Dlp проектор что это такое

Свет мой, зеркальце: DLP-проектор

dlp проектор что это такое

Не успела компания Texas Instruments (TI) выпустить самую последнюю модель своего DMD-кристалла — HD-2/Mustang, как в России появились первые проекторы и телевизоры, изготовленные по этой технологии. Раньше, чем во многих других странах.

Grand Cinema представляет собой образец безупречного итальянского дизайна

На поверхности кристалла расположены более 1,3 млн микрозеркал

Что такое DLP

У многих видеопроекторы до сих пор ассоциируются с мутным, неярким и расплывающимся изображением на экранах в советских Ил-86. А между тем

за прошедшее десятилетие проекторы по качеству догнали телевизоры и плазменные панели, а по многим параметрам — и перегнали. Наибольший прогресс продемонстрировала технология DLP — Digital Light Processing.

Сердцем DLP-видеопроекторов служат DMD-чипы (Digital Micromirror Device), которые вот уже 15 лет монопольно производит TI. На поверхности DMD-кристалла расположено около 1,3 млн микроскопических зеркал, каждое из которых в пять раз меньше среза человеческого волоса и отвечает за один пиксель на проецируемом изображении.

Каждое подпружиненное зеркало, управляемое своей ячейкой видеопамяти, при подаче на нее напряжения может отклоняться на небольшой угол (10−120). Собственно изображение на экране получается так: яркий источник света направляется на кристалл DMD.

Те микрозеркала, на которые подан электрический сигнал, поворачиваются и отражают световой поток в объектив, который и формирует дальнейшую картинку на экране. Микрозеркала, которые «неактивны», отражают свет в специальную черную ловушку, задача которой — максимально поглотить свет.

Кстати, чем больше угол отклонения зеркал, тем выше контрастность: не происходит паразитной засветки экрана. У новейшего HD-2/Mustang этот угол максимальный на сегодняшний день — 120.

Но точка может быть только одной яркости. Как же получаются оттенки на экране? Дело в том, что микрозеркало может отклоняться с частотой несколько тысяч раз в секунду. Чем чаще зеркало находится в «активном» состоянии, тем ярче видимая глазом точка. Самые последние DMD-кристаллы способны воспроизводить 1024 оттенка серого цвета.

Еще более интересным способом получается цветное изображение. Например, на обычном телевизоре цвет образуется посредством рядом стоящих точек трех цветов — красного, зеленого и синего. В нашем мозгу эти базовые цвета смешиваются и образуют любой другой. Аналогичным образом цвет получается и в журнале, который вы держите в руках. Назовем этот способ «пространственным» смешением цветов.

В однокристальных DLP-проекторах все происходит несколько иначе. Перед источником света быстро вращается прозрачный диск, разделенный на три одинаковых сектора — красный, зеленый и синий.

процессор делит исходный сигнал на эти три цветовые составляющие и выдает на DMD-чип сигнал, соответствующий цвету сектора, который находится в данный момент перед источником света.

Таким образом на экране очень быстро сменяют друг друга три изображения — красное, зеленое и синее, которые, смешиваясь в нашем мозгу, позволяют нам видеть полноцветную картинку в 16,7 млн оттенков. Такое цветообразование можно назвать «временным».

Исходя из описанной схемы можно легко посчитать частоту вращения светофильтра — 150 раз в секунду для 50 Гц систем (PAL и SECAM) и 180 — для 60 Гц (NTSC).

Кинофильм не обязателен

Благодаря перечисленным особенностям DLP обеспечивает высочайшее качество изображения — без шумов, с высокой контрастностью, хорошей цветопередачей и богатым диапазоном полутонов. До недавнего времени эта технология использовалась только для видеопроекторов высшего класса.

Признанный лидер в данном сегменте — итальянская компания SIM2 Multimedia решила впервые применить ее в проекционном телевизоре Grand Cinema RTX. Сердцем системы является самый совершенный на сегодняшний день DMD-чип — HD-2/Mustang, имеющий реальное разрешение 1280 x 720 пикселей и позволяющий воспроизводить не только DVD, но и видеосигнал в стандарте HDTV.

Специально для RTX была разработана короткофокусная оптика высокого разрешения, уменьшающая глубину корпуса (в традиционных проекторах используются длиннофокусные объективы). Ноу-хау SIM2 — проекционный экран, образованный мельчайшими двояковыпуклыми линзами Френеля. Благодаря им проецируемое изображение не рассеивается экраном, а с высокой точностью передается зрителям.

Вся оптическая система Grand Cinema RTX помещена в герметичный контейнер, что дает особое преимущество при использовании

телевизора в общественных местах. Дело в том, что, например, сигаретный дым в баре оседает на внутренней поверхности экранов, которые в обычных «проекционниках» тускнеют и желтеют через несколько месяцев. В Grand Cinema достаточно протереть внешнюю поверхность экрана обычной тряпочкой.

Все «мозги» сосредоточены во внешнем блоке видеопроцессора, который соединяется с телевизором одним единственным оптическим кабелем.

Алгоритмы, зашитые в процессоре, настолько совершенны, что SIM2 рекомендует пользователям отключать все функции предварительной обработки сигналов у своего DVD-плеера.

Преимущество внешнего блока видеопроцессора состоит еще и в том, что при появлении каких-либо новых алгоритмов или стандартов в будущем достаточно заменить только блок, оставив проекционный телевизор в неприкосновенности.

В итоге качество изображения получившегося телевизора оказалось настолько велико, что для демонстрации его возможностей пришлось использовать новейший видеомагнитофон DVHS, который способен воспроизводить фильмы в стандарте HDTV, дающем большее разрешение, чем DVD. Собственно о магнитофоне — в следующих номерах.

Да, чуть не забыл — телевизор выглядит просто фантастически, что, впрочем, видно на фотографиях. Как выразился один из его создателей-итальянцев, «для полного счастья достаточно открыть бутылку хорошего вина, сесть, расслабиться и смотреть RTX — кинофильм для этого не обязателен».

Источник: https://www.popmech.ru/technologies/8711-svet-moy-zerkaltse-dlp-proektor/

Как выбрать проектор для домашнего кинотеатра

dlp проектор что это такое

Знаете ли вы технические особенности, которые следует учитывать, чтобы выбрать лучший проектор для домашнего кинотеатра? Ресурс TechGenYZ дает пять важных советов, которые помогут выбрать идеальную модель.

Chartreuse Learning

Понимание типа проекции

Проекция домашнего кинотеатра – это четкость, цвет и качество. В настоящее время все модели имеют три типа технологии матрицы, а именно DLP, LCD и LCoS, и выбор полностью зависит от ваших требований.

DLP-проектор служит наиболее распространенным типом проекции для домашнего кинотеатра, поскольку он обеспечивает насыщенный цвет, 3D-изображение без эффекта радуги, визуальные эффекты без размытия в движении и хорошую глубину черного. Кроме того, он обеспечивает потрясающую четкость, длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Но, к сожалению, он недостаточно яркий и имеет ограниченное количество пикселей, поскольку в него встроен зеркальный чип.

Схема работы технологии DLP rozetka

С другой стороны, LCD имеет скорее больше четкости и яркости, чем сбалансированное общее качество. Многие люди предпочитают смотреть фильмы на LCD-дисплее, поскольку он обеспечивает лучшую яркость и насыщенность цвета, чем модели DLP. LCD-дисплей имеет открытые и закрытые пиксели, которые позволяет проектору воспроизводить большинство цветов. Однако уровень однородности цвета DLP лучше, чем у LCD. Как и DLP, многие LCD-проекторы довольно компактны и требуют минимального обслуживания.

Схема работы технологии LCD myprojector.ru

LCoS считается идеальным типом для домашнего кинотеатра, но он очень дорогой. Он является гибридом между LCD и DLP. Эту сложную технологию используют SONY и JVC. Он превосходит все сегменты, и если бюджет не ограничен, выберите модель LCoS.

Схема работы технологии LCOS myprojector.ru

Выбор идеального разрешения

Идеальным в понимании цена/качество для домашнего кинотеатра будет разрешениеFull HD. Однако если ваш бюджет «поет романсы», придерживайтесь разрешения 720p, но никогда не опускайтесь ниже HD, потому что вы не будете удовлетворены качеством просмотра. Что касается моделей 4К, то они довольно дорогие, в то время как 4К-контента на рынке не так много.

