Всё, что нужно знать о технологиях в современных проекторах

Для увеличения изображения, которое бы могли видеть сразу несколько людей, проекторы используются уже больше ста лет. Но даже сегодня, когда по характеристикам они могут конкурировать с телевизором за место в доме, приобретать их решаются немногие. Большинство опасается, что в родных четырех стенах толку от проектора будет мало. А ведь из него и хорошей акустической системы можно собрать домашний кинотеатр и не тесниться у одного небольшого экрана. Если брать в расчет компанию человек в шесть-семь, то альтернативы для просмотра кино дома просто не существует. Проектор гораздо лучше телевизора подойдет для консольных игр и обучающих занятий с детьми, не вырабатывая у чада привычку утыкаться в «ящик». Ну а про такие полезные свойства проекторов, как компактность, небольшая по сравнению с плазменными телевизорами цена, отдельно и говорить не стоит.

С преимуществами проекторов все понятно: они не занимают много места, не очень дорого стоят, позволяют с умом использовать пространство дома и наслаждаться кино и играми вместе с большим количеством гостей. Но когда приходишь в магазин с колотящимся от предвкушения радости сердцем, глаза разбегаются, а руки опускаются. Внезапно возникает вагон вопросов: какой проектор выбрать, на какие характеристики обращать внимание и что вообще нужно знать о современных проекторах, чтобы сделать правильный выбор? Сориентироваться в технологиях, которые используются в подобной технике, поможет этот гид.

Но для начала давайте рассмотрим основы зрительного восприятия человека. Эта информация поможет нам понять различия между проекторами и сделать правильный выбор.

Распознавание цвета человеком происходит в мозге. При этом отражающийся от объекта свет, например свет солнца, светильника или дна летающей тарелки (ну, все знают, все хоть раз видели), воспринимается светочувствительными рецепторами, расположенными на сетчатке глаза, и превращается в электрические сигналы. В сетчатке есть два основных типа светочувствительных клеток, так называемые палочки и колбочки: 6 миллионов колбочек обеспечивают цветовосприятие и четкость, а 120 миллионов палочек — восприятие темных и светлых контрастов. Есть три вида колбочек, различающихся по максимальной чувствительности к красному, зеленому и синему волновому диапазону света, каждый тип отвечает за свой цвет. Комбинация импульсов трех видов колбочек может создавать любое цветовое ощущение. Полное, одинаковое по интенсивности возбуждение дает белый цвет; и, напротив, при отсутствии возбуждения световым излучением глаз отправляет в мозг сигнал «черным-черно!», а тот уже решает — пугаться или засыпать. Воспринимаемая человеком часть цветового спектра составляет примерно 380-780 нанометров. Длиннее — инфракрасный диапазон, короче — ультрафиолетовый. Последний, кстати, видят пчёлы.

Структура изображения и цветовые пространства

Способность человеческого мозга синтезировать из красной, зеленой и синей составляющих цветное изображение используется в подавляющем большинстве компьютерных мониторов. На основе цветовой модели RGB (Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий) для отображения цветной точки изображения используются три близко расположенных источника света. Каждый из них отвечает за один цвет — красный, зеленый и синий — на разных уровнях яркости. Расстояние между источниками так мало, что человеческий глаз не может отделить друг от друга отдельные цвета. При этом каждый такой триплет соответствует одному пикселю, который уже и воспринимается глазом как одна точка определённого цвета.

В мозге отдельные цвета наслаиваются по принципу аддитивного смешения цветов и воспринимаются как самостоятельный цвет. Если монитор показывает белый цвет, три люминофора (если используется электронно-лучевая трубка) светятся с одинаковой силой. Чтобы изобразить на экране жёлтый лимон, светятся только красные и зеленые люминофоры, а синие остаются темными. С помощью базовых цветов с 256 уровнями яркости монитор или проектор в целом может создать 16,7 миллиона цветов (256x256x256 = 16,7 млн).

Технологии проецирования

На сегодняшний день в мире наиболее распространены две технологии проецирования: DLP и 3LCD.

В одночиповом DLP-проекторе используется цифровое зеркальное устройство (DMD — Digital Mirror Device), небольшая по размерам матрица из тысяч крохотных зеркал, каждое из которых способно наклониться в одну или другую сторону, отражая свет в объектив или на светопоглощающую поверхность. Таким образом, матрица создает изображения с градацией серого цвета (точнее, с градацией коэффициента отражения). Но чтобы создать полноцветное изображение, нужно смешать отражения трёх цветов от этой матрицы зеркал. Решается задача довольно элегантно. Между DMD и лампой (она светит белым, в котором на самом деле в равной пропорции есть красный, зелёный и синий цвета) устанавливается колесо с тремя светофильтрами. Колесо вращается, на матрицу зеркал попадает последовательно свет трёх первичных цветов, и для каждого из них зеркала успевают выстроить собственную картинку.

Поскольку смена изображений из отдельных цветов происходит очень быстро, человеческий глаз не может воспринять смену картинок и они синтезируются мозгом в целое цветное изображение.

Частота распознавания у людей различна, поэтому этот способ передачи изображения сопровождается эффектом радуги. Это случается, когда какой-то объект на экране быстро перемещается, тогда глаз может заметить мерцание и расслоение границы на отдельные цвета.

В 3LCD-проекторах все три цвета «работают» одновременно: свет лампы с помощью специальных дихроичных зеркал расщепляется на красный (R), зеленый (G) и синий (B) и направляется на три отдельные ЖК-панели. Изображения с градацией серого цвета создаются на панелях и просвечиваются цветовым лучом. Затем три луча вновь соединяются призмой и через объектив отправляются на экран.

