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.