В настоящее время некоторые устройства с Full HD получают улучшение до 4K. Full HD и 4K обеспечат оптимальную четкость и яркость при воспроизведении любого фильма на DVD, Blu-Ray или 4K.

Учитывайте яркость, цвет и контрастность

Яркость, цвет и соотношение контрастности играют решающую роль при определении качества изображения, особенно в проекторах для домашних кинотеатров. Старайтесь находиться в диапазоне 2000-3000 люмен ANSI, это даст оптимальную яркость, несмотря на условия освещения.

habr.com

Для домашнего кинотеатра важен цвет, и было бы лучше выбрать проектор с охватом 90% или более цветового пространства sRGB. Также проверьте, предлагает ли проектор правильную цветовую технологию или нет.

Серьезно отнеситесь к контрастности, так как она добавляет фильмам четкость и глубину черного. Выбор контрастности 1000000:1 был бы разумным решением, но цены на такие устройства довольно высоки. Так что, если у вас нет такого бюджета, можно выбрать контрастность около 50000:1.

Учитывайте проекционное расстояние

Отношение проекции определяет, насколько далеко проектор должен быть установлен от экрана, чтобы обеспечить оптимальную четкость изображения. Вы должны выбрать проектор в зависимости от размера вашей комнаты или места, где вы его разместите. Поэтому, если у вас небольшая комната, вам следует использовать сверхкороткий или короткофокусный проектор, поскольку он может легко достичь 100-дюймового четкого изображения с 1,2-1,5 м.

ProjectorWorld.RU

Если пространство вас не волнует, тогда можете подыскать стандартный короткофокусный вариант. Попробуйте выбрать модель домашнего кинотеатра с минимальным коэффициентом проекции, поскольку он предлагает множество вариантов установки.

Возможности подключения

Выбирайте проектор для домашнего кинотеатра, предлагающий достаточное количество вариантов подключения. Для начала, HDMI, USB, VGA и аудио-джек 3,5 мм (как правило, входят в стандартную комплектацию большинства моделей). В то время как S-Video, D-Sub, MHL, Wi-Fi, SD-карта, Bluetooth будут приятным бонусом.

Разъемы важны Amazon.it

Наличие проектора со всеми необходимыми портами и опциями подключения позволит законнектить любой тип внешнего источника без особых хлопот.

Надеюсь, статья была вам полезной. Подписывайтесь и не забывайте оставлять комментарии!

По материалам TechGenYZ

Источник: https://hype.tech/@id124/kak-vybrat-proektor-dlya-domashnego-kinoteatra-o1dxhkwk

До винтика: мультимедийные проекторы на основе технологии DLP

dlp проектор что это такое

Прежде всего, что такое DLP? DLP – это Digital Light Processing, цифровая обработка света.

Технология цифровой обработки света основана на применении специальных микрозеркальных микросхем, по-английски – DMD, Digital Micromirror Device.

DLP-технология родилась в США благодаря перспективным разработкам оборонного агентства DARPA1.

DARPA – это очень интересная организация, пожалуй, не имеющая аналогов в мире. Это агентство Министерства обороны США, отвечающее за разработку новых технологий для использования в вооружённых силах. DARPA готово финансировать самые сумасшедшие разработки, понимая, что 90% из них «не выстрелит», но среди оставшихся 10% окажется «золотое яичко», которое позволит Пентагону совершить технологический прорыв.

Сейчас трудно сказать, какую задачу решало агентство DARPA, размещая в конце 1980-х гг. в фирме Texas Instruments крупный государственный заказ.

То ли учёные надеялись создать систему точной фокусировки мощного лазерного пучка на боеголовке баллистической ракеты, то ли им была нужна надёжная технология для отображения показаний приборов на стекло кабины истребителя, как у советских самолётов, сейчас это уже неважно.

А важно то, что в 1987 г. учёный-оптик Ларри Хорнбек, работавший в Texas Instruments, изобрёл первую в мире DMD микросхему.

Надо отдать должное топ-менеджерам компании: ознакомившись с изобретением, они немедленно запустили проект по исследованию коммерческой применимости DMD и через семь лет, в 1994 г., был продемонстрирован прототип DLP-проектора. Технология быстро получила признание специалистов как перспективная, хотя поколебать позиции ЖК проекторов в те годы было нелегко.

С этого времени и начинается победное шествие DLP проекторов, уверенно оттеснивших все другие технологии и, по некоторым оценкам, ныне занимающим до 70% рынка профессиональных проекторов.

Более того, компания Texas Instruments выкупила и по сей день поддерживает исключительный патент на DMD микросхемы, поэтому все без исключения DLP проекторы в мире и все проекционные DLP видеокубы используют их микросхемы.

Как это работает?

В основе DLP проектора лежит матрица из DMD микросхем.

Рассмотрим её конструкцию более подробно.

Рис. 1 DMD микросхема

DMD-микросхема — это кремниевый кристалл КМОП-памяти, на котором сформирована матрица, состоящая из квадратных алюминиевых микрозеркал (рис. 1), способных поворачиваться на определённый угол в одну или другую сторону. То есть микрозеркало будет либо отражать падающий свет, либо направлять его в специальный поглотитель. Соответственно, на экране возникнет светлая или тёмная точка.

Поскольку угол поворота зеркала определяется геометрическими параметрами структуры, а она формируется с помощью точной кремниевой фотолитографии, все элементы DMD-матрицы оказываются практически идентичными. Первоначально размер зеркала был 16×16 мкм, а угол его поворота 10°, в сегодняшних матрицах размер зеркал зависит от их разрешения, а угол отклонения достиг 12°. Квадратик в центре зеркала от «ножки» в микросхемах последних поколений отсутствует.

Каждое микрозеркало крепится на т.н. торсионном подвесе, благодаря чему DLP-матрица может надёжно работать много лет. Торсионный подвес образуют ленты особой формы из сверхпрочного материала (на рисунке – подвижные пластины). По оценкам компании Texas Instruments, время наработки DMD-микросхемы на отказ в трёхматричном проекторе достигает 76 тыс. ч. Для управления поворотами микрозеркал используется явление электростатического притяжения между адресным электродом и зеркалом.

Информация о состоянии каждого пикселя картинки записывается в соответствующую ему ячейку памяти – обычный триггер. Его противофазные выходы подключены к адресным электродам микроструктуры, а потому содержимое ячейки памяти влияет на положение зеркала.

Работа DMD-матрицы предусматривает шесть различных состояний. В состоянии готовности памяти все триггеры матрицы загружены нужной информацией ( осуществляется последовательно, по строкам). В состоянии сброса все микрозеркала притягиваются к адресным электродам импульсом повышенного напряжения, подаваемым на шину смещения, т. е. на сами зеркала.

Состояние освобождения достигается, когда все зеркала освобождаются, выстраиваясь в нейтральном положении, т. е. в одной плоскости.

Состояние дифференциации предусматривает подачу на шину смещения промежуточного (между логическим нулём и единицей) напряжения, при котором электростатические поля между адресными электродами и зеркалом подталкивают освобождённое зеркало в нужную сторону, определяемую содержимым ячейки памяти.

В состоянии приземления на шину смещения подаётся такое напряжение, при котором зеркала ускоренно притягиваются к адресным электродам, поворачиваясь на максимальный угол. В процессе загрузки памяти зеркала остаются неподвижными в одном из двух наклонных положений, а содержимое ячеек памяти обновляется по строкам.

В процессе работы DMD-матрица попеременно проходит шесть фаз: сброс, освобождение, дифференциация, приземление, памяти, готовность памяти. Фаза сброса помогает преодолеть силы прилипания. Оказывается, что при малых размерах механической структуры они настолько велики, что одной упругости ленточного подвеса для высвобождения зеркала не достаточно.

Управление зеркалами на DMD-матрице достигается изменением напряжения на шине смещения, которое формируется специальными электронными схемами, размещёнными вне DMD-кристалла. Все зеркала в структуре поворачиваются синхронно, что благоприятно сказывается на динамических свойствах матрицы, т. е. она хорошо передаёт движение.

