Princip video projektoru

Projektor je zařízení, které se připojuje k videokameře, notebooku, PC nebo tabletu, aby se obraz zobrazil na velké obrazovce. Pro ovládání ovládacího zařízení se používá dálkové ovládání. Zařízení projektoru je poměrně složité a může se lišit v závislosti na technologii použité k vytvoření obrazu. Technologie závisí na tom, jak bude projektor fungovat. V současné době se ve videoprojektorech používá 5 technologických pokroků:CRT, LCD, D-ILA, Laserová technologie DLP.

Technologie CRT

Tato technologie může být považována za nejstarší, protože je považována za základ katodové trubice (CRT). Ačkoliv se technologie CRT používá již několik desetiletí, je stále relevantní pro kvalitativní charakteristiky obrazu (jasnost, rozlišení, ztvárnění barev) není nižší než moderní a dražší metody tvorby obrazu. Další výhodou CRT je vysoká spolehlivost elektrického obvodu a doba nepřetržitého provozu trubky, která přesahuje hranici 10 000 hodin.

Tato technologie má také široký rozsah dynamického jasu a černou hloubku, která nemůže poskytnout žádnou jinou.

Navzdory nepochybným výhodám jsou CRT přístroje v některých ukazatelích stále horší než u moderních přístrojů.

1. Agregáty mají velká hmotnost (několik desítek kilogramů). Aby byl výrobce o něco jednodušší, byla by možnost pohodlnější přepravy a instalace tohoto zařízení.
   
2. Úroveň jasu je v rozsahu od 100 do 300 ANSI-lm, zatímco v moderních zařízeních může úroveň dosáhnout až 10 000 ANSI-lm a více. Z tohoto důvodu je sledování videa možné pouze v dobře zatemněné místnosti.
3. Aby se dosáhlo dobré kvality obrazu, je nutné provést mnoho úprav a někdy je obtížné to udělat bez zapojení specialisty.

Projektor CRT

Uvnitř projektoru CRT jsou 3 CRT s obrazovkami od 7 do 9 palců. Každý CRT je navržen tak, aby zobrazoval jednu barvu (zelenou, červenou, modrou) barevného modelu RGB.

Princip činnosti projektoru lze popsat následovně: vstupní signál je rozdělen do složek barevně, které se účastní řízení modulátorů. V tomto případě se intenzita paprsku začne měnit. V tomto okamžiku paprsek, procházející magnetickým polem a vychylovacím systémem, vystavuje povrch stínítka aplikovanému fosforový povlak skenování zevnitř. Poté se na obrazovce vytvoří monochromatický obraz. Dále, přes čočku, to je promítáno na vnější obrazovce.

Výsledkem je, že 3 obrazy jsou promítány na externí obrazovku současně, a když jsou smíšeny, získá se plně barevný obraz.

Výhody zařízení CRT:

• Výstupní obraz je dostatečně vysoký;
• dlouhá doba provozu;
• pasivní chlazení;
• neomezené rozlišení;
• nízká hladina hluku;
• vysoký kontrast;
• technologie, která prošla zkouškou času (více než 50 let).

Nevýhody zařízení CRT:

• potřeba pravidelného nastavování (kalibrace);
• nejasnost geometrie;
• nízká úroveň jasu;
• je žádoucí neuplatňovat, projektovat statický obraz.

Technologie LCD

V LCD projektorech, například v zařízeních společnosti Viewsonic (Vyusonik), k vytváření použitých obrazů luminální matrice. Práce může být srovnána s prací zpětného projektoru. Ale rozdíl je v tom, že světlo neprochází skrz sklíčko, ale přes panel s tekutými krystaly.Skládá se z velkého počtu pixelů, což jsou prvky, které lze ovládat elektrickým signálem. Velikost napětí aplikovaného na konkrétní pixel závisí na jeho průhlednosti a tedy na intenzitě jasu na obrazovce v místě promítání tohoto pixelu.

Díky technologii LCD jsou projekční jednotky mnohem levnější. Oni stali se více kompaktní, a síla světelného záření začala dosahovat 10,000 ANSI-lm. Technologie LCD je nejlépe přizpůsobena pro reprodukci digitálního signálu z počítače a dalších zařízení.

