Принцип работы видеопроектора

Проектор представляет собой устройство, которое подключается к видеокамере, ноутбуку, ПК, или планшету, для того, чтобы вывести картинку на большой экран. Для управления работающим аппаратом используется пульт ДУ. Устройство видеопроектора достаточно сложное, и может иметь отличия, зависящие от технологии, применяемой для компоновки изображения. От примененной технологии зависит и то, как именно будет работать проектор. Сегодня на рынке можно встретить LCD, DLP, LCoS модели. Рассмотрим подробнее эти и другие, менее популярные технологии.

LCD проекторы

Сегодня LCD модели являются самыми распространенными благодаря своей доступной стоимости. Однако кроме невысокой цены они вряд ли могут выделиться другими достоинствами. Конечно, смотреть видео в домашних условиях на таких проекторах можно, только делать это необходимо издалека. Вблизи будут видны только разноцветные точки. Кроме того, контрастность тоже оставляет желать лучшего. Не стоит забывать и о том, что данные модели изначально позиционируются как бюджетные, поэтому лампа в проекторе устанавливается самая дешевая, а разрешение матрицы не дотягивает до HD. Насладиться просмотром на данном проекторе можно только в полностью затемненных помещениях. Однако даже в таких условиях из-за низкого качества передаваемого изображения некоторые особо мелкие детали попросту будут не видны.

Проекторы с тремя LCD матрицами отличаются более высоким качеством изображения, которое не ухудшается даже при просмотре вплотную. Использование улучшенной технологии передачи изображения передает намного больше цветовых оттенков. В видеопроекторах с 3LCD улучшение изображения достигается благодаря использованию особых технологий. Для каждого цвета существует своя монохромная матрица. Сначала каждый световой поток проходит через свою матрицу, а потом с помощью призмы объединяются в одно яркое и многоцветное изображение.

Принцип работы 3LCD проектора

Хотя у 3LCD проекторов яркость и цветопередача намного лучше, чем у бюджетных аналогов, они имеют и свои недостатки. По сравнению с DLP-проекторами контрастность не слишком высокая. Связано это с особенностями ЛСД-матрицы. Ни одна из них, даже самая дорогая, не способна обеспечить полное непропускание цвета, в результате добиться глубокого черного цвета не получится.

Кроме того, все жидкокристаллические матрицы нуждаются в регулярной обдувке холодным воздухом. Данная процедура обязательна для того, чтобы снизить негативное влияние на них высоких температур. Однако постоянный обдув вызывает образование на матрице слоя пыли, которого не удается избежать даже установкой фильтров и их регулярной очисткой.

Вам может быть интересно: сравнение DLP и LCD проекторов.

DLP технология

Работа DLP-проекторов основана на действии особого DMD-чипа, в котором располагается очень много небольших поворотных зеркал. Именно они отвечают за образование матрицы.

В DMD-чипах с высоким разрешением содержится огромное количество микроскопических зеркал. Принцип действия заключается в том, что сквозь диск с разноцветными секторами, который вращается, проходит свет от лампы и попадает на матрицу. В результате при включении проектора картинка появляется по мере прохождения светового луча по соответствующим цветным секторам диска.

Элементы управления в DMD-чипах расположены не так, как в ЛСД-моделях. Они находятся за зеркалами, поэтому в проекторах DLP почти отсутствует расстояние между пикселями.

Технология, применяемая в данных моделях, позволяет получить изображение, отличающееся повышенной контрастностью. Этого удается достичь благодаря тому, что зеркала, которые отвечают за пиксели черного оттенка, располагаются в определенном положении. Из-за этого получается добиться появления настоящего черного цвета.

Хотя DMD-чипы намного меньше подвержены влиянию высоких температур, с задней стороны расположен теплоотвод. При этом переживать по поводу запыления нет необходимости – оптика проектора расположена в герметично закрытом корпусе.

В настоящее время наибольшее распространение получили LED-DLP проекторы. В них не используется прохождение света сквозь подвижное колесо. Вместо этого здесь установлены цветные светодиоды, включающиеся по очереди. Яркость у них слишком слабая. Однако в отличие от газозарядных ламп, ЛЕД-лампочки имеют небольшой размер и вес, а также служат намного дольше.

Главным недостатком ДЛП проекторов является появление радужного эффекта, который особенно заметен во время динамичных сцен. Связано это с тем, что цветовые компоненты проецируются поочередно и при частой смене кадров могут смешиваться. Кроме этого, на DLP-проекторах очень сложно передается серый цвет. Зеркало должно быть повернуто максимально точно, чтобы глаз уловил последовательность смены пикселей разных цветов в серый оттенок.

Читайте также: какой проектор выбрать для домашнего кинотеатра.

LCoS (SXRD, R3LCD, D-ILA)

Разработчикам этой технологии удалось добиться устранения всех недостатков предыдущих моделей видеопроекторов. При этом все самые положительные их качества удалось сохранить и улучшить.