В ранних образцах DMD-матриц случались залипания микрозеркал, но сейчас эта «детская болезнь» преодолена.

При производстве матриц, используется стандартная кремниевая технология. На кристалле формируется матрица запоминающих элементов размером 800х600, 1024х768 или больше с двумя слоями металлизации для межсоединений.

Чтобы ускорить доступ, строки и столбцы разбиты на группы, обслуживаемые своими дешифраторами и демультиплексорами. Третий слой металлизации образуют адресные электроды и шина смещения с «посадочными» зонами.

Окантовка микрозеркального поля зачерняется, чтобы вокруг экрана DLP-проектора не было паразитной засветки.

Готовый кристалл помещают в металлокерамический корпус с кварцевым стеклом на месте верхней крышки. Контактные площадки по периметру кристалла соединяют с выводами корпуса тонкими золотыми проводниками. С обратной стороны корпуса в центре располагается прямоугольное металлизированное поле для отвода тепла от DMD-матрицы, а по периметру размещены позолоченные контактные площадки наподобие тех, что можно видеть на процессорах Intel для гнезда LGA 775.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сбой активации ipad что делать

Рис. 2. DMD микросхема

В процессе совершенствования DLP-технологии компания Texas Instruments сменила несколько поколений DMD-матриц, постоянно улучшая их характеристики.

Как устроен DLP проектор

Устройства проецирования изображений известны очень давно – это и слайд-проекторы, эпидиаскопы и другие тому подобные устройства. Главной их особенностью являлось обязательное наличие физического объекта проецирования – слайда, диапозитива, рисунка на плёнке и т.п.

Рис. 3. Принцип действия мультимедийного проектора

Современному мультимедийному проектору физический объект для проецирования не требуется – для этого он использует электронный сигнал. Поэтому проблема создания качественных статических и динамических изображений в значительной степени потеряла актуальность. Сейчас любой человек, овладевший тем или иным компьютерным пакетом, может создавать весьма сложные и красивые рисунки и анимации.

Как же устроен современный DLP проектор?

Он обязательно имеет набор следующих основных и вспомогательных устройств (систем).

Источник: https://www.avclub.pro/articles/av-likbez/do-vintika-multimediynye-proektory-na-osnove-tekhnologii-dlp/

Технологии проекторов: на что это влияет? 3LCD, DLP, 3DLP, LCoS, LED, Лазер и пр

Упрощенно, проектор представляет собой коробку, в которой есть лампа и есть объектив. Но лампа+объектив — это, скорее, прожектор, чем проектор — надо, чтобы на пути света было что-то, формирующее изображение. Когда-то это была пленка: 

Вспомните диапроекторы: пользователь вручную вставляет пленку между лампой и объективом, и мы, по сути, имеем тот же принцип образования изображения, что сегодня:

  • черный участок пленки пытается блокировать свет,
  • белые участки пленки прозрачны и пропускают свет,
  • полупрозрачные участки могут быть цветными, окрашивая изображение на экране.

У этой технологии налицо те же недостатки изображения, которые до сих пор в той или иной степени волнуют нас при выборе проектора.

  1. Пленка пытается блокировать черный цвет, но у нее это плохо получается — проблема с контрастностью и уровнем черного.
  2. Яркость ограничена лампой и способностью всей системы, включая пленку, переносить жару. Изображение тусклое.
  3. Изображение имеет нежелательный оттенок из-за особенностей пленки и лампы, ее «цветовой температуры».
  4. Если диафильм цветной, то цвета ненасыщенные и не всегда понятно, как именно они должны выглядеть по задумке автора — ограничения пленки.

Главное отличие современного мультимедийного проектора состоит в том, что вместо пленки используется некая матрица, которая постоянно обновляется, рисуя новую картинку минимум 60 раз в секунду. 

Как образуется цветное изображение?

Тем не менее, матрица не имеет никакого отношения к образованию цвета. Матрица производит монохромное изображение. Светишь через нее белым — будет черно-белое, светишь красным — черно-красное. 

Поскольку любой sRGB цвет можно получить смешением красного, зеленого и синего, то любое цветное изображение можно получить наложением друг на друга черно-красного, черно-зеленого и черно-синего.

Ниже — знаменитая цветная фотография, восстановленная американцами из трех черно-белых карточек Прокудина-Горского (снято до 1917 года):

Они говорят, что черно-белые карточки соответствуют красному, зеленому и синему компонентам изображения. Американцем надо доверяй-но-проверяй — проверяю в «Фотошопе», подставляя одну карточку на красный канал, другую на зеленый, третью на синий:

Правду говорят. Итак, если белый цвет будет прозрачным, и мы посветим через каждую фотографию фонариком правильного цвета, то, соевместив три изображения на экране, получим нашу цветную фотографию.

Этот принцип используют все проекторы: матрицы из потоков света красного, зеленого и синего цветов создает три изображения, которые накладываются друг на друга и дают нам цветное изображение на экране. 

Иногда совмещается более трех, но трех достаточно.

Трехматричные и одноматричные проекторы

Пожалуй, в технологиях проекторов это — главное отличие. Существует два способа наложения упомянутых красного, зеленого, синего изображений друг на друга: одновременное наложение и последовательное наложение.

Одновременное наложение осуществляется у трехматричных проекторов: красный, зеленый и синий потоки проходят через отдельныю матрицы, а потом соединяются, и готовая цветная картинка идет на экран.

Трехматричный подход на примере 3LCD технолонии

На примере 3LCD технологии это выглядит так:

  1. Белый свет вышел из лампы.
  2. Пришел на фильтр, разделился на красный и голубой.
  3. Красный прошел через матрицу №1, получилось красное изображение.
  4. Голубой разделился на зеленый и синий.
  5. Зеленый пошел на матрицу №2, синий — на матрицу №3.
  6. Имеем три изображения, которые наложились друг на друга — получилось одно цветное.
  7. Цветное изображение ушло на экран.

При наложении «по очереди» проектору достаточно одной матрицы — на нее сперва подают красный, потом зеленый, потом синий, и проектор отрисовывает на экране сначала красное, потом зеленое, потом синее изображение.

Одноматричный подход на примере «1-DLP» технологии
Обратите внимание: DLP матрица зеркальная (об этом позже)

Это происходит очень быстро и, подобно тому, как мы не видим отдельные спицы крутящегося велосипедного колеса, мы не видим отдельных цветных изображений на экране, а видим результат их соединения — готовое цветное изображение, хотя и сформированное не в проекторе, а «в голове зрителя».

В обоих случаях мы получаем цветное изображение. Теперь касательно плюсов и минусов одноматричного и трехматричного подходов.

  1. Стоимость. Три матрицы — дороже, чем 1 матрица. 1 матрица дешевле, чем 3.
  2. Эффективность. Трехматричный проектор в каждый момент времени работает с красным, зеленым и синим, а одноматричный — только с одним цветом (остальное выбрасывается). Трехматричный проектор имеет заметно больший КПД использования света лампы.
  3. Сведение матриц. Когда есть три матрицы, их сложно идеально подгонять друг к другу, а одноматричные проекторы не имеют такой проблемы — если оптика не подводит, то каждый пиксель на экране будет резким, четко обозначенным.
  4. Нежелательные визуальные эффекты (артефакты). Как бы часто ни сменялись цветные изображение на экране одноматричного проектора, будут возникать условия, когда глаз распознает, выделит эти отдельные цвета. Особенно часто это происходит на динамичных контрастных темных сценах, когда взгляж бегает по экрану. Таких ситуаций много, например, в «Темном Рыцаре». Глаз дернулся — за ярким объектом на долю секунды виден цветной шлейф. Это называется «эффект радуги» или «эффект разделения цветов».

Обратите внимание — формально это все не имеет никакого отношения к технологиям LCD или DLP. Тем не менее, так уж вышло, что самая массовая, самая бюджетная часть проекторов представлена одноматричными DLP и трехматричными LCD (3LCD) проекторами, которые наследуют все плюсы/минусы одноматричного и трехматричного подходов.