Viewsonic LCD zařízení jsou velmi snadno nastavitelná, snadno ovladatelná a všechna nastavení jsou uložena po demontáži a přepravě. Z tohoto důvodu jsou často používány k návrhu obchodních prezentací.

Zařízení LCD jednotky

V LCD projektorech se pro vytvoření obrazu používá panely z tekutých krystalů. Technologie využívá schopnost molekul určité látky měnit svou orientaci v prostoru působením elektrického impulsu.

V moderních zařízeních začala používat 3 matrice tekutých krystalů vyrobených z polysilikonu. Jejich velikost je diagonálně od 0,7 do 1,8 palce. Obrázek níže ukazuje konstrukční schéma videoprojektoru.

Světlo, které lampa vyzařuje při průchodu dichroickými zrcadly, je rozděleno do 3 složek barevného modelu RGB. Každá součást musí dále projít odpovídajícím LCD panelem. Vytvoří obrázek vztahující se k této barevné vrstvě. Když je tvorba obrazů na LCD panelech dokončena, navzájem se prolínají hranolem a vzájemně se prolínají a barevný obraz se zobrazuje na obrazovce optickou čočkou.

Na následujícím obrázku je vidět, jak je projektor uspořádán.

Výhody LCD:

• rozumnou cenu;
• malá hmotnost;
• nepostradatelnou věcí pro prezentace;
• lze použít pro obrazovky s velkou úhlopříčkou;
• obraz má dokonalou geometrii;
• jednoduché nastavení a ovládání.
• vysoký jas;

Nevýhody:

• drahá lampa;
• nízký kontrast;
• matrice má tendenci v průběhu času degradovat (zestárnout) - obvykle stačí 3-4 roky;
• mohou se objevit mrtvé pixely;
• kvůli použití chladicích ventilátorů, znatelného hluku jednotky.

Projektor D-ILA

Huges-JVCT nedávno vyvinula technologii D-ILA. Lze to považovat za provedení technologie LCOS, která představuje nejslibnější téma pro zlepšení projekčních jednotek.

Stejně jako u LCD používá D-ILA prvky z tekutých krystalů, ale místo matic osvíceného typu, reflexní prvky. Taková zařízení mají rozdíl: vrstva pro modulaci světla je uspořádána tak, že je umístěna na povrchu substrátu sestávajícího z monokrystalického křemíku. V substrátu je celé schéma, které slouží k ovládání matice. Tato skutečnost má oproti LCD panelům výraznou výhodu.

Matice D-ILA může, ve srovnání s LCD, dosáhnout mnohem vyššího rozlišení vzhledem k tomu, že jejich velikost je menší. Také v nových matricích je plocha použitého krystalu zahrnuta v 93%, což vylučuje vzhled mřížky při zobrazení obrázku. Technologie výroby matrice D-ILA je mnohem jednodušší než výroba LCD.

Zařízení D-ILA

D-ILA zařízení, stejně jako LCD, jsou vytvořeny princip tří matic. Matice samostatně vytvářejí obrazy tří barev. Poté se generovaný obraz dostane přes objektiv do stěny.

Výhody:

• použití pro prezentace;
• vysoký jas;
• možnost použití pro velké projekční plátna;
• dokonalá geometrie obrazu;
• nízká hmotnost

Nevýhody:

• možnost „rozbitých“ pixelů;
• vzhledem k novosti technologie neexistují žádné údaje o životnosti matrice;
• drahý zdroj světla.

Projektor DLP

Matice tohoto projektoru se nazývá DMD čip a vyrábí se v Americe firmou Texas Instruments. Jak projektor funguje? V matrici jsou miliony zrcadlové prvkykteré mají schopnost otáčet se v pravém úhlu. Při otáčení může zrcadlo mít pouze dvě pevné polohy.

Zrcadlo proto odráží světlo na obrazovce nebo ve směru absorbéru (radiátoru) zařízení, což dává černý nebo bílý bod.

Když opakovaně přepnete z bílé na černou, dostanete polotóny šedé.

Monochromatický přístroj V každém okamžiku časového intervalu je možné na výstupu pouze jednu barevnou složku obrazu.

Chcete-li oddělit jiné barvy od bílé a černé, použijte barevný disk (disk s světelnými filtry).

