000 de ore. În plus, luminozitatea sursei rămâne constantă pe toată durata funcționării acesteia. Adevărat, astfel de dispozitive nu sunt încă disponibile pentru toată lumea: prețul unui produs inovator este încă la un nivel foarte ridicat.
Sa adaugam ca pe piata gasesti modele care folosesc atat lasere cat si LED-uri ca sursa de lumina. Pentru a fi foarte precis, există un singur laser - albastru, care, totuși, este responsabil pentru componenta verde. Cum este posibil acest lucru? Faptul este că un laser albastru strălucește pe o placă specială acoperită cu un fosfor, care începe să strălucească în verde. Componentele roșii și albastre ale imaginii sunt formate de LED-urile corespunzătoare. Ei bine, atunci totul este ca de obicei: lumina cu lungimi de undă diferite lovește cipul DMD unul câte unul și apoi este afișată pe ecran.
În plus, această schemă are variații cu o roată de culori, dar nu una translucidă, ci acoperită cu un fosfor. În primul caz, lumina roșie este generată de un LED, iar verde și albastru sunt generate de un laser albastru, care este îndreptat către un disc rotativ cu două tipuri de fosfor, care strălucesc alternativ cu lumină albastră și verde. În a doua versiune, nu există LED roșu, iar toate cele trei culori sunt formate de un laser și o roată de culori cu trei fosfori diferiți. Cert este că fosforul vă permite să evitați așa-numitul zgomot pete, iar utilizarea unui laser vă permite să obțineți nuanțe foarte bogate.
LDT (tehnologie laser)
În secțiunile anterioare, am analizat cele mai populare tehnologii în prezent, care sunt reprezentate pe scară largă pe piață. Acum este timpul să vă familiarizați cu o metodă foarte exotică de formare a imaginii.
În capitolul despre DLP, am analizat utilizarea laserelor semiconductoare ca sursă de lumină. Ce se întâmplă dacă fasciculele laser formează o imagine direct pe ecran? Această întrebare îngrijorează omenirea de zeci de ani, dar răspunsul la aceasta a fost primit în 1991, după ce a fost inventată LDT sau Tehnologia de afișare cu laser, care se traduce prin „Tehnologia de afișare cu laser”. Un prototip funcțional a fost prezentat în 1997, iar un prototip de producție în 1999. Deci, ce este remarcabil la principiul fizic bazat pe utilizarea laserelor?
Înainte de a răspunde la această întrebare, merită să înțelegeți de ce a fost nevoie să fie dezvoltată în primul rând o astfel de tehnologie. Cert este că dispozitivele de proiecție din anii 90 ai secolului trecut nu erau suficient de bune pentru a reproduce imagini foarte luminoase și în același timp foarte contrastante cu rezoluție mare. Laserele, datorită caracteristicilor lor fizice, ar putea corecta situația.
Este de remarcat faptul că încercările de a folosi surse de lumină coerente pentru a forma imagini au fost făcute cu destul de mult timp în urmă, începând cu anii 60. Mai mult, ideea inițială a fost înlocuirea fasciculului de electroni din tubul cu raze catodice cu un fascicul laser. În acest caz, designul a fost simplificat semnificativ, iar redarea culorilor a fost îmbunătățită. Cu toate acestea, la acel moment s-a dovedit a fi imposibil de depășit unele dificultăți tehnice, cum ar fi crearea de lasere care funcționează la temperatura camerei, precum și a sistemelor de deviere a fasciculului. Apropo, lucrări similare au fost efectuate în URSS. Dezvoltarea tehnologiilor semiconductoare și microelectronice a făcut posibilă depășirea dificultăților de mai sus și crearea LDT-, cu toate acestea, introducerea în masă a unor astfel de dispozitive este încă foarte departe.