Отдельно стоит коснуться вопроса об эффективности, так как не сразу понятно, что следует из большей эффективности использования света лампы. Предположим вы берете лампу на 190 Вт и ставите ее в бюджетный проектор. Более эфффективный проектор сможет извлечь из этих 190 Вт больше яркости, либо столько же яркости при меньшей нагрузке на лампу, продлевая ее ресурс.

Тут преимущество на стороне трехматричной технологии, поэтому у одноматричных проекторов существует традиция иметь яркий режим изображения, в котором максимальная яркость соответствует аналогичному трехматричному проектору, но только по белому цвету, а цвета при этом сильно тусклее, чем должны быть.

Чаще всего это делается следующим образом: вместо создания цветного изображения из красного, зеленого, синего, добавляется еще и белый (прозрачный):

На изображениях — цветовое колесо одноматричного проектора с прозрачным сегментом

Другими словами, один из компонентов изображения — черно-белый, полученный не смешением цветов, а «тупо» пропусканием света лампы на экран в обход фильтров. Тем не менее, эти методы используются там, где важно сочетание цены и высокой яркости. К примеру, у офисных проекторов это годится для отображения документов, но проектору для домашнего кинотеатра высокая яркость не нужна — в таких проекторах используется цветовое колесо RGBRGB (шестисегментное):

Повторяя полный цикл цветов два раза за поворот, снижается также заметность «эффекта радуги».

LCD и DLP

Если рассматривать непосредственно матрицы, то LCD (ЖК) матрица больше всего напоминает вышеупомянутую пленку диапроектора, поскольку работает она «на просвет«, вставая на пути у светового потока. Задача каждого пикселя — блокировать свет, либо пропустить его дальше.

DLP матрица работает не на просвет, а по отражательному принципу. Каждый его пиксель представляет собой микроскопическое зеркало, которое, поворачиваясь, отражает свет на экран, либо, в отклоненном положении, сбрасывает его на светопоглотитель.

В целом, зеркала превосходно справляются с задачей отсекания ненужного света, поэтому DLP матрица («DMD» чип) способна дать заметно большую контрастность, чем LCD матрица (при прочих равных).

Безусловно, контрастность зависит не только от матрицы, а с удорожанием оной получается достигать более высоких уровней контрастности (взять хотя бы такие LCD проекторы, как EH-TW9200/9300 — огромная контрастность!).

Тем не менее, в сухом остатке мы говорим о преимуществе DLP проекторов по контрастности и уровню черного. 

Путь света в DLP проекторе: лампа-цветовое колесо-зеркало-матрица-

Источник: http://projectorworld.ru/blog/749.html

Технология DLP

Digital Light Processing (DLP) — передовая технология, изобретенная компанией Texas Instruments. Благодаря ей оказалось возможным создавать очень небольшие, очень легкие (3 кг — разве это вес?) и, тем не менее, достаточно мощные (более 1000 ANSI Lm) мультимедиапроекторы.

Краткая история создания

Давным-давно, в далекой галактике

В 1987 году Dr. Larry J. Hornbeck изобрел цифровое мультизеркальное устройство (Digital Micromirror Device или DMD). Это изобретение завершило десятилетние исследования Texas Instruments в области микромеханических деформируемых зеркальных устройств (Deformable Mirror Devices или снова DMD). Суть открытия состояла в отказе от гибких зеркал в пользу матрицы жестких зеркал, имеющих всего два устойчивых положения.

В 1989 году Texas Instruments становится одной из четырех компаний, избранных для реализации «проекторной» части программы U.S. High-Definition Display, финансируемой управлением перспективного планирования научно-исследовательских работ (ARPA).

В мае 1992 года TI демонстрирует первую основанную на DMD систему, поддерживающую современный стандарт разрешения для ARPA.

High-Definition TV (HDTV) версия DMD на основе трех DMD высокого разрешения была показана в феврале 1994 года.

Массовые продажи DMD-чипов началиcь в 1995 году.

Ключевым элементом мультимедиапроекторов, созданных по технологии DLP, является матрица микроскопических зеркал (DMD-элементов) из алюминиевого сплава, обладающего очень высоким коэффициентом отражения.

Каждое зеркало крепится к жесткой подложке, которая через подвижные пластины соединяется с основанием матрицы. Под противоположными углами зеркал размещены электроды, соединенные с ячейками памяти CMOS SRAM.

Под действием электрического поля подложка с зеркалом принимает одно из двух положений, отличающихся точно на 20° благодаря ограничителям, расположенным на основании матрицы.

Два этих положения соответствуют отражению поступающего светового потока соответственно в объектив и эффективный светопоглотитель, обеспечивающий надежный отвод тепла и минимальное отражение света.

Шина данных и сама матрица сконструированы так, чтобы обеспечивать до 60 и более кадров изображения в секунду с разрешением 16 миллионов цветов.

Матрица зеркал вместе с CMOS SRAM и составляют DMD-кристалл — основу технологии DLP.

Впечатляют небольшие размеры кристалла. Площадь каждого зеркала матрицы составляет 16 микрон и менее, а расстояние между зеркалами около 1 микрона. Кристалл, да и не один, легко помещается на ладони.

Всего, если Texas Instruments нас не обманывает, выпускаются три вида кристаллов (или чипов) c различными разрешениями. Это:

  • SVGA: 848×600; 508,800 зеркал
  • XGA: 1024×768 с черной апертурой (межщелевым пространством); 786,432 зеркал
  • SXGA: 1280×1024; 1,310,720 зеркал

Итак, у нас есть матрица, что мы можем с ней сделать? Ну конечно, осветить ее световым потоком помощнее и поместить на пути одного из направлений отражений зеркал оптическую систему, фокусирующую изображение на экран. На пути другого направления разумным будет поместить светопоглотитель, чтобы ненужный свет не причинял неудобств. Вот мы уже и можем проецировать одноцветные картинки. Но где же цвет? Где яркость?

А вот в этом, похоже, и заключалось изобретение товарища Larry, речь о котором шла в первом абзаце раздела истории создания DLP. Если вы так и не поняли, в чем дело, — приготовьтесь, ибо сейчас с вами может случиться шок :), т. к. это само собой напрашивающееся элегантное и вполне очевидное решение является на сегодня самым передовым и технологичным в области проецирования изображения.

Вспомните детский фокус с вращающимся фонариком, свет от которого в некоторый момент сливается и превращается в светящийся круг. Эта шутка нашего зрения и позволяет окончательно отказаться от аналоговых систем построения изображения в пользу полностью цифровых. Ведь даже цифровые мониторы на последнем этапе имеют аналоговую природу.

Но что произойдет, если мы заставим зеркало с большой частотой переключаться из одного положения в другое? Если пренебречь временем переключения зеркала (а благодаря его микроскопическим размерам этим временем вполне можно пренебречь), то видимая яркость упадет не иначе как в два раза.

Изменяя отношение времени, в течение которого зеркало находится в одном и другом положении, мы легко можем изменять и видимую яркость изображения. А так как частота циклов очень и очень большая, никакого видимого мерцания не будет и в помине. Эврика.

Хотя ничего особенного, это всё давно известно :)

Ну, а теперь последний штрих. Если скорость переключения достаточно высока, то на пути светового потока мы можем последовательно помещать светофильтры и тем самым создавать цветное изображение.

Вот, собственно, и вся технология. Дальнейшее ее эволюционное развитие мы проследим на примере устройства мультимедиапроекторов.

Устройство DLP-проекторов

Texas Instruments не занимается производством DLP-проекторов, этим занимается множество других компаний, таких, как 3M, ACER, PROXIMA, PLUS, ASK PROXIMA, OPTOMA CORP., DAVIS, LIESEGANG, INFOCUS, VIEWSONIC, SHARP, COMPAQ, NEC, KODAK, TOSHIBA, LIESEGANG и др. Большинство выпускаемых проекторов относятся к портативным, обладающим массой от 1,3 до 8 кг и мощностью до 2000 ANSI lumens. Проекторы делятся на три типа.

Одноматричный проектор

Самый простой тип, который мы уже описали, это — одноматричный проектор, где между источником света и матрицей помещается вращающийся диск с цветными светофильтрами — синим, зеленым и красным. Частота вращения диска определяет привычную нам частоту кадров.

