Zasada projektora wideo

Projektor to urządzenie, które łączy się z kamerą wideo, laptopem, komputerem lub tabletem, aby wyświetlić obraz na dużym ekranie. Do sterowania urządzeniem operacyjnym służy pilot zdalnego sterowania. Urządzenie projektora wideo jest dość złożone i może mieć różnice, w zależności od technologii użytej do skomponowania obrazu. Technologia zależy od sposobu działania projektora. Obecnie w wyposażeniu projektora wideo stosuje się 5 postępów technologicznych:CRT, LCD, D-ILA, Technologia laserowa DLP.

Technologia CRT

Ta technologia może być uważana za najstarszą, ponieważ jest traktowana jako podstawa lampa elektronopromieniowa (CRT). Chociaż technologia CRT jest używana od kilku dziesięcioleci, niemniej jednak nadal ma znaczenie dla cech jakościowych obrazu (klarowność, rozdzielczość, odwzorowanie kolorów) nie jest gorsza od nowoczesnych i droższych metod tworzenia obrazu. Kolejną zaletą CRT jest wysoka niezawodność obwodu elektrycznego i czas trwania ciągłej pracy rury, przekraczający limit 10 000 godzin.

Ponadto technologia ta ma szeroki zakres dynamicznej jasności i głębokość czerni, które nie mogą zapewnić żadnego innego.

Pomimo niewątpliwych zalet, urządzenia CRT są wciąż gorsze w niektórych wskaźnikach od nowoczesnych urządzeń.

1. Agregaty mają duża masa (kilka dziesiątek kilogramów). Uczyń producenta trochę łatwiejszym, będzie możliwość wygodniejszego transportu i instalacji tego sprzętu.
   
2. Poziom jasności jest w zakresie od 100 do 300 ANSI-lm, podczas gdy w nowoczesnych urządzeniach poziom może osiągnąć 10 000 ANSI-lm i więcej. Z tego powodu oglądanie wideo jest możliwe tylko w dobrze zaciemnionym pokoju.
3. Aby uzyskać dobrą jakość obrazu, konieczne jest dokonanie wielu zmian, a czasami trudno jest to zrobić bez zaangażowania specjalisty.

Projektor CRT

Wewnątrz projektora wideo CRT znajdują się 3 CRT z ekranami od 7 do 9 cali. Każdy monitor CRT jest przeznaczony do wyświetlania jednego koloru (zielony, czerwony, niebieski) modelu kolorów RGB.

Zasada działania projektora może być opisana w następujący sposób: sygnał wejściowy jest podzielony na komponenty według koloru, które są zaangażowane w sterowanie modulatorami. W takim przypadku intensywność wiązki zaczyna się zmieniać. W tym momencie wiązka, przechodząca przez pole magnetyczne i układ odchylający, odsłania powierzchnię ekranu za pomocą zastosowanego powłoka fosforowa skanowanie od wewnątrz. Następnie na ekranie tworzony jest obraz monochromatyczny. Ponadto przez obiektyw jest rzutowany na ekran zewnętrzny.

W rezultacie 3 obrazy są wyświetlane na ekranie zewnętrznym w tym samym czasie, a po zmieszaniu uzyskuje się pełnokolorowy obraz.

Zalety urządzeń CRT:

• Obraz wyjściowy jest wystarczająco wysoki;
• długi okres eksploatacji;
• chłodzenie pasywne;
• nieograniczona rozdzielczość;
• niski poziom hałasu;
• wysoki kontrast;
• technologia, która przeszła próbę czasu (ponad 50 lat).

Wady urządzeń CRT:

• potrzeba okresowej regulacji (kalibracji);
• nieostrość geometrii;
• niski poziom jasności;
• pożądane jest, aby nie stosować, aby wyświetlać statyczny obraz.

Technologia LCD

W projektorach LCD, na przykład w urządzeniach firmy Viewsonic (Vyusonik), do tworzenia używanych obrazów matryca luminalna. Prace można porównać z pracą rzutnika. Ale różnica polega na tym, że światło nie przechodzi przez slajd, ale przez panel z ciekłymi kryształami.Składa się z dużej liczby pikseli, które są elementami, które można kontrolować za pomocą sygnału elektrycznego. Wielkość napięcia przyłożonego do konkretnego piksela zależy od jego przezroczystości i, odpowiednio, intensywności jasności na ekranie w punkcie projekcji tego piksela.

Dzięki technologii LCD jednostki projekcyjne są wykonane ze stali. znacznie tańsze. Stały się bardziej zwarte, a moc promieniowania świetlnego zaczęła osiągać 10 000 ANSI-lm. Technologia LCD jest najlepiej przystosowana do odtwarzania sygnału cyfrowego z komputera i innych urządzeń.