Deci, cum funcționează tehnologia LDT? Sistemul este construit pe utilizarea a trei lasere de culori de bază, care sunt modulate în amplitudine de dispozitive electro-optice speciale. Folosind un sistem special de oglinzi translucide, razele sunt combinate într-un singur flux de lumină, care nu este încă o imagine color cu drepturi depline. Apoi, semnalul este trimis printr-un cablu optic către un sistem optic-mecanic de scanare a imaginii. Rama este construita dupa acelasi principiu ca la televizor - linie cu linie: de la stanga la dreapta si de sus in jos. Imaginea este scanată de-a lungul unei axe folosind un tambur rotativ special cu douăzeci și cinci de oglinzi speciale, iar de-a lungul celeilalte - prin devierea fasciculului cu un reflector oscilant. Este de remarcat faptul că laserul este capabil să descrie 48.000 de linii sau 50 de cadre pe secundă pe ecran, iar viteza de deplasare a unui punct de pe ecran ajunge la 90 km/s! Această viteză este, desigur, foarte mare pentru percepția noastră destul de inerțială, ceea ce ne permite să vedem pe ecran o imagine care se schimbă fără probleme. După scanare, semnalul luminos intră în sistemul de focalizare, care este combinat cu dispozitive de deviere în capul de proiecție. Apropo, una dintre caracteristicile sistemului este că sursa de lumină poate fi îndepărtată din dispozitivul de proiecție la o distanță de aproximativ 30 de metri, ceea ce înseamnă, la rândul său, posibilitatea de a utiliza lasere foarte puternice care necesită sisteme speciale de răcire, și, prin urmare, obținerea unei imagini de o luminozitate uriașă
Diagrama tehnologiei laser LDT
Ce avantaje are acest principiu al formării proiecțiilor? În primul rând, așa cum am menționat deja, aceasta este luminozitatea enormă a imaginii și, ca urmare, capacitatea de a proiecta o imagine pe o suprafață de câteva sute de metri pătrați. În plus, poate fi proiectat nu doar pe un plan, ci pe orice în general - iar imaginea va rămâne clară în fiecare punct! Și totul datorită laserelor: vă permit să scăpați de sistemul complex de amestecare și focalizare a fasciculelor. Mai mult, toate celelalte avantaje se datorează și naturii fizice a radiației coerente. De exemplu, laserele se împrăștie foarte puțin, așa că imaginea rezultată are un contrast foarte mare, de patru ori mai mare decât vederea umană! În plus, deoarece laserele sunt foarte monocromatice, imaginea are, de asemenea, o gamă extinsă de culori și o saturație ridicată. În plus, timpul de funcționare al surselor de radiații este de zeci de mii de ore, astfel încât nicio lampă tradițională cu descărcare în gaz nu poate concura pe deplin cu acestea. Același lucru se poate spune despre consumul de energie.
Tehnologia LDT este încă foarte tânără și are unele dezavantaje. De exemplu, aceeași redare a culorii. Pentru a colora fiecare fascicul, se folosesc cristale speciale care modifică lungimea de undă, astfel încât realizarea unei potriviri exacte nu este deloc ușoară. Dezvoltatorii lucrează la această problemă, dar deocamdată este destul de relevantă. Dimensiunile dispozitivului nu sunt deloc mici, așa că doar o echipă specială se poate ocupa de mobilitatea acestuia. Ei bine, poate că principalul dezavantaj al tehnologiei este prețul uriaș, care în principiu nu este surprinzător, deoarece acest produs este încă foarte departe de a deveni un produs de masă. Prin urmare, în prezent, tehnologia LDT poate fi de interes doar pentru companiile mari care sunt specializate în activități de concert, spectacole de lumini mari și instalații pentru conferințe serioase.
Dispozitiv proiector | Tehnologii pentru formarea imaginilor tridimensionale
Omenirea a fost interesată de proiectarea imaginilor tridimensionale aproape încă de la inventarea cinematografiei. Au fost propuse multe opțiuni de implementare, dar principiul de bază a rămas mereu același: pentru fiecare ochi ar trebui să fie generată propria sa imagine.
Interesul modern pentru imaginile tridimensionale a apărut după lansarea filmului lui James Cameron Avatar în 2009. Lumea planetei Pandora, prezentată în film în format stereoscopic, a fost atât de realistă încât un nou val de modă pentru imaginile tridimensionale nu a întârziat să apară. În acel moment, era deja o parte integrantă a unui home theater cu drepturi depline, așa că producătorii de echipamente au încercat să introducă noua tehnologie cât mai repede posibil nu numai în televizoare, ci și în dispozitivele de proiecție.