Изображение формируется поочередно каждым из основных цветов, в результате получается обычное полноцветное изображение.

Все, или почти все портативные проекторы построены по одноматричному типу.

Дальнейшим развитием этого типа проекторов стало введение четвертого, прозрачного светофильтра, позволяющего ощутимо увеличить яркость изображения.

Трехматричный проектор

Самым сложным типом проекторов является трехматричный проектор, где свет расщепляется на три цветовых потока и отражается сразу от трех матриц. Такой проектор имеет самый чистый цвет и частоту кадров, не ограниченную скоростью вращения диска, как у одноматричных проекторов.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как разобрать телевизор lg

Точное соответствие отраженного потока от каждой матрицы (сведение) обеспечивается с помощью призмы, как вы можете видеть на рисунке.

Двухматричный проектор

Промежуточным типом проекторов является двухматричный проектор. В данном случае свет расщепляется на два потока: красный отражается от одной DMD-матрицы, а синий и зеленый — от другой. Светофильтр, соответственно, удаляет из спектра синюю либо зеленую составляющие поочередно.

Двухматричный проектор обеспечивает промежуточное качество изображения по сравнению с одноматричным и трехматричным типом.

Сравнение LCD и DLP-проекторов

По сравнению с LCD-проекторами DLP-проекторы обладают рядом важных преимуществ:

  • DLP-проекторы, в отличие от LCD, работают на отражение, а не на просвет. Это позволяет получать более мощный световой поток. Кроме того, элементы DMD-матрицы расположены намного ближе друг к другу, нежели элементы LCD, что еще более увеличивает яркость изображения и делает менее заметной дискретную структуру.
  • DMD-матрица нагревается гораздо меньше, нежели LCD, требующая усиленного теплоотвода. Кроме того, нагрев LCD-матрицы не лучшим образом сказывается на ее физических свойствах, а именно — точности воспроизведения цвета.
  • DLP-проекторы не страдают инерционностью. Хотя современные LCD-матрицы и обеспечивают достаточную скорость смены изображения, но, тем не менее, до DMD-матриц им в этом плане бесконечно далеко.
  • Миниатюрные размеры DMD-матрицы позволяют создавать очень небольшие проекторы, в отличие от LCD.
  • Качество изображения одноматричного DLP-проектора соответствует качеству изображения трехматричного LCD-проектора.

Есть ли недостатки у технологии DLP?

Но теория теорией, а на практике еще есть над чем поработать. Основной недостаток заключается в несовершенстве технологии и как следствие — проблеме залипания зеркал.

Дело в том, что при таких микроскопических размерах мелкие детали норовят «слипнуться», и зеркало с основанием тому не исключение.

Несмотря на приложенные компанией Texas Instruments усилия по изобретению новых материалов, уменьшающих прилипание микрозеркал, такая проблема существует, как мы увидели при тестировании мультимедиапроектора Infocus LP340. Но, должен заметить, жить она особо не мешает.

Другая проблема не так очевидна и заключается в оптимальном подборе режимов переключения зеркал. У каждой компании, производящей DLP-проекторы, на этот счет свое мнение.

Ну и последнее. Несмотря на минимальное время переключения зеркал из одного положения в другое, едва заметный шлейф на экране этот процесс оставляет. Эдакий бесплатный antialiasing.

Развитие технологии

  • Помимо введения прозрачного светофильтра постоянно ведутся работы по уменьшению межзеркального пространства и площади столбика, крепящего зеркало к подложке (черная точка посередине элемента изображения).
  • Путем разбиения матрицы на отдельные блоки и расширения шины данных увеличивается частота переключения зеркал.
  • Ведутся работы по увеличению количества зеркал и уменьшению размера матрицы.
  • Постоянно повышается мощность и контрастность светового потока. В настоящее время уже существуют трехматричные проекторы мощностью свыше 10000 ANSI Lm и контрастностью более 1000:1, нашедшие свое применение в ультрасовременных кинотеатрах, использующих цифровые носители.
  • Технология DLP полностью готова заменить CRT-технологию показа изображения в домашних кинотеатрах.

Заключение

Это далеко не все, что можно было бы рассказать о технологии DLP, например, мы не затронули тему использования DMD-матриц в печати. Но мы подождем, пока компания Texas Instruments не подтвердит информацию, доступную из других источников, дабы не подсунуть вам «липу». Надеюсь, этого небольшого рассказа вполне достаточно, чтобы получить пусть не самое полное, но достаточное представление о технологии и не мучать продавцов расспросами о преимуществе DLP-проекторов над другими.

Спасибо Алексею Слепынину за помощь в оформлении материала

Источник: https://www.ixbt.com/dvd/dlp.html

Какой нужен проектор?

Сегодня многие сталкиваются с проблемой выбора проектора для решения задач в бизнесе и государственных учреждениях. Какая нужна яркость? Какое разрешение? Ламповый или лазерный? Эта статья поможет вам разобраться и выбрать правильный проектор.

Если вы хотите купить новый проектор для учебного класса, аудитории, концертного зала, кинотеатра, театра, музея или конференц-зала, бара или ночного клуба, изображение, которое вы проецируете на экран, должно быть хорошо видимым и производить большое впечатление на вашу аудиторию. Поиск подходящего проектора может вводить в заблуждение разнообразными аббревиатурами и техническими терминами. Наше руководство по выбору проектора поможет ответить на общие вопросы, касающиеся терминологии, функций и других важных тем при выборе проектора.

Тип проектора

При выборе типа проектора все зависит от того, какие цели вы преследуете. 

Проекторы для больших пространств, обладают огромной яркостью, высокой надежностью, широкие возможности настройки и управления, для создания видеошоу или видеоэмэппинга, проецируя изображение на большие поверхности, участвуя в концертах, шоу, театральных постановках, массовых мероприятиях в больших помещениях и на улице.

Инсталляционные проекторы, обычно устанавливаются на постоянной основе в публичных местах, музейных и выставочных пространствах, некрупных конференц-залах, Такие проекторы обычно имеют достаточную яркость, низкий шум, высокую надежность и длительный период между техническими обслуживаниями, энергоэффективны, способны работать круглосуточно не выключаясь, могут управляться дистанционно и централизованно.

Портативные проекторы, легкие и компактные, чаще всего используются в переговорных комнатах и учебных аудиториях. Их легко переносить из помещения в помещение, очень тихие и неприхотливые, они имеют все необходимые порты для простого и быстрого подключения и начала презентации, демонстрации видео, картинок, текста, графиков и таблиц. Эти проекторы обычно имеют объектив, который позволяет легко и точно настроить изображение на экране, независимо от расположения проектора. 

Короткофокусные проекторы оснащены специальным объективом и обычно используются в ограниченных пространствах, где расстояние от проектора до экрана составляет не более 1,5 метров при достаточно большом изображении более 100 дюймов.

Чаще всего эти проекторы используются для интерактивных и сложных мультимедийных инсталляций, где человек может походить достаточно близко к экрану, не опасаясь, что его тень существенно повлияет на качество изображения.

Эти проекторы крайне требовательны к их расположению относительно экрана, имеют существенные ограничения геометрической коррекции изображения, поэтому перед покупкой следует тщательно оценить необходимость и способ использования таких проекторов.

Ультра-короткофокусные проекторы располагаются в 20-30 см от экрана и обычно используются для интерактивных инсталляций и учебных проекционных досок, где контент управляется с помощью прикосновений к экрану.

Проекторы для кинотеатров обладают в основном схожими характеристиками с проекторами для больших пространств, но имеют специальный сертификат консорциума DCI, который установил правила создания оборудования предназначенного для воспроизведения кинофильмов в кинотеатрах, позволяющего обеспечивать надежную защиту кинофильмов от копирования.

Проекционная технология

На сегодняшний день в большинстве проекторов используются две, самые распространенные, технологии: DLP и LCD. Это технологии, по которым изготавливаются матрицы, формирующие проецируемое проектором изображение. В DLP проекторах, свет от источника попадает на микрозеркала DLP матрицы, формирующей изображение и отправляется в объектив, а в LCD проекторах, свет проходит сквозь жидкокристалические матрицы.