При этом обеспечивается особенно хорошая цветовая яркость, потому что три основных цвета образуются параллельно, а не последовательно, как в технологии DLP. Таким образом достигается яркое и четкое изображение. В проекторах, использующих технологию 3LCD, изображение формируется внутри проектора — это соответствует естественному зрительному восприятию.

Принцип работы ЖК-панели в технологии 3LCD   

Но важен не только общий принцип создания цветного изображения, имеет значение каждая деталь. Например, в проекторах Epson изображение формируется на трёх ЖК-панелях, каждая из которых имеет прозрачный слой с пиксельной матрицей, соответствующей разрешению монитора. На поверхности размером всего 2,5 см2 (0,9-дюймовая панель) 768 432 пикселей (при разрешении 1024x768) обеспечивают точнейшую детализацию. Каждый пиксель этой матрицы состоит из жидких кристаллов, направленность которых регулируется собственным транзистором. От того, как направлен кристалл, зависит, какая доля света пройдёт дальше.

Оптическая система

Технология 3LCD дополняется оптической системой. Многократно просветленные линзы (многолинзовая матрица) перед лампой обеспечивают яркое и равномерное освещение. Затем над этим светом работают уже упомянутые выше дихроичные зеркала, раскладывающие его на три составляющих: красную, зеленую и синюю. Каждое из них отражает только определенную часть светового спектра. Первое дихроичное зеркало отражает красную составляющую света, в то время как зеленая и синяя проходят через зеркало. Второе дихроичное зеркало отражает зеленую составляющую света, обрекая синюю на одинокое путешествие дальше. Далее обычные отражательные зеркала направляют каждый цветной свет через фокусирующие линзы и повышающие контрастность поляризационные светофильтры — на соответствующую ЖК- панель.

Технология Panel on Prism

Чтобы соединить три цвета обратно в один луч, они проходят через собирающую призму. И тут тоже есть свои хитрости. Например, конструкторы Epson придумали крепить ЖК-панели прямо на призму с помощью специального клея. За счёт этого им удалось спасти лучи от светопотерь и избежать ошибок настройки — три одноцветных изображения точно наслаиваются друг на друга и складываются в одну яркую полноцветную картинку.

Основные критерии качества

Итак, определим основные моменты, на которые стоит обратить внимание, если вы планируете приобретать проектор: технология проецирования, яркость, контрастность и разрешение. Давайте рассмотрим их подробнее.

Яркость

Единицей измерения яркости проектора является ANSI-люмен. Люмен характеризует световой поток и обозначает испускаемое источником света видимое излучение, а приставка «ANSI» намекает на то, что яркость измерена по методам, утверждёнными Американским национальным институтом стандартов (ANSI). Сделал он это для того, чтобы можно было сравнивать данные отдельных устройств. Этот же способ измерений был принят и Международной электротехнической комиссией (IEC), а также описан в стандарте DIN EN 61947-1.

Проекторы с показателем от 2 000 ANSI-люменов используются преимущественно в сфере бизнеса, поскольку их можно устанавливать в наполненных дневным светом помещениях, а связанное с этим снижение яркости должно компенсироваться более высокой мощностью.

Цветовая яркость

Показатель яркости является важнейшим критерием при выборе проектора, однако он не раскрывает полностью способность проектора воспроизводить цвета. Даже у проекторов новейшего поколения имеются существенные различия в качестве цветопередачи.

Для того чтобы оценить цветопередачу проектора, нужно обратить внимание на такой показатель, как цветовая яркость. При традиционном измерении яркости измеряется общее количество проецируемого белого света в 9 точках стандартной площади проекции. Для показателя цветовой яркости при таком же способе измерения используются 3 разных цветовых изображения для регистрации первичных цветов (красного, зеленого и синего) в каждом сегменте.

Для максимального качества изображения проектора цветовая яркость должна быть равна яркости белого.

Контрастность

Показатель контрастности указывает на максимально возможное количество оттенков серого, которые проектор способен отобразить отдельно друг от друга. Чем больше этот показатель, тем сильнее контраст и тем ярче и насыщеннее выглядит изображение. Контрастность проявляется в полностью затемненных помещениях, а вот насыщенных дневным светом помещениях окружающий свет значительно осветляет черный цвет проекции — изображение становится бледнее. Таким образом, естественная цветопередача при максимальной световой мощности становится более важным критерием оценки качества проектора при обычном применении.

Разрешение

Сфера использования проектора также зависит и от разрешения. Разрешение — это количество максимально отображаемых точек изображения. Оно указывается двумя значениями, разрешением по горизонтали и вертикали. Значение 1024x768 показывает, что проектор может в целом отображать 786 432 точки изображения. Чем выше разрешение, тем больше деталей может быть отображено, то есть тем четче изображение. Если вспомнить устройство проектора, то становится ясно, что разрешение проектора определяется разрешением ЖК-панелей или цифрового зеркального устройства. Нужное вам разрешение зависит от того, какого рода картинку вы собираетесь выводить на экран — презентации, фильмы или игры, — а также от размеров самого экрана.

Итог

Как видим, проектор — это вовсе не шайтан-машина, к которой страшно подойти. Теперь вы знаете, как работают проекторы и какие у них есть характеристики, так что выбрать подходящую модель будет совсем несложно. А выбрав, не забудьте поразить друзей фразой вроде такой: «Кстати, тут новый кинотеатр открылся — огромный экран! Где? Да у меня дома!»

Ссылки

Заглавная картинка с designarena.hu






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.