Din păcate, dezvoltatorii nu au reușit să cadă de acord asupra unui singur format, așa că în acest moment două tehnologii principale domină piața: polarizarea și obturatorul. Primul se bazează pe separarea imaginilor folosind polarizatoare. Prima implementare comercială a acestei idei a folosit polarizarea liniară, planurile direcției undei pentru fiecare ochi fiind reciproc perpendiculare. În practică, totul a fost implementat după cum urmează. Folosind două, două imagini sunt proiectate pe ecran, polarizate pentru fiecare ochi, ochelari speciali separă imaginile, iar privitorul percepe obiectele de pe ecran ca fiind tridimensionale. Această metodă de formare a avut mai multe dezavantaje: necesitatea de a folosi două, precum și un ecran special care avea reflectivitate crescută și nu schimba direcția de polarizare. În plus, privitorul trebuia să țină mereu capul drept pentru ca efectul tridimensional să nu dispară. Următorul pas în dezvoltarea acestei tehnologii a fost înlocuirea polarizării liniare cu polarizarea circulară și proiectarea cadrelor pentru fiecare ochi alternativ folosind un singur dispozitiv. Această abordare a făcut posibilă ținerea liberă a capului în timpul vizionarii, dar a dus la pierderea a jumătate din fluxul luminos. Tehnologia de polarizare, cu toate avantajele ei, practic nu este folosită în home theater, dar este folosită mai ales în sfera profesională.
A doua opțiune pentru obținerea unei imagini tridimensionale se bazează pe divizarea ramelor pentru fiecare ochi folosind ochelari speciali. afișează imagini alternative pentru fiecare ochi, iar rata de cadre poate ajunge la 120 Hz. În loc de lentile, ochelarii activi folosesc matrici LCD speciale care sunt sincronizate cu și blochează fluxul de lumină în așa fel încât fiecare ochi să vadă doar imaginile destinate acestuia. Deoarece, așa cum am spus deja, percepția noastră este destul de inerțială, fluxurile sunt percepute continuu și reunite într-o singură imagine tridimensională. Această tehnologie este cea mai utilizată în prezent în home theater, deși, în mod corect, merită remarcat faptul că este destul de populară și în mediul profesional.
Deci, procesul de obținere a unei imagini tridimensionale este clar, rămâne să ne dăm seama care vă permit să reproduceți o astfel de imagine. În stadiul actual de dezvoltare a tehnologiilor de proiecție, obținerea unei imagini tridimensionale s-a realizat pe baza sistemelor LCD, DLP și LCoS. Adevărat, având în vedere că metoda declanșatorului a fost folosită în home theater destul de recent, dezvoltatorii au încă multe probleme de rezolvat. De exemplu, performanța matricelor LCD nu îndeplinește încă pe deplin cerințele pentru viteza de actualizare și răspuns.
Dispozitiv proiector | Concluzii și perspective
Așadar, ne-am familiarizat cu principalele tehnologii de proiecție pentru formarea imaginilor în format cinematografic și, de asemenea, le-am examinat caracteristicile, avantajele și dezavantajele. Cu doar zece ani în urmă, erau dispozitive de afișare foarte exotice care tocmai începeau o ofensivă masivă în domeniul utilizării casnice. De-a lungul anilor, calitatea imaginii a atins un nivel foarte ridicat, multe dintre neajunsurile tehnologice ale modelelor timpurii au fost depășite, iar varietatea de dispozitive vă permite să alegeți unul pe gustul dvs. la un preț foarte rezonabil. Chiar și moda bruscă a imaginilor tridimensionale s-a reflectat imediat în modelele produse.
Astăzi situația arată așa. Cea mai comună tehnologie poate fi considerată cu încredere DLP. , construite pe panouri micro-oglinzi, se regasesc atat in segmentele low-cost, cat si in cele medii. În plus, această tehnologie este și foarte promițătoare, din mai multe motive. În primul rând, introducerea surselor de lumină LED și laser va ajuta la crearea dispozitivelor de proiecție în masă care vor fi foarte miniaturale și de putere redusă, cu flux luminos ridicat, contrast excelent, gamă de culori remarcabilă și durată lungă de viață. Și, în al doilea rând, performanța ridicată a unor astfel de panouri creează oportunități excelente pentru implementarea metodelor de mare viteză pentru formarea imaginilor tridimensionale.