3LCD

Технология с тремя LCD матрицами (3LCD) позволяет отображать более реалистичные цвета, однако из-за перегрева матрицы, при высокой яркости проектора, не позволяет использовать проектор в круглосуточном режиме, а неизбежно осаждающаяся на матрицах пыль и испарения, нагревая их, что со временем приводит к деградации матриц и как следствие, ухудшению качества изображения.

В сравнении с 3LCD, технология 3DLP практически лишена недостатков LCD матриц, позволяя создавать очень яркие и надежные проекторы с очень продолжительным периодом обслуживания дороже, поэтому трехматричные DLP проекторы являются эталоном для создания яркого и качественного изображения с удивительно реалистичными цветами в течение длительного времени. Именно трехматричные DLP проекторы были выбраны ведущими голливудскими студиями в качестве основного стандарта для демонстрации фильмов в кинотеатрах.

Источник: https://timeline.ru/shop/2019/06/17/select-projector/

Lcd технология в проекторах. До винтика: мультимедийные проекторы на основе технологии DLP. Проектор: инструкция, подключение и включение

В данной статье я попробую рассказать отехнологиях проекторовв три шага. С моей точки зрения, понять достоинства и недостатки каждой технологии проще, если разделить для себя с самого начала три компонента, три пункта, из которых состоит «технология проектора»:

1. Технология формирования изображения — каким образом свет лампы проектора превращается в цветную картинку?
1.1.Используется ли в проекторе одна или три матрицы?
1.2. Технологияматрицы (DLP, LCD, LCoS)

2. Технологияисточника света — источник света должен быть ярким, долговечным, излучать подходящий спектр, легко заменяться, что еще?.. Быстро включаться и выходить на нужую яркость, быть экономичным, не греться Стоить недорого Но так не бывает, чтобы все сразу. Так что выбрать — лампы? Светодиоды (LED)? Лазер? Каждый вариант обладает своими плюсами и минусами и хорош для определенных задач.

Одноматричные и Трехматричные проекторы

Есть два основных подхода к созданию проектора: трехматричный и одноматричный:

Но для начала давайте уточним, в чем смысл матрицы. Собственно, функция матрицы состоит в том, что каждая ее точка либо пропускает, либо блокирует свет, поэтому матрица способна формировать только одноцветное изображение, например черно-белое или черно-зеленое, если светить на нее зеленым фонариком.

В этом состоит небольшое отличие матриц проекторов от матриц телевизоров и мониторов, у которых одна матрица дает цветное изображение. Посмотрите на фотки и спросите себя, что будет смотреться лучше на большом экране?

На большом экране изображение справа будет выглядеть очень сомнительно. Это — одна из причин, по которой в серьезных проекторах не используются цветные матрицы.

Увеличив фотографию справа, мы увидим, что каждая точка состоит из трех светящихся полосок, красной, синей и зеленой. Издалека эти полоски сливаются друг с другом, образуя тот или иной цвет по принципу RGB смешения:

Но по эстетическим соображениям трехцветные матрицы не применимы в проекторах, поскольку нам нужна картинка, как на изображении слева, с монолитными квадратными пикселями. Правда, есть еще одно соображение — это исключительно высокие температуры, воздействию которых подвергается матрица проектора при прохождении через нее светового потока лампы. Обычная LCD матрица этого не выдержит

Итак, возвращаемся к основной теме. Мы поняли, что нужна матрица с монолитными квадратными точками, а такая матрица заведомо является одноцветной. Но мы можем создать триотдельных изображения и, наложив их друг на друга, получить желаемый результат:

Совместить три изображения мы можем внутри проектора, если у нас одновременно используется три матрицы. Либо мы можем схитрить и совместить три изображения уже на экране. Точнее, мы можем проецировать их по очереди на экран, а в голове у зрителя они объединятся в цветное:

Здесь лежит корень различий между технологиями проекторов. Давайте перечислим очевидные особенности одноматричного и трехматричного подходов:

1.Одноматричный проектор использует одну матрицу вместо трех. Значит, эта матрица может быть более сложной или дорогой, либо же проектор будет дешевле.

2. Также, компактный проектор проще делать на базе одноматричной технологии.

3.Трехматричный проектор использует три цвета из спектра белого, одноматричный в каждый момент времени — только один, а остальное отсекается. Это означает низкую эффективность использования светового потока лампы. Другими словами, это означает недостаточную яркость.

4. В зависимости от скорости смены кадров, в определенных условиях зритель может заметить цветные компоненты изображения у одноматричного проектора. Это называется «эффектом разделения цветов» или «эффектом радуги«. Изображение трехматричного проектора в этом смысле будет безупречным.

Ниже — «эффект радуги» в его худшем виде:

5. Утрехматричногопроектора матрицы надоточно подогнатьдруг к другу. Если этого не происходит, то уменьшается точность границ отдельных пикселей. У одноматричного проектора пиксель будет иметь идеально точную форму и зависеть только от оптики проектора.

Я не утверждаю, что все перечисленные выше пункты обязательно присущи каждому проектору, построенному на базе одноматричного или трехматричного подхода, однако они обозначают те проблемы и возможности, с которыми имеют дело создатели проекторов.

В более дорогих ценовых сегментах и особенно — у High End проекторов, многие недостатки преодолены и все зависит скорее не от технологии, а от «прямых рук».

Однако, в бюджетном сегменте, — в бизнес-проекторах, проекторах для образования и недорогих домашних проекторах, особенности технологий проявляются более остро. Основные две технологии, воюющие за бюджетный сегмент — это одноматричные DLP проекторы и трехматричные LCD (3LCD) проекторы. В более дорогих сегментах добавляются трехматричные LCoS (они же SXRD, они же D-ILA и пр.) и трехматричные DLP.

Поняв отличие между одноматричным и трехматричным проектором, перейдем к типам матриц. В конце концов, технологии именуются в честь матриц (DLP, 3LCD и пр.).

DLP проекторы

Когда говорят о DLP проекторах, имеют в виду одноматричные DLP проекторы, если иное не оговорено. Это — большинство проекторов различных производителей, которые мы можем встретить в продаже.

Сама матрица DLP проектора именуется DMD чипом (англ. «Цифровое Микрозеркальное Устройство»), производится американской компанией Texas Instruments.

Как следует из названия, DMD матрица состоит из миллионов зеркал, способных поворачиваться, занимая одно из двух фиксированных положений.

Таким образом, каждое зеркало либо отражает свет лампы на экран, либо на светопоглотитель (радиатор) проектора, давая белую или черную точку на экране:

Многократно переключаясьс черного на белое, мы получаем оттенки серого на экране:

Full HD DMD чип содержит 1920 * 1080 = 2 073 600 микрозеркал.

Как ранее говорилось, одноматричный проектор в каждый момент времени выводит на экран только один цветной компонент изображения:

Для выделения отдельных цветов из белого света лампы используется вращающееся колесо с цветофильтрами («цветовое колесо»):

Цветовое колесо может иметь различную скорость вращения, чем она выше — тем менее заметен будет характерный для одноматричных проекторов «эффект радуги». Цветовое колесо может состоять из сегментов-фильтров различного цвета, помимо красного, зеленого и синего могут использоваться дополнительные цвета. К примеру, RGBRGB колесо будет состоять из красного, зеленого и синего компонентов. На фотографии ниже — колесо RGBCMY (Красный, Зеленый, Синий, Циан, Маджента, Желтый):

Вот так в реальности выглядит оптический блок DLP проектора:

На последней фотографии можно увидеть небольшой прозрачный сегмент цветового колеса. Прозрачный сегмент (если он есть) позволяет пропускать белый свет лампы, усиливая черно-белую яркость изображения.

Это позволяет решить проблему неэффективности одноматричного подхода, не устанавливая более мощную лампу.

Это особенно полезно для ярких офисных проекторов, однако при этом яркость черно-белого компонента изображения оказывается существенно выше яркости цветного компонента изображения, — на максимальной яркости цвета могут оказаться более темными, блеклыми.

Хотя этот метод является популярным и используется в большинстве DLP проекторов, он не является непременным свойством каждого DLP проектора или DLP технологии.