Здесь изображение формируется, как и в 3LCD-проекторах, путем прохождения лучей через матрицы. Однако проходят они не на просвет, а отражаются от слоя из зеркал, как в DLP-моделях. Элементы управления пикселями находятся на этом зеркальном слое за пикселями, которые расположены вплотную друг к другу. Это позволяет избавиться от радужного эффекта и повысить качество изображения.

Конечно, минусы у данной технологии есть. Главный из них – высокая цена. LCoS-проекторы стоят значительно дороже аналогичных DLP и 3LCD-моделей, обладающих теми же, а иногда и более высокими характеристиками. Поэтому эти проекторы в настоящее время используются только профессионалами для созданий качественных презентаций и инсталляций.

Это интересно: рейтинг лучших проекторов для дома 2020 года.

Технология CRT

Эту технологию можно считать самой старой, так как за основу в ней берется электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Хотя CRT-технология применяется уже несколько десятков лет, тем не менее, она до сих пор — актуальна и по качественным характеристикам картинки (четкость, разрешение, цветопередача) не уступает современным и более дорогим методам формирования картинки. Еще одним плюсом CRT является большая надежность электросхем и длительность беспрерывной эксплуатации трубки, превышающая предел 10 000 часов.

Также данная технология отличается широким динамическим яркостным диапазоном и глубиной черного, чего не может обеспечить любая другая.

Несмотря на несомненные достоинства, CRT-аппараты все же уступают по некоторым показателям современным устройствам.

1. Агрегаты имеют большую массу (несколько десятков килограмм). Сделай производитель их чуть легче, была бы возможность более удобной транспортировки и монтажа данного оборудования.
   
2. Уровень яркости находится в пределах от 100 до 300 ANSI-лм, в то время как в современных аппаратах уровень может достигать 10 000 ANSI-лм и более. По этой причине просмотр видео возможен только в хорошо затемненном помещении.
3. Чтобы добиться хорошего качества изображения, требуется провести массу настроек, и без привлечения специалиста порой трудно обойтись.

Стоит отметить, что сегодня встретить проектор такого типа в розничной продаже практически невозможно. Его вытеснили более современные технологии, описанные выше.

Внутри CRT-видеопроектора находятся 3 ЭЛТ, имеющие экраны с диагональю от 7 до 9 дюймов. Каждая ЭЛТ предназначается для того, чтобы выводить один цвет (зеленый, красный, синий) цветовой модели RGB.

Принцип работы проектора можно описать следующим образом: входной сигнал разделяется на составляющие по цвету, которые участвуют в управлении модуляторов. При этом интенсивность луча начинает меняться. В этот момент луч, проходя через магнитное поле и отклоняющую систему, подвергает поверхность экрана с нанесенным фосфорным покрытием сканированию изнутри. После этого, на экране происходит создание одноцветной картинки. Далее, через объектив происходит проецирование ее на наружный экран.

В итоге на внешнем экране одновременно проецируется 3 изображения, при смешивании которых получается полноцветная картинка.

Читайте также: какие бывают виды проекторов.

Лазерная технология

Самой передовой и самой дорогой технологией для формирования наиболее качественного изображения является лазерная. Представителем нового вида проекционного оборудования можно назвать аппарат ViewSonic LS830.

Принцип действия агрегата такой же, как и в рассмотренных выше моделях: с помощью лазера формируется 3 цветовых компонента, которые, в конечном счете, смешиваются. Далее, посредством сложной системы, включающей фокусировку и развертку, происходит создание изображения с использованием системы зеркал. Появляется возможность сформировать изображение практически на любой поверхности, включая неровную.

Общая стоимость эксплуатации намного сокращается за счет применения лазерной технологии, поскольку лазер можно считать условно вечным. Расчетный период его работы равняется 20 000 часов, не требующих специального обслуживания. При этом аппарат будет выдавать отличную яркость, не снижающуюся с течением времени. На протяжении всех лет эксплуатации оборудования, качество картинки будет оставаться на высоком уровне. Уровень яркости в аппарате Viewsonic достаточно высок — 4 500 люмен, что подходит для просмотра видео в хорошо освещенном помещении.

Практически все современные лазерные проекторы имеют ультракороткофокусные объективы (0,23). Это позволяет располагать проектор на расстоянии 21 см от экрана, что делает его почти незаметным.

На рисунке ниже проекторы расположены на расстоянии 17 см от стены.

Лазерная технология способна выдавать цвета с большой глубиной и насыщенностью, с высокой яркостью и детализацией, а также с широкой цветовой гаммой. За счет высокой контрастности (100 000:1) картинка отличается идеальной резкостью и плавными переходами полутонов.

Также использование лазерной технологии дает возможность проецировать цветную картинку с разрешением Full 1080p HD практически без деформации.

Один из самых главных плюсов лазерных видеопроекторов – это возможность проецировать картинку на экраны огромных размеров.

Таким образом, на рынке видеопроекторов существует немалое количество моделей как дорогих, так и бюджетных. Отличаются они, главным образом, технологиями, которые применяются для формирования изображения, и, соответственно – ценой. Чем более передовая технология, тем и цена на аппарат будет выше.

Читайте также: что лучше выбрать, проектор или телевизор.