Cel mai apropiat concurent al DLP este tehnologia 3LCD. În ciuda faptului că această schemă nu este nouă, este încă foarte populară atât pe dispozitivele ieftine, cât și pe cele cu preț mediu. Mai mult, în ciuda limitărilor inerente, de exemplu, în contrast și în dimensiunea distanței dintre pixeli, fiecare nouă generație de matrice nu încetează să uimească cu rezultate excelente. Deci, astăzi, limita tehnologică a capabilităților acestei metode de imagistică nu a fost încă atinsă.
Tehnologia cu cristale lichide pe siliciu este astăzi una dintre cele mai înalte calitate în ceea ce privește parametrii de imagine, totuși, este și una dintre cele mai scumpe, așa că acestea sunt folosite doar în sistemele home theater de nivel superior. Cu toate acestea, astfel de modele devin mai accesibile în fiecare an și chiar apar în segmentul de preț mediu, dar în acest sens sunt încă foarte departe de DLP și LCD.
Din când în când se pune problema posibilului impact al imaginii proiectate asupra sănătății umane. Se crede că imaginea generată folosind tehnologiile 3LCD și LCoS nu are niciun aspect negativ, deoarece este transmisă pe ecran într-o formă aplatizată, în timp ce DLP cu un cip micro-oglindă formează secvenţial trei imagini multicolore la viteză mare. Apropo, unele studii arată că un frame rate de 180 Hz nu este suficient pentru a elimina complet „efectul curcubeu” și oboseala vizuală asociată în timpul vizionării prelungite.
În ceea ce privește perspectivele de dezvoltare a tehnologiei de proiecție, speranțe foarte mari sunt asociate cu introducerea surselor de lumină semiconductoare, precum LED-urile și laserele, nu numai în domeniul home cinema, ci și în domeniul echipamentelor profesionale pentru concerte și spectacole de lumini. Am vorbit deja despre avantajele pe care le oferă această tehnologie, așa că merită să spunem câteva cuvinte despre posibilele consecințe. Până acum, metoda de formare a imaginilor folosind fascicule laser nu este doar foarte promițătoare, ci și foarte tânără, ceea ce înseamnă că practic nu există date despre posibilul impact asupra sănătății umane. Cu toate acestea, se știe de mult timp că un fascicul laser cu o putere de radiație de 1 mW poate fi periculos pentru vedere și, prin urmare, atunci când se utilizează o astfel de tehnică, posibilitatea ca fasciculul de lumină direct să lovească publicul ar trebui exclusă complet. În general, problema siguranței rămâne de investigat.
Poate că în viitorul apropiat, toate eforturile producătorilor de echipamente de proiecție ar putea fi în zadar, deoarece, paradoxal, tehnologia OLED poate deveni principalul concurent pe piața home theater. Judecă singur: astăzi nu vei surprinde pe nimeni cu televizoarele LCD cu o diagonală de 1,5 metri, iar modelele record arată chiar și o imagine de peste 2,7 metri, în ciuda faptului că dimensiunea medie a imaginii într-un home theater este exactă. aproximativ 3-4 metri pe diagonală. Există deja mostre comerciale de modele de televizoare OLED bazate pe substraturi flexibile, care fac posibilă producerea nu numai de ecrane plate, ci chiar concave. Și asta, la rândul său, ne pictează perspective foarte tentante: poate că în viitor nu vom mai avea nevoie nici de ecrane, nici de paravane. Pentru a vă scufunda în acțiunea filmului, tot ce trebuie să faceți este să apăsați butonul de pornire electrică și o pânză uriașă flexibilă acoperită cu LED-uri organice va apărea lin din nișa peretelui. Mai rămâne doar să pornești filmul și să te bucuri de imagine.
În era tehnologiei de înaltă definiție, proiectoarele devin din ce în ce mai populare, deoarece vă permit să recreați atmosfera unui adevărat cinematograf acasă. Desigur, această idee poate fi implementată și folosind un televizor LCD cu diagonală mare a ecranului și suport pentru standardul video 4K.