Сравнительные преимущества и недостатки одноматричных DLP проекторов рассматриваются в сравнении с аналогичными 3LCD проекторами, поэтому я перечислю их в разделе .

Однако, сразу имеет смысл обозначить, что DMD чип, благодаря зеркальному, отражательному принципу работы, позволяет лучше отсекасть свет, что дает высокую контрастность, или «глубокий черный». У некоторых DLP проекторов работа DMD чипа с его постоянным переключением зеркал сопряжена с возникновением небольших шумов на экране или уменьшением числа градаций цветов (плавности цветовых переходов).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как выбрать усилитель для колонок в авто

Трехматричныее DLP проекторы используются, как правило, в дорогих инсталляционных или домашних моделях и полностью лишены большинства недостатков, с которыми связывают DLP технологию («эффект радуги», низкая энергоэффективность/низкая яркость цветов), при этом обладая свойственной DMD чипу высокой контрастностью.

3LCD Проекторы

Источник: https://qipu.ru/bilajjn/lcd-tehnologiya-v-proektorah-do-vintika-multimediinye.html

DLP и LCD проекторы: что это такое, принцип работы, разница, устройство, что лучше

Основное предназначение мультимедийного проектора – проецировать  изображение, получаемое от различных источников видеосигнала, на отдаленную поверхность.

 Принцип работы прибора  похож   на принцип работы обычного кинопроектора: световые лучи от мощной лампы попадают на  специальное модуль, в котором образуется изображение (в кинопроекторе для этого служит  кадр киноленты). Затем оно проходит через объектив, проецирует картинку на экран.

Преимуществом такой схемы вывода видеоизображения – возможность получения изображения различной  диагонали. Конкретный размер изображения и его качество зависит от используемой технологии проектора, силы источника света, оптических характеристик объектива и еще от ряда факторов.

Наибольшее развитие получения проекционного изображения  получили DLP и LCD  технологии. Они основаны на применении специально сконструированных матриц.  DLP  матрица  формирует изображение за счет множества смонтированных на ней микрозеркал.  LCD  матрицы модулируют изображение за счет изменения свойств жидких кристаллов в потоке проходящего света.  

DLP проекторы

Основной конструктивный  элемент DLP проектора – матрица, состоящая из миниатюрных зеркал, размером около 15 микрон.  Расстояние между зеркалами – менее микрона.  Зеркала, являющиеся, по сути, пикселями изображения, закреплены на подвижных основаниях, способных  под действием электрического поля принимать два фиксированных положения.

Поле генерируют электроды, подключенные к  ячейкам памяти SRAM,  также размещенным на матрице.   В первом  положении зеркало отражает падающий на него свет точно в объектив. Пиксель на экране будет белым.  Во втором – свет направляется на светопоглотитель, изготовленный из материала, имеющего малый коэффициент отражения. На экране пиксель будет черным.

Этот принцип попеременного  отражения падающего света микрозеркалами лежит в основе принципа работы любого DLP проектора. 

DLP матрицы миниатюрны. Например, матрица, обеспечивающая Full HD изображение, имеет размеры 6х4 см.

DLP проекторы с одной матрицей

Устройство DLP проектора  с одной матрицей основано на использовании вращающегося диска, выполняющего роль светофильтра. Он размещен между лампой и матрицей и поделен на три равных сектора: красного, синего и зеленого цветов.

Проходя через окрашенный сектор,  свет попадает на матрицу, отражается от микрозеркал,  проходит через объектив и формирует на экране изображение соответствующего цвета. Затем свет проходит  через следующий сектор фильтра и т. д. Изображение  на экране воспринимается цветным за счет эффекта инерции зрения.

Если  цвет изображения обновляется менее чем за 30 мс, человеческий глаз воспринимает его как равномерно окрашенное. За это время проектор формирует около 2000 кадров трех основных  цветов, благодаря чему получается 24-битное цветное изображение.

Преимуществом проекторов, изготовленных по DLP технологии,  является высокий контраст и глубокий черный цвет.

Основной недостаток проекторов с одной DLP матрицей – разноцветные контуры на изображении.

Они появляются при динамических сценах  либо при быстром перемещении взгляда по экрану. Чем меньше частота смены цвета, тем более проявляется этот эффект. Поэтому производители стараются уменьшить этот параметр, увеличивая скорость вращения диска светофильтра.

Однако полностью избавиться от этого недостатка нельзя.

DLP проекторы с тремя матрицами

В такой конструкции  используется три DLP матрицы,   каждая из которых обеспечивает  проекцию одного цвета. Формирование итогового изображения  происходит одновременно. За точность сведения световых потоков, отраженных от каждой матрицы, отвечает призменная система,  которая направляет изображение на объектив. Так как цвета накладываются друг на друга без задержки по времени, изображение избавлено от мерцания и радужного эффекта.

Трехматричные DLP проекторы в несколько раз дороже одноматричных  и используются либо для домашних кинотеатров класса  High-End, либо в инсталляционных проекторах для очень больших экранов (до 200 дюймов).

LCD проекторы

Используют в работе три жидкокристаллические матрицы, каждая из которых обеспечивает формирование изображение одного из базовых цветов. Белый цвет лампы при помощи особых зеркал разделяется на три световых потока с длиной волн, соответствующих красному, зеленому и синему цвету. Оптическая система мультипроектора направляет  каждый поток через отдельную  ЖК-матрицу. Это стеклянная  пластинка с нанесенным жидкокристаллическим слоем, разделенным на ячейки – пиксели.

Между ними размещены элементами управления. Они регулируют прозрачность пикселей, которые пропускают или отсекают падающий на них свет. Три световых потока сводится  в призме в один и через объектив проецируются на экран, формируя цветное изображение.  Благодаря этому отсутствует главный недостаток одноматричных  DLP проекторов – «эффект радуги». Еще одним преимуществом является яркость цветного изображения, которая не зависит от светового потока проектора.

Однако у LCD проекторов есть недостатки:

  • несведение цвета. Проявляется в виде контуров различных цветов  на изображении. Является следствием неточного монтажа матриц либо повреждения конструкции.  Встречается редко, поскольку при производстве матрицы устанавливаются  с точностью до полупикселя;
  • низкая контрастность и низкий уровень черного цвета. В первых моделях разница в контрасте между LCD и DLP проекторами  была очень заметна.  Черный объект  на экране жк аппарата выглядел как серый. Эволюция технологий привела к тому, что передача черного цвета у LCD  сейчас приближается  к уровню DLP моделей;
  • эффект решетки. Для управления  прозрачностью пиксельных ячеек  на матрице между ними имеются управляющие каналы. На экране они проявляются в виде изображения решетки, разглядеть которую можно с незначительного расстояния. С 2-3 метров решетка практически не видна, хотя  некоторые утверждают, что из-за нее просмотр доставляет им дискомфорт;
  • выгорание матриц. Со временем  поляризатор жк панели, формирующей  синюю составляющую изображения,  теряет производительность. Как следствие, интенсивность синего цвета уменьшается и изображение желтеет.   Однако при режиме работы  2-4 часа в день это может произойти  только через  6-7 лет.

Характеристики проекторов

Рассматривая основные характеристики проекторов, необходимо указать, что качество получаемого изображения зависит не только от  матрицы. Свою роль здесь играют использованные объективы, системы охлаждения, источники света, системы управления.

Разрешение

DLP и LCD  проекторы выпускаются с различным разрешением. Для широкоэкранного домашнего кинотеатра с форматом кадра 16:9 лучше использовать  разрешение 1920×1080, обеспечивающее картинку высокой четкости и детализации.  

Формат 1280×720 предпочтителен для использования в классах и офисах, для трансляции статичных изображений и презентаций, где не нужно идеально четкое изображение.  Проекторы с таким разрешением значительно дешевле.

В разряде High-End техники выпускаются проекторы разрешением 4K и 8K. Но это пока экзотика, так как такие изделия очень дороги.

Световой поток

Обычно измеряется в люменах (лм) по методике,  предложенной  ANSI (Американский  национальный институтом стандартов).  При равных условиях (одинаковая мощность источника света в приборе, уровень освещенности в помещении, качество экрана и т. п.) LCD мультипроекторы имеют более высокие показатели светового потока, чем использующие DLP технологию с одной матрицей.