Urządzenia Viewsonic LCD są bardzo łatwe w konfiguracji, łatwe w obsłudze, a wszystkie ustawienia są zapisywane po demontażu i transporcie. Z tego powodu są one często używane do projektowania prezentacji biznesowych.

Urządzenie urządzenia LCD

W projektorach LCD używane są obrazy panele ciekłokrystaliczne. Technologia wykorzystuje zdolność cząsteczek pewnej substancji do zmiany swojej orientacji w przestrzeni pod wpływem impulsu elektrycznego.

W nowoczesnych urządzeniach zaczęto stosować 3 matryce ciekłych kryształów wykonanych z polisilikonu. Ich rozmiar jest ukośnie od 0,7 do 1,8 cala. Poniższy rysunek przedstawia schemat strukturalny projektora wideo.

Światło emitowane przez lampę podczas przechodzenia przez lustra dichroiczne dzieli się na 3 elementy modelu kolorów RGB. Ponadto każdy komponent musi przejść przez odpowiedni panel LCD. Tworzy obraz związany z tą warstwą kolorów. Po zakończeniu tworzenia obrazów na panelach LCD, przechodząc przez pryzmat, nakładają się na siebie, a pełnokolorowy obraz jest wyświetlany na ekranie przez soczewkę optyczną.

Na poniższym rysunku można zobaczyć, jak projektor jest ułożony.

Zalety wyświetlacza LCD:

• rozsądna cena;
• mała waga;
• niezbędna rzecz do prezentacji;
• może być stosowany do ekranów o dużej przekątnej;
• obraz ma doskonałą geometrię;
• proste ustawienia i obsługa.
• wysoka jasność;

Wady:

• droga lampa;
• niski kontrast;
• matryca z czasem ulega degradacji (zestarzeje się) - zazwyczaj wystarczą 3-4 lata;
• mogą pojawić się martwe piksele;
• dzięki zastosowaniu wentylatorów chłodzących zauważalny szum urządzenia.

Projektor D-ILA

Huges-JVCT opracował niedawno technologię D-ILA. Można to uznać za ucieleśnienie technologii LCOS, która stanowi najbardziej obiecujący temat dla ulepszenia jednostek projekcyjnych.

Podobnie jak w przypadku LCD, D-ILA wykorzystuje elementy ciekłokrystaliczne, ale zamiast matryc typu oświeconego, elementy odblaskowe. Takie urządzenia mają różnicę: warstwa modulująca światło jest umieszczona w taki sposób, że znajduje się na wierzchu podłoża składającego się z krzemu monokrystalicznego. W podłożu znajduje się cały schemat, który służy do sterowania matrycą. Fakt ten ma wyraźną przewagę nad panelami LCD.

Matryca D-ILA może, w porównaniu z wyświetlaczem LCD, mieć znacznie wyższą rozdzielczość, biorąc pod uwagę, że ich rozmiar jest mniejszy. Ponadto w nowych macierzach obszar zastosowanego kryształu jest zaangażowany w 93%, co wyklucza pojawienie się siatki, gdy wyświetlany jest obraz. Proces technologiczny wytwarzania matrycy D-ILA jest znacznie łatwiejszy niż produkcja LCD.

Urządzenie D-ILA

Urządzenia D-ILA oraz LCD są tworzone przez zasada trzech macierzy. Matryce osobno tworzą obrazy trzech kolorów. Następnie wygenerowany obraz wchodzi na ekran ściany przez obiektyw.

Korzyści:

• używać do prezentacji;
• wysoka jasność;
• możliwość użycia na dużych ekranach projekcyjnych;
• doskonała geometria obrazu;
• lekka

Wady:

• możliwość „zepsutych” pikseli;
• ze względu na nowość technologii nie ma danych na temat żywotności matrycy;
• drogie źródło światła.

Projektor DLP

Matryca tego projektora nazywa się chipem DMD i jest produkowana w Ameryce przez Texas Instruments. Jak działa projektor? Macierz ma miliony elementy lustrzanektóre mają zdolność obracania się pod odpowiednim kątem. Podczas obracania lustro może zajmować tylko 2 stałe pozycje.

Dlatego lustro odbija światło na ekranie lub w kierunku absorbera (radiatora) urządzenia, dając czarny lub biały punkt.

Gdy wielokrotnie przełączasz się z białego na czarny, otrzymujesz półtony szarości.

Aparatura monochromatyczna zdolny do wyprowadzania tylko jednego komponentu koloru obrazu w każdym momencie przedziału czasu.

Aby oddzielić inne kolory od białego i czarnego, użyj dysku kolorowego (dysku z filtrami światła).