Cu toate acestea, conținutul cu o astfel de rezoluție este încă rar, iar televizoarele din această clasă nu sunt ieftine. Proiectoarele moderne Full HD sunt capabile să ofere o calitate excelentă a imaginii și, de asemenea, ocupă mult mai puțin spațiu.
LCD vs DLP
Proiectoarele moderne folosesc tehnologii LCD (Liquid Crystal Display) și DLP (Digital Light Processing), care diferă prin principiul formării imaginii. În cazul DLP, rolul unui pixel este jucat de o oglindă în miniatură. În fața unui set de astfel de „pixeli” există un filtru rotativ, împărțit în segmente colorate.
Lumina este transmisă printr-un filtru, lovește oglinzile și este reflectată de acestea pe ecran. Tehnologia LCD folosește matrici care sunt iluminate de lumina reflectată de un sistem de oglinzi. Fiecare oglindă este un filtru de lumină și furnizează matricei doar una dintre cele trei culori primare.
Desigur, ambele tehnologii au atât avantaje, cât și dezavantaje: de exemplu, proiectoarele LCD oferă culori bogate, în timp ce soluțiile DLP au un contrast mai mare. Printre dezavantajele modelelor LCD, este de remarcat adâncimea mai mică a culorii negre, iar proiectoarele DLP au un „efect curcubeu”. Cu toate acestea, în dispozitivele moderne, aceste deficiențe sunt aproape invizibile.
Conform rezultatelor diferitelor noastre teste comparative, proiectoarele LCD, deși nu cu mult, sunt încă înaintea soluțiilor DLP în ceea ce privește calitatea imaginii. După cum știți, tehnologia de proiecție LCD a fost dezvoltată de compania japoneză Epson, iar primul dispozitiv bazat pe acest principiu a fost creat acum 25 de ani. În toți acești ani, tehnologia a fost semnificativ îmbunătățită și rafinată.
Un proiector 3D de la Epson în valoare de 75.000 de ruble acceptă rezoluția Full HD, vă permite să conectați smartphone-uri și tablete prin conectorul HDMI MHL și este capabil să afișeze o imagine cu o diagonală de până la 300 inchi.
Probabil te vei confrunta cu o alegere dificilă. Pentru cei care nu au mai întâlnit acest tip de tehnologie, este dificil să navigheze în sortimentul imens pe care îl oferă magazinele și să aleagă proiectorul optim pentru anumite scopuri. În acest articol vom vorbi despre principalele tipuri de proiectoare, precum și despre cele mai importante caracteristici ale proiectorului și încăperii cărora ar trebui să le acordați atenție atunci când alegeți un dispozitiv:
- Termeni de utilizare
- Luminozitate
- Calitatea culorii
- Contrast
- Permisiune
- Metode de instalare
- Conectori și interfețe
- Funcționalitatea rețelei
- Durata de viață a lămpii
- Suport 3D
- Cerințe de întreținere
Postarea s-a dovedit a fi voluminoasă pentru că am încercat să colectăm toate informațiile care ar putea fi necesare atunci când alegem un proiector într-un singur loc și să le sortăm pe secțiuni.
Termeni de utilizare
Proiectoarele pot fi împărțite în trei clase în funcție de tipul de încăpere în care sunt utilizate.
Cea mai mare parte a proiectoarelor sunt dispozitive concepute pentru a fi utilizate în birouri, săli de spectacol, săli de clasă și alte zone în care există lumină. Scopul unor astfel de proiectoare este de a produce o imagine bună, indiferent de iluminarea artificială. Desigur, luminile pot fi stinse, dar capacitatea proiectoarelor pentru birouri și instituții de învățământ de a produce luminozitate ridicată a devenit o cerință obligatorie. Astfel de proiectoare sunt adesea numite „mobile” deoarece sunt destul de ușor de mutat dintr-un loc în altul. Tot în scopuri similare sunt oferite aparate clasificate după tipurile „proiectoare pentru educație” sau „proiectoare pentru afaceri”
Al doilea tip de proiectoare este proiectoare home theater, conceput să funcționeze când luminile sunt stinse. În aceste condiții, proiectoarele nu necesită luminozitate mare, dar reproducerea corectă a culorilor și nivelurile ridicate de contrast sunt foarte vizibile și foarte apreciate.