Rychlost otáčení disku se světelnými filtry může být různá. Čím rychleji se točí kolo, tím méně se objeví. “efekt duhy”Vlastní v jedno-maticových zařízeních. Kolo se světelnými filtry se může skládat nejen z tradičních RGB segmentů (červená, zelená, modrá), ale může být doplněna dalšími barvami. Na následujícím obrázku je například barevné kolo, které je kombinací dvou barevných schémat RGBCMY (červená, zelená, modrá, azurová, purpurová, žlutá).

Optická jednotka DLP zařízení je jasně vidět na následujícím obrázku.

Barevné kolo má také průhledný prvek pro průchod čistě bílé barvy, který zvyšuje černobílý jas obrazu.

Tím se vyřeší problém neefektivnosti jedno-maticové technologie, v důsledku čehož není nutná instalace silnějšího světelného zdroje.

Jedním z prvních zástupců projektorů DLP byl Viewsonic PJD5126.

Nemovitosti vysoký jas černobílých obrázků stal se užitečný pro zařízení, která jsou široce používána v kancelářích. Černobílý obraz má znatelně vyšší jas než barevné komponenty. I když je nastavena maximální úroveň jasu, barvy se mohou ztmavit. Barvy vyblednutí nejsou společné pro všechny jednotky DLP, protože většina výrobců se snaží zlepšit kvalitu svých výrobků.

Tři projektor Matrix DLP

Existují také tří-maticové projekční zařízení, s rozdělením světelného toku na tradiční RGB. Když k tomu dojde, na externí obrazovku se promítnou tři obrazy různých barev, v důsledku čehož se vytvoří plně barevný obraz.

Zařízení DLP mají zvýšenou úroveň jasu, která může dosáhnout 18 000 ANSI-lm.

Výhody:

• malá hmotnost;
• správná geometrie;
• trvanlivost matrice;
• používá se pro velké obrazovky;
• nízký hluk;
• vysoký jas

Nevýhody:

• s konstrukcí s jednou maticí je na snímku patrný „duhový efekt“;
• drahá lampa;
• "Zlomené" pixely.

Laserová technologie

Nejmodernější a nejdražší technologie pro tvorbu obrazu nejvyšší kvality je laser. Zástupce nového typu projekčního zařízení lze nazvat ViewSonic LS830.

Princip činnosti jednotky je stejný jako u výše diskutovaných modelů: pomocí laseru jsou vytvořeny 3 barevné složky, které jsou nakonec smíchány. Dále je pomocí komplexního systému, včetně zaostřování a skenování, vytvořen obraz pomocí systému zrcadel. Obraz je možné vytvořit na téměř libovolném povrchu, včetně nerovnoměrného.

Celkové náklady na provoz jsou značně sníženy použitím laserové technologie, protože laser může být zvažován podmíněně věčný. Odhadovaná doba jeho práce je 20 000 hodin, nevyžaduje zvláštní údržbu. V tomto případě bude mít zařízení vynikající jas, který se časem nesnižuje. Po celou dobu provozu zařízení zůstane kvalita obrazu na vysoké úrovni. Úroveň jasu v aplikaci Viewsonic je dostatečně vysoká - 4 500 lumenů, což je vhodné pro sledování videa v dobře osvětlené místnosti.

Prakticky všechny moderní laserové projektory mají objektivy s ultra ostrým ohniskem (0,23). To umožňuje umístění projektoru ve vzdálenosti 21 cm od plátna, což ho činí téměř nepostřehnutelným.

Na následujícím obrázku jsou projektory umístěny 17 cm od zdi.

Laserová technologie je schopna produkovat barvy s velkou hloubkou a sytostí, s vysokým jasem a detaily, stejně jako s širokým rozsahem barev. Díky vysokému kontrastu (100 000: 1) je obraz vynikající pro dokonalou ostrost a hladký přechod půltónů.

Použití laserové technologie také umožňuje promítat barevný obraz Plné rozlišení 1080p HD prakticky žádná deformace.

Jednou z nejdůležitějších výhod laserových videoprojektorů je schopnost promítat obraz na velké obrazovky.

Tak, na trhu video projektory existuje značný počet modelů, a to jak drahé a rozpočet. Liší se hlavně v technologiích, které se používají pro zobrazování, a tedy v ceně. Čím vyšší technologie, tím vyšší cena zařízení.