Prędkość obrotu dysku za pomocą filtrów światła może być inna. Im szybciej obraca się koło, tym mniej się pojawi. ”efekt tęczy„Nieodłączny dla urządzeń z jedną matrycą. Koło z filtrami światła może składać się nie tylko z tradycyjnych segmentów RGB (czerwony, zielony, niebieski), ale także może być uzupełnione o dodatkowe kolory. Na przykład poniższy rysunek przedstawia koło kolorów, które jest kombinacją dwóch schematów kolorów RGBCMY (czerwony, zielony, niebieski, cyjan, magenta, żółty).

To, co stanowi jednostkę optyczną urządzenia DLP, jest wyraźnie widoczne na poniższym rysunku.

Koło kolorów ma również przezroczysty element do przekazywania czystej bieli, co zwiększa czarno-białą jasność obrazu.

To rozwiąże problem nieefektywności technologii jednoskładnikowej, w wyniku czego instalacja mocniejszego źródła światła nie jest wymagana.

Jednym z pierwszych przedstawicieli projektorów DLP był Viewsonic PJD5126.

Nieruchomość czarno-białe zdjęcia o wysokiej jasności stało się przydatne dla urządzeń, które są powszechnie stosowane w biurach. Czarno-biały obraz ma wyraźnie większą jasność niż kolorowe elementy. Chociaż, jeśli ustawiony jest maksymalny poziom jasności, kolory mogą stać się ciemniejsze. Kolory blaknące nie są wspólne dla wszystkich urządzeń DLP, ponieważ większość producentów stara się poprawić jakość swoich produktów.

Projektor DLP z trzema matrycami

Istnieje również trzy macierzowe urządzenie projekcyjne, z podziałem strumienia światła na tradycyjny RGB. Gdy to nastąpi, trzy obrazy różnych kolorów są wyświetlane na zewnętrznym ekranie, w wyniku czego powstaje pełnokolorowy obraz.

Urządzenia DLP mają zwiększony poziom jasności, który może osiągnąć 18 000 ANSI-lm.

Korzyści:

• mała waga;
• prawidłowa geometria;
• trwałość matrycy;
• używany do dużych ekranów;
• niski poziom hałasu;
• wysoka jasność

Wady:

• dzięki konstrukcji z jedną matrycą „efekt tęczy” jest widoczny na zdjęciu;
• droga lampa;
• „Złamane” piksele.

Technologia laserowa

Najbardziej zaawansowaną i najdroższą technologią do tworzenia obrazu najwyższej jakości jest laser. Reprezentant nowego typu sprzętu projekcyjnego można nazwać ViewSonic LS830.

Zasada działania urządzenia jest taka sama jak w omówionych powyżej modelach: za pomocą lasera powstają 3 składniki koloru, które ostatecznie mieszają się. Ponadto, dzięki złożonemu systemowi, w tym ogniskowaniu i skanowaniu, tworzony jest obraz za pomocą systemu luster. Możliwe jest utworzenie obrazu na prawie każdej powierzchni, w tym na nierównej powierzchni.

Całkowity koszt eksploatacji jest znacznie zmniejszony dzięki zastosowaniu technologii laserowej, ponieważ laser może być brany pod uwagę warunkowo wieczny. Szacowany okres jego pracy wynosi 20 000 godzin, nie wymagając specjalnej konserwacji. W tym przypadku urządzenie będzie wytwarzać doskonałą jasność, nie zmniejszając się z czasem. Przez lata eksploatacji sprzętu jakość obrazu pozostanie na wysokim poziomie. Poziom jasności w Viewsonic jest wystarczająco wysoki - 4500 lumenów, który jest odpowiedni do oglądania filmów w dobrze oświetlonym pomieszczeniu.

Praktycznie wszystkie nowoczesne projektory laserowe mają ultrakrótkie soczewki ostrości (0,23). Umożliwia to ustawienie projektora w odległości 21 cm od ekranu, co czyni go prawie niewidocznym.

Na poniższym rysunku projektory znajdują się w odległości 17 cm od ściany.

Technologia laserowa jest w stanie wytwarzać kolory o dużej głębi i nasyceniu, o wysokiej jasności i szczegółowości, a także o szerokiej gamie kolorów. Ze względu na wysoki kontrast (100 000: 1), obraz wyróżnia się doskonałą ostrością i płynnymi przejściami półtonów.

Ponadto zastosowanie technologii laserowej umożliwia wyświetlanie kolorowego obrazu. Pełna rozdzielczość 1080p HD praktycznie bez deformacji.

Jedną z najważniejszych zalet laserowych projektorów wideo jest możliwość wyświetlania obrazu na ogromnych ekranach.

Tak więc na rynku projektorów wideo istnieje znaczna liczba modeli, zarówno drogich, jak i budżetowych. Różnią się one głównie technologiami, które są wykorzystywane do obrazowania, a co za tym idzie, ceną. Im bardziej zaawansowana technologia, tym wyższa cena urządzenia.