Apropo de fanii filmului, merită menționat că recent a început să apară conținut în format 4K (4096x2160 și 3840x2160), așa că au apărut deja proiectoare High-End care suportă astfel de rezoluții. Dar sunt extrem de scumpe! Din fericire, Epson are unul care vă permite să scoateți efectiv conținut 4K folosind matrice full HD. Îl numim „Îmbunătățire 4K”. Pentru cei care nu au auzit încă cum funcționează această tehnologie, permiteți-mi să explic că esența „îmbunătățirii 4K” este aproximativ următoarea: la fiecare al doilea cadru, imaginea este deplasată cu o jumătate de pixel în diagonală, ca urmare a faptului că fiecare pixel este împărțit în patru subpixeli:
În esență, este creat un câmp vizual cu rezoluție 4K. Deși fiecare pixel din acest câmp nu poate fi controlat, este totuși posibil să extragi detalii din conținutul nativ 4K care ar fi imposibil de afișat pe un proiector Full HD sau WUXGA. Intreaba de ce"? Raspund: pentru capacitatea de a afișa conținut 4K fără o plată excesivă uriașă. La urma urmei, acum puteți cumpăra un proiector care nu costă mult mai mult decât un model cu rezoluție full HD, dar care este capabil să scoată efectiv conținut 4K, mai degrabă decât să lanseze un model cu matrice 4K reale, care va costa „ca un avion”. Mai exact, pot fi produse, dar doar câțiva își permit.
Multe proiectoare home theater oferă funcționalități care vă permit să creați o imagine vizual mai clară în limitele rezoluției disponibile a proiectorului. De exemplu, Epson are această funcție numită „Super Resolution”. Între noi o numim „Mască neclară”, după numele filtrului cu același nume din Adobe Photoshop: iar claritatea crește și micro-contrastul la tranzițiile dintre zonele imaginii, care mărește vizual de fapt claritatea percepută a imaginii.
Instalare și parametrii camerei
Poate că aici ar trebui să înceapă articolul. Fiecare proiector are un parametru numit „raport de aruncare”, care indică raportul dintre distanța de la proiector la ecran și lățimea ecranului.
Sunt numite proiectoare cu un raport mare de aruncare lung-focal. De exemplu, cu un raport de 2,0:1, proiectorul vă va oferi o imagine de 2 metri lățime de la o distanță de 4 metri. Pereții sunt suficient de lungi pentru tine? Există obiecte la 4 metri de ecran care ar face dificilă instalarea proiectorului acolo?
Sunt luate în considerare proiectoarele cu un raport mic de proiectare focalizare scurtă. De exemplu, Epson numește proiectoare cu o rată de proiectare de 0,55:1, în timp ce alți producători numesc uneori proiectoare cu o rată de proiectare mai mică de 1,5:1.
Instalare rapida
Uneori trebuie să instalați un ecran mobil și să ajustați imaginea în cel mai scurt timp posibil. În acest caz, proiectorul poate fi amplasat sub nivelul necesar, de exemplu, pe un dulap, mai degrabă decât pe o masă. Dacă priviți ecranul sub un unghi diferit de 90 de grade, imaginea proiectorului este distorsionată și devine trapezoidală în loc de dreptunghiulară. Pentru a corecta rapid această problemă, utilizați „corecția geometriei trapezoidale” (“keystone”). Poate că toate proiectoarele au această funcție și o puteți controla direct de la panoul de control încorporat în proiector. Pe lângă verticală, există și corecția geometriei orizontale, care vă permite să poziționați proiectorul la stânga sau la dreapta față de centrul ecranului. Majoritatea proiectoarelor Epson au ambele opțiuni, care activează automat caracteristica Quick Corner, care vă permite să reglați forma ecranului prin schimbarea poziției celor patru colțuri ale acestuia.
Multe proiectoare sunt echipate cu corecție automată a geometriei verticale.
Unele proiectoare Epson au caracteristici suplimentare care facilitează instalarea. „Screen Fit” vă permite să identificați ecranul printr-un cadru negru și să ajustați instantaneu geometria cu un singur clic pe buton. Focus Help vă permite să vă focalizați perfect obiectivul fără a trece de la proiector la ecran.
