СОВЕТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ. ПРОЕКТОРЫ

Видеопроекторы - что внутри?

Магия большого экрана. Приглушенный свет, широкий угол обзора, эффект полного погружения в происходящее действо. Нет, полностью заменить кино телевидением вряд ли получится и едва ли это целесообразно - разные у них задачи. "Никогда ТВ не заменит газет - попробуйте вздремнуть, прикрыв лицо телевизором". Но противопоставлять одно другому и не стоит: видеопроекторы - вот выход для решивших устроить "свое кино". И сделать это совсем не сложно - сегодня на рынке огромное множество видеопроекторов. Разброс цен от сотен долларов до сотен тысяч за аппарат дает понять, что видеопроекторы, мягко говоря, бывают разные. Различны технологии, а значит - характеристики и сферы применения.

Рассмотрим основные технологии, используемые на рынке современных проекторов, чуть более подробно, чем это позволяет сделать пара-тройка строчек пресс-релизов.

CRT (Cathode Ray Tube или ЭЛТ - проекторы на основе электронно-лучевых трубок)

Это самая первая технология проецирования видеоизображения на внешний экран. Зародилась она еще в 50-е годы прошлого века. Решение вполне логичное для того времени: раз лучевые трубки так успешно используются в телевизорах, стоит попытаться сделать проектор на основе таких же трубок.

Общий принцип заключается в следующем: три специальные электронно-лучевые трубки повышенной яркости формируют общее изображение. Каждая трубка, обычно "черно-белая", диагональю дюймов в девять, передает один из базовых цветов (красный, зеленый и синий - окрашиваемых светофильтрами) и через свой объектив проецирует на внешний экран. Путем очень точной настройки три изображения совмещаются на проекционном экране в единое целое. Этакий гипертрофированный цветной телевизор, где в качестве электронных пушек используются электронно-лучевые трубки с объективами, а роль цветного люминофора выполняют светофильтры.

Смотреть проецируемое CRT-проектором изображение желательно в полностью затемненном помещении - яркость у них не самая высокая. Проекторы тяжелы в установке: как физически не самые легкие, так и ввиду необходимости прецизионной юстировки – приходится раздельно настраивать резкость и геометрию по всем трем цветовым каналам.

Широко распространено мнение, что эти проекторы дают самое качественное видеоизображение. Дело тут, скорее всего, вот в чем: проекторы на ЭЛТ не имеют цифровых артефактов интерполяции - принцип формирования кадра у них самый что ни на есть аналоговый. Строчная и кадровая развертки формируют кадр строго в соответствии с форматом - будь то 720х576 для PAL или 640х480 для NTSC. Даже более того, если количество строк определяется форматом и жестко фиксировано, то о количестве точек в строке в аналоговой системе говорить даже как-то странно. Более корректно - горизонтальная четкость, которая зависит от верхней граничной частоты пропускания видеоусилителя. Аналоговое вещательное качество (студийное) - это 800-900 вертикальных линий. Для примера: бытовые видеомагнитофоны формата VHS - 240 линий, S-VHS и Video Hi8 - 400 линий, цифровой формат DV - 500 линий (на компонентных выходах).

LCD (Liquid Crystal Display или ЖКИ - проекторы на основе жидкокристаллических индикаторов)

Если в мониторах на смену ЭЛТ пришли ЖК, то стоило этого ожидать и в технологиях видеопроекторов. Принцип работы LCD рассматривался уже много раз, в том числе и на портале HiFiNews.ru, например - "Что лучше: ЖК или плазма". Остановимся подробнее только на отличиях.

Цветное изображение формируется небольшой ЖК матрицей (диагональю в дюйм-два) и мощной лампой подсветки проецируется через объектив на экран. Матрица работает на просвет, в отличие от D-ILA технологии, о которой чуть позже.

Похоже, это самая доступная на сегодня технология - проекторы стартуют долларов от 800 за бюджетные модели. Хорошо отработанные схемные решения, отсутствие механически подвижных частей (кроме, возможно, моторизированных приводов объективов), надежность цифровых технологий - вот основные причины популярности проекторов на базе LCD. В такой "бочке меда", конечно, не обойтись без проблем. Главная - видимая пикселизация изображения, вызванная технологическими причинами. Незаметные на глаз границы между пикселями (субпикселями) на ЖК мониторах при значительных увеличениях становятся различимыми на больших экранах. Проблему стараются решать с разной степенью успешности. Кто-то уменьшает до предела границы между отдельными ячейками ЖК матрицы, кто-то предлагает три матрицы - по одной для каждого базового цвета - с небольшим смещением, чтобы перекрыть черную сеточку, проецируемую на экран. Второе, что приходится решать производителям - это повышение контраста. Просветить насквозь LCD-матрицу из пары пластин, слоя жидких кристаллов, поляризатора и светофильтров - значит снизить яркость белого. Просто повысить яркость лампы подсветки - потерять глубину черного. Впрочем, в лучших образцах LCD-проекторов производители решают эти проблемы, что не может не приводить к их значительному удорожанию.