Для компенсации этого недостатка часто в фильтрах DLP проектора добавляется еще один сектор – прозрачный. Это дает прибавку примерно 50% яркости белого цвета.  При этом остальные цвета становятся более блеклыми и невыразительными. Для презентаций и показа учебного материала это не критично, но для комфортного просмотра фильмов это серьезный недостаток.

Поэтому в домашних кинотеатрах  с DLP проектором цветовой диск не содержит прозрачного сектора.

Контрастность

Показывает отношение  наибольшей яркости проецированного изображения белого цвета к минимальной  яркости  спроецированного черного.  DLP проектор имеет контрастность  выше, чем  LCD аппарат, что обеспечивает глубокий черный цвет на экране.

 Однако на практике, при использовании проектора  в бизнесе, производственном или учебном процессах, в условиях освещенного помещения  реальная контрастность практически не зависит от заявленных характеристик девайса. Истинная контрастность хорошо проявляется при просмотре изображения в темноте.

По мере развития технологий LCD видеопроекторы постепенно приближаются по этому показателю к DLP, но пока не сравнялись с ними.

Объектив

Обеспечивает фокусировку  и размер картинки на экране. В бюджетных моделях применяются встроенные, несъемные модели, допускающие минимум настроек.  Они не дают возможность регулировать размер изображения, не меняя расстояние до экрана.    Дорогие инсталляционные девайсы предусматривают использование сменных объективов широкой номенклатуры.

Короткофокусный объектив дает возможность расположить проектор вблизи экрана,  длиннофокусный – установить вдали. Объектив с переменным увеличением (до 2,1х)  имеет удобные настройки, но дорог и тяжел.

В дорогих аппаратах для домашнего кинотеатра часто используются объективы с микродвигателями, обеспечивающие дистанционную настройку.

Управление яркостью проектора

Любая модель проектора  в настройках имеет несколько  стандартных режимов яркости.

Яркий или динамический режим используется  при сильной внешней засветке.  Контрастность минимальна,  передача цвета наименее точная. Нагрев прибора в этом режиме максимальный, поэтому его длительность должна быть ограничена.

Режим для презентации. Внешняя умеренная засветка позволяет уменьшить максимальную яркость, что приводит к улучшению цветопередачи. Нагрев прибора на протяжении нескольких часов остается умеренным.

Точный режим. Используется в затемненных помещениях. Позволяет получить максимальное по точности цветопередачи  и контрастности изображение. Применяется при просмотре фильмов.

В большинстве случаев указанных настроек для пользователя достаточно. Девайс также допускает тонкую ручную настройку характеристик изображения.

Вес

По этому показателю выделяют:

  • стационарные. Устанавливаются в большом помещении. Переместить в другое место без демонтажа невозможно. Дорогие, высокотехнологические изделия  массой от 10 до 20 кг и более. Предназначены для  просмотра на больших экранах;
  • портативные. Вес от 5 до 10 кг.  Предназначены для стационарной установки в небольших помещениях, хотя допускают использование «со стола»;
  • ультрапортативные. Масса от 2 до 5 кг. При этом дают очень хорошее изображение,  что позволяет использовать их  и в  презентационных мероприятиях и дома;
  • микропортативные . Вес 1,5 – 2 кг. Позволяет быстро организовать просмотр на любом рабочем месте;
  • миниатюрные. Технология DLP и использование LED источников света позволили создать проекторы весом менее 1 кг. Работают от аккумуляторов. Такую модель можно взять с собой всюду. Обеспечивают приемлемое качество изображения.

LCD vs DLP. Что лучше?

Однозначного ответа на этот вопрос нет. Все зависит от запросов и предпочтений потребителя, имеющейся денежной суммы, наличия в продаже нужной модели, сервисным обслуживанием в месте  проживания и т. д.  Можно указать самые общие критерии выбора.

Если при использовании проектора необходимо качество цвета, его соответствие оригиналу лучше остановить выбор на LCD проекторе.

Для  использования в учебных аудиториях,  в домашних кинотеатрах (если он не премиум-класса), при презентациях – покупка DLP девайса более оправдана.

В классе миниатюрных проекторов выбор также следует остановить на  DLP аппарате с LED подсветкой, так как эта технология более надежна при использовании в маленьком корпусе.

Выбор дорогих изделий сегмента High-End, учитывая высочайшее качество проекторов, произведенных по обеим технологиям, основывается исключительно на личных впечатлениях зрителя от просмотра.

Источник: https://tehnovedia.ru/proektory/dlp-i-lcd-proektory/

Dlp проектор что это такое

Digital Light Processing (DLP) — передовая технология, изобретенная компанией Texas Instruments. Благодаря ей оказалось возможным создавать очень небольшие, очень легкие (3 кг — разве это вес?) и, тем не менее, достаточно мощные (более 1000 ANSI Lm) мультимедиапроекторы.

Технология DLP

Ключевым элементом мультимедиапроекторов, созданных по технологии DLP, является матрица микроскопических зеркал (DMD-элементов) из алюминиевого сплава, обладающего очень высоким коэффициентом отражения.

Каждое зеркало крепится к жесткой подложке, которая через подвижные пластины соединяется с основанием матрицы. Под противоположными углами зеркал размещены электроды, соединенные с ячейками памяти CMOS SRAM.

Под действием электрического поля подложка с зеркалом принимает одно из двух положений, отличающихся точно на 20° благодаря ограничителям, расположенным на основании матрицы.

Два этих положения соответствуют отражению поступающего светового потока соответственно в объектив и эффективный светопоглотитель, обеспечивающий надежный отвод тепла и минимальное отражение света.

Шина данных и сама матрица сконструированы так, чтобы обеспечивать до 60 и более кадров изображения в секунду с разрешением 16 миллионов цветов.

Матрица зеркал вместе с CMOS SRAM и составляют DMD-кристалл — основу технологии DLP.

Впечатляют небольшие размеры кристалла. Площадь каждого зеркала матрицы составляет 16 микрон и менее, а расстояние между зеркалами около 1 микрона. Кристалл, да и не один, легко помещается на ладони.

Всего, если Texas Instruments нас не обманывает, выпускаются три вида кристаллов (или чипов) c различными разрешениями. Это:

  • SVGA: 848×600; 508,800 зеркал
  • XGA: 1024×768 с черной апертурой (межщелевым пространством); 786,432 зеркал
  • SXGA: 1280×1024; 1,310,720 зеркал

Итак, у нас есть матрица, что мы можем с ней сделать? Ну конечно, осветить ее световым потоком помощнее и поместить на пути одного из направлений отражений зеркал оптическую систему, фокусирующую изображение на экран. На пути другого направления разумным будет поместить светопоглотитель, чтобы ненужный свет не причинял неудобств. Вот мы уже и можем проецировать одноцветные картинки. Но где же цвет? Где яркость?

А вот в этом, похоже, и заключалось изобретение товарища Larry, речь о котором шла в первом абзаце раздела истории создания DLP. Если вы так и не поняли, в чем дело, — приготовьтесь, ибо сейчас с вами может случиться шок :), т. к. это само собой напрашивающееся элегантное и вполне очевидное решение является на сегодня самым передовым и технологичным в области проецирования изображения.

Вспомните детский фокус с вращающимся фонариком, свет от которого в некоторый момент сливается и превращается в светящийся круг. Эта шутка нашего зрения и позволяет окончательно отказаться от аналоговых систем построения изображения в пользу полностью цифровых. Ведь даже цифровые мониторы на последнем этапе имеют аналоговую природу.

Но что произойдет, если мы заставим зеркало с большой частотой переключаться из одного положения в другое? Если пренебречь временем переключения зеркала (а благодаря его микроскопическим размерам этим временем вполне можно пренебречь), то видимая яркость упадет не иначе как в два раза. Изменяя отношение времени, в течение которого зеркало находится в одном и другом положении, мы легко можем изменять и видимую яркость изображения. А так как частота циклов очень и очень большая, никакого видимого мерцания не будет и в помине. Эврика. Хотя ничего особенного, это всё давно известно

Источник: https://web-shpargalka.ru/dlp-proektor-chto-jeto-takoe.php

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тех-обзор