Desigur, funcțiile menționate duc la o oarecare deteriorare a clarității imaginii, dar nu în așa măsură încât imaginea să-și piardă semnificativ atractivitatea, iar textul să-și piardă lizibilitatea.
Conectori și interfețe
Setul standard de conectori de pe majoritatea proiectoarelor include interfețe HDMI și VGA. Ambele vă permit să primiți semnale de până la 1080p fără probleme. Cu toate acestea, dacă doriți să afișați 3D în format Blu-ray 3D, veți avea nevoie de versiunea HDMI 1.4 sau mai mare.
Majoritatea proiectoarelor, cu excepția celor de instalare și a celor premium pentru acasă, au sunet încorporat. În cele mai multe cazuri, vorbim de un difuzor cu o putere de la 2 până la 16 wați (cu cât mai mult, cu atât mai tare). Dacă nu aveți la îndemână un sistem de sunet extern, puteți transfera sunetul către proiector fie împreună cu video prin HDMI, fie separat, ceea ce necesită un conector Audio In. La rândul său, intrarea audio poate fi fie RCA (laleaua), fie un mini-jack de 3,5 mm, precum căștile. Proiectoarele educaționale pot fi echipate și cu o intrare pentru microfon.
Un număr de proiectoare au in weekend Conectori VGA și audio (Ieșire VGA, Ieșire audio), permițându-vă să transmiteți semnalul în continuare către alte dispozitive, permițând proiectorului să funcționeze ca un splitter. Conectorii USB pot juca diferite roluri:
- Conectarea unei camere pentru documente
- Conectarea unui suport USB
- Transferul video și sunet de pe un computer
- Transmiterea semnalelor mouse-ului către computer (de la butoanele telecomenzii sau proiectoarele interactive)
În general, este adesea imposibil să-ți dai seama de funcționalitatea USB fără a citi instrucțiunile. De exemplu, dacă suportul media extern este acceptat, ce formate de fișiere poate reda proiectorul? Intrările USB pot fi, de asemenea, de diferite formate - Tip A (cum ar fi unitățile flash), Tip B (precum imprimantele), mini-USB.
În educație, conectorii mai vechi, cum ar fi RCA (Lalea) și S-Video, pot fi solicitați.
Interfața HDBaseT este populară în proiectoarele de instalare, permițând transmiterea video și a altor informații pe distanțe lungi folosind un cablu de rețea cat5/6 ieftin.
Capabilități de rețea
Prin conectarea unui proiector la rețeaua unei organizații, puteți rezolva două probleme: prima este controlul de la distanță al proiectoarelor și monitorizarea stării acestora folosind un software special. Al doilea este să utilizați proiectorul ca proiector partajat și să transferați imagini la acesta prin intermediul rețelei.
De asemenea, este posibil să proiectați prin rețea wireless de pe dispozitive mobile. Pentru mai multe detalii, consultați „Capacitățile de rețea ale proiectoarelor Epson”. O altă opțiune pentru conectarea dispozitivelor mobile este prin interfața HDMI cu suport MHL. Această opțiune de conectare vă permite să duplicați ecranul unui dispozitiv mobil pe proiector (dacă acceptă MHL).
Durata de viață a lămpii
Producătorii publică întotdeauna durata de viață estimată a lămpii utilizate în proiector. Proiectorul în sine poate folosi lampa în modul „normal” sau „economic” („Eco”). Luminozitatea acestuia din urmă, de regulă, este mai mică cu aproximativ 20-30%, dar acest lucru duce la o durată de viață mai lungă a lămpii. De asemenea, multe proiectoare Epson au o funcție „A/V mute”, care vă permite să întrerupeți prezentarea pentru o perioadă fără a opri proiectorul. În acest mod, lampa este redusă temporar cu 70%. Pentru proiectoarele moderne, în special cele folosite în educație și afaceri, costul înlocuirii lămpii nu este foarte mare, dar tot trebuie luat în considerare, mai ales la achiziționarea unui lot de proiectoare.
Prezența unui filtru de aer, care împiedică pătrunderea prafului în lampă, are un efect pozitiv asupra duratei de viață a lămpii. Apropo, sistemul de răcire și modul în care este utilizată lampa afectează și zgomotul proiectorului. Este deosebit de important să țineți cont de acest parametru în spații și încăperi mici.