DLP (Digital Light Processing - цифровая обработка света)

В двух словах - это как пускать зеркальцем солнечные зайчики. Основой проектора является специальный DMD-чип (Digital Micromirror Device - цифровое микрозеркальное устройство). Поверхность чипа состоит из большого множества крошечных зеркал, которые могут отклоняться при подаче на них напряжения. Отраженный от такого зеркальца луч не попадает в объектив (а значит и на экран) - так формируется черная точка. Если же зеркальце не отклонено от плоскости чипа, точка на экране будет белой. Промежуточные значения яркости формируются, когда зеркальце направляет отраженный луч в объектив. Каждое зеркальце отвечает за свою точку создаваемой на экране картинки.

Придать изображению цвет в такой системе можно двумя способами. Первый - "одночиповый". Как видно из названия - в системе используется один DMD-чип (устройство, стоит заметить, недешевое). На нем последовательно образуется светотеневая картинка для каждого базового цвета (красного, зеленого, синего). Окрашивание происходит с помощью вращающегося диска-светофильтра с секторами соответствующих цветов. Второй способ - "трехчиповый". Тут дорогостоящих чипов не пожалели - для каждого из базовых цветов используется свой чип и картинка формируется сразу.

Просвечивать насквозь тут ничего не нужно, поэтому яркость изображения у таких проекторов очень высокая. Черное - полное отсутствие света, так как "зайчик" от повернувшегося зеркальца совсем не попадает в объектив, а значит значение контраста также максимально возможное. Зазоры между зеркальцами тут тоже минимальны, а потому нет присущей LCD-проекторам "сеточки" на большом экране. В первых моделях был сильно заметен "эффект радуги" - цветные ореолы вокруг контрастных или быстро движущихся объектов. Вызвано это тем, что изображение формируется последовательно тремя базовыми цветами и при движении контрастных объектов на экране получалось что-то вроде цветных бегущих огней. Борются с этим явлением по-разному: от повышения частоты последовательного проецирования картинок базовых цветов, для чего диск светофильтров содержит до семи секторов (по два на базовые красный-синий-зеленый плюс изумрудный), до использования трех чипов для одновременного проецирования.

D-ILA (Direct Drive Image Light Amplifier - усилитель света изображения с прямым управлением)

Это технология, которая совмещает в себе преимущества LCD и DLP. Возникла на пересечении их подходов в формировании изображения - надежности жидких кристаллов с эффективностью отражения света.

Световой поток модулируется в ЖК матрице, как и в LCD-проекторах, но свет не проходит матрицу насквозь, а отражается от электродов пикселей как от микрозеркалец в DLP. Свет проходит только через стекло, прозрачные электроды и слой жидких кристаллов. Вся же электронная разводка (переключатели и компоненты, обеспечивающие адресацию к ячейкам матрицы) остается под слоем отражающих электродов и не препятствует прохождению света как в "чистом" LCD-проекторе. Отражает практически вся поверхность матрицы, за исключением изоляции между электродами.

Главным преимуществом D-ILA технологии над LCD и DLP является высокое отношение апертуры. Если для LCD технологии площадь, пропускающая свет сквозь себя, составляет до 60% от общей площади пикселя, для DLP площадь отражения микрозеркальцем - около 80%, то для технологии D-ILA эта площадь может достигать 95%. Это делает пикселизацию изображения практически незаметной. Кроме того, уменьшаются потери фототеплового преобразования, так как почти весь световой поток отражается, что позволяет увеличить мощность лампы подсветки. Другой стороной медали (высокого отношения апертуры) является то, что матрицу HD разрешения можно сделать не крупнее чем диагональю в один дюйм, а значит получить довольно компактный проектор.

LDT (Laser Display Technology - технология лазерного дисплея)

Новейшая технология проецирования видео на большой экран. Первые серийные образцы появились только в 2000 году, несмотря на то, что сами лазеры появились относительно давно. Мешало то низкое КПД и высокое энергопотребление газоразрядных лазеров, то слишком малая мощность и "недостаток цветности" лазеров полупроводниковых. Но вот технологические ограничения были преодолены, и на рынок выходят проекционные телевизоры и видеопроекторы на полупроводниковых лазерах.

Три лазера излучают свет в красном, зеленом и синем спектре видимого диапазона. Яркость излучения каждого лазера изменяется электрооптическими модуляторами в соответствии с видеосигналом на входе. Три модулированных цветных луча собираются зеркалами и призмами в единый пучок, который подается на вращающиеся зеркала строчной развертки и качающееся зеркало кадровой - подобно растру ЭЛТ.

Основным отличием LDT проектора является то, что ему не нужен объектив. Лазер дает параллельный пучок света, с одинаково резким пятном на большом диапазоне расстояний. Это как избавляет вас от необходимости наводить на резкость при установке проектора на разных расстояниях от экрана, так и дает совершенно новое качество: возможность проецирования на самые различные, в том числе и неровные, поверхности. Даже если проецировать изображение на цилиндрические поверхности или на плоские, но под большим углом - изображение будет резким по всей площади. Чистота и постоянство базовых цветов, определяемых характеристиками используемых лазеров, дают яркую, сочную и контрастную картинку, недоступную при использовании прочих технологий.

Арсен Газимагомедов