Dar nu doar o lampă! Din 2015, catalogul Epson are o gamă largă de proiectoare cu laser. Acestea. proiectoare cu sursă de lumină laser. Principalul lor avantaj: sursă de lumină 20.000 de ore sau mai mult! Primul semn a fost, și apoi a apărut o serie întreagă de proiectoare laser pentru o varietate de sarcini: și chiar și neobișnuitul Epson LightScene EV-100, realizat în formă de reflector. Astfel de proiectoare, printre altele, diferă și prin capacitatea de a fi instalate în orice poziție.
Apariția în catalog a mai multor proiectoare laser „acasă” de buget este acum doar o chestiune de timp.
Suport 3D
Când afișați 3D de pe un computer, trebuie să vă asigurați că proiectorul acceptă formatul de pereche stereo pe care îl trimiteți. Exemple de formate sunt „sus-jos”, „una lângă alta”, „împachetarea cadrului”. Pentru a afișa discuri Blu-ray 3D, este necesară o versiune de interfață HDMI începând de la 1.4.
3D este suportat într-o anumită măsură de multe proiectoare, deși cea mai bună calitate este oferită de dispozitivele special concepute pentru această sarcină. Orice tehnologie 3D funcționează datorită faptului că o imagine care nu este destinată acesteia este ascunsă de fiecare ochi. De exemplu, ochelarii activi acoperă alternativ fie ochiul stâng, fie ochiul drept cu un ecran LCD. Acest lucru duce la o scădere multiplă a luminozității imaginii 3D, care este principala problemă a oricărui sistem 3D. Combinând luminozitatea maximă inerent ridicată a proiectorului și luminozitatea culorii cu tehnologia Epson Active Glasses de 480 Hz, care reduce timpul necesar pentru închiderea ambelor uși, proiectoarele 3D Epson oferă imagini 3D cu luminozitate mai mare pentru imagini mai luminoase și mai vibrante.
Notă din 03.04.2019- sistem de proiecte pereche întrerupt și nu se mai vând, deoarece putem presupune cu siguranță că „era renașterii 3D” s-a încheiat cu succes și marea majoritate a cumpărătorilor (inclusiv în afaceri și instalații) au proiectoare cu 3D pur și simplu neinteresant. Prin urmare, în prezent, doar produsele Epson pot afișa imagini în 3D Proiectoare 3D pentru home cinema.
Pentru a fi corect, vă spun că în 2016 mai exista o altă soluție interesantă, concepută inițial pentru 3D - sistemul Epson EB-W16SK. a două proiectoare gemene EB-W16. Spre deosebire de proiectoarele convenționale, a folosit tehnologia ochelarilor 3D nu activi, ci pasivi, bazată pe filtre polarizante. Deși sistemul EB-W16SK era mai scump decât un proiector 3D separat, iar tehnologia pasivă a necesitat achiziționarea unui ecran special, s-au realizat economii semnificative prin achiziționarea de ochelari pasivi ieftini (ochelarii activi buni costă în jur de 100 USD). Din acest motiv, EB-16SK a fost o alegere bună atunci când a fost necesar să se demonstreze 3D unei întregi clase.
Cerințe de întreținere a proiectorului
În cele din urmă, să vorbim despre o componentă atât de importantă a proiectorului precum filtrul de praf. Mulți producători susțin că proiectoarele lor nu au filtre care necesită curățare și înlocuire, ceea ce înseamnă că nu mai există un consumabil. Dar ceea ce nu spun ei este că a avea un filtru de praf ajută la prelungirea duratei de viață a proiectorului și la evitarea costurilor mari de reparații. Pentru comparație, proiectoarele DLP pot fi curățate de praf doar la un centru de service pentru bani, dar oricine poate curăța filtrul detașabil de pe un proiector 3LCD acasă. Filtrele trebuie curățate cel puțin o dată la trei luni.
În loc de ieșire
Sperăm că, ținând cont de toate recomandările din această postare, veți putea face alegerea potrivită, iar atunci proiectorul nu numai că vă va ajuta în munca dvs., ci vă va aduce și multă bucurie, bună dispoziție și de neuitat. experiențe de la vizionarea de filme și jocuri pe marele ecran.
Adaugă etichete
