Проектор принцип работы кратко

Обновлено: 04.07.2024

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.

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.

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.

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.

Агрегаты имеют большую массу (несколько десятков килограмм). Сделай производитель их чуть легче, была бы возможность более удобной транспортировки и монтажа данного оборудования.
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.
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.

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.

Больше ста лет прошло с момента первых кинопоказов. Тогда картинки на экране в кинотеатре могли вызвать неподдельную панику. Сегодня различные мультимедийные устройства для показа изображений настолько плотно вошли в нашу повседневную жизнь, что представить себе дом хотя бы без одного телевизора или монитора компьютера – сложно.

Особую нишу среди таких приборов занимают видеопроекторы. Самое главное и огромное преимущество, которое дают эти аппараты – невероятно большая диагональ получаемого изображения. Фактически размер картинки будет ограничиваться только размерами помещения, где будет использован проекционный аппарат.

В этой статье попробуем разобраться как работает видеопроектор, чтобы не путаться при выборе и точно знать какой тип идеально будет подходить под требуемые условия.

Жесткую конкуренцию для мультимедийного проектора составляют жидкокристаллические TFT телевизоры и плазменные панели. Несмотря на это проекционные аппараты перестают быть экзотикой и всё чаще встречаются в составе домашних систем, позволяющих ощутить себя как в кинотеатре. Новые технологии позволяют выпускать их в новых сверх компактных форматах – от карманных проекторов в мобильных телефонах и фотоаппаратах и до наручных проекционных часов.

Немного истории

Начало истории поучения проекционного изображения можно отнести к далёким временам, когда жил Платон. Именно он первым сделал описание принцип проекции. К Х веку уже была известна камера-обскура, позволяющая проецировать изображение предметов на экран и представляющая прообраз фотоаппарата. И затем уже в XVII веке Христиан Гюйгенс изобрёл устройство, названное волшебным фонарём. Это был первый проектор. Работа с проектором позволяла ему демонстрировать увеличенные иллюстраций во время своих научных лекций.

Помимо просветительского использования первые диапроекторы начали приобретать популярность у простого населения для развлечения. В Европе бродячие иллюзионисты начинают работать с подобными приборами – они показывали людям различные движущиеся картинки в основном страшилки с приведениями, демонами и чудовищами.

Различные формы диапроектора до последнего времени можно было встретить даже в обычных семьях. Наверняка в воспоминаниях из детства у каждого остались просмотры слайдов и диафильмов в тёмных комнатах. Так что эти аппараты использовали не только кафедры учебных заведений.

В середине 60х годов прошлого столетия мир увидел новый прибор – изобрели оверхед-проектор. По своей сути это был диапроектор, но с возможностью проецировать достаточно большие картинки при довольно несложном устройстве. В основе оверхеда лежит мощная лампа подающая свет на большую линзу Френнеля, назначение которой заключается в том, чтобы обеспечить равномерный ход лучей в проекторе, на линзу укладывается проецируемое изображение (обычно на прозрачной плёнке, но можно было использовать даже на полупрозрачной кальке, что даёт возможность с лёгкостью спроецировать даже реферат или рисунок на бумаге) и дальше всё фокусировалось коллекторной линзой на плоскость экрана. В постсоветском пространстве такое оборудование больше известно, как кодоскоп и нередко встретить его можно было в учебных заведениях (школах, техникумах, вузах).

Уже в 80х годах компания Proxima выпустила на рынок самый первый цифровой проектор, который можно назвать первенцем мультимедийного проектора. Цифровые проекторы постепенно вытеснили диапроекторы с рынка и на сегодняшний день они уже не производятся.

С тех пор цифровые кинопроекторы преодолевают нелёгкий путь развития и совершенствования радуят всё более и более качественным изображением.

Какие бывают проекторы?

Для начала стоит разобраться что такое видеопроектор? Казалось бы, всё просто – это такая коробочка, её подключают с компьютером, ноутбуком, видеокамерой или с другими носителями видеосигнала и получают на стенке или специальном экране большое изображение. Проектор — это устройство достаточно сложное и имеющее несколько технологических вариантов исполнения влияющих не только на качество получаемого изображения, но и на цену.

Устройство проектора можно разложить принципиально по стадиям формирования изображения. Сперва видео сигнал поступает на условный блок, который предназначен для формирования видимого изображения. Полученный в этом блоке световой луч направляется к объективу, а он уже окончательно собирает и фокусирует на стену или экран картинку.

Для справки

Основные характеристики проектора, на которые стоит обращать внимание при выборе аппарата и дающие понимание о качестве получаемой картинки:

Световой поток. Грубо говоря – мощность излучаемого света. Чем выше значение – тем ярче и качественнее изображение. К тому же – чем ярче, тем меньше можно заморачиваться с затемнённостью помещения.
Разрешающая способность. Всё как с мониторами – чем выше, тем более плавная, проработанная и чёткая картинка. Но не стоит забывать и о качестве подаваемого видеосигнала – сигнал низкого разрешения на проекторе с высоким будет не очень комфортно и интересно смотреть.
Контраст. Это разница между самым тёмным и самым светлым участком. Чем выше – тем ярче насыщенность красок, выше чёткость деталей.
Цветопередача – условная характеристика, позволяющая понять насколько точно передаётся цвет в изображении и насколько богат спектр получаемых оттенков.

Современные мультимедийные проекторы технологически различаются по способу формирования изображения, среди которых стоит выделять такие:

CRT – Cathode Ray Tube или ЭЛТ.
LCD – Liquid Crystal Display или жидкокристаллические.
DLP – Digital Light Processing .
D-ILA – Direct Drive Image Light Amplifier.
LDT – Laser Display Technology.

Разберём как устроен проектор в плане технологий поподробнее.

CRT технология

Самыми первым был представлен построенный по схеме CRT проектор. Разработки этой технологии велись ещё с середины прошлого века. Революций решили не делать, а попытались использовать уже успешно работающий в телевизорах и большинстве мониторов того времени – принцип ЭЛТ.

Изображение строилось тремя электронно-лучевыми трубками повышенной яркости, луч каждой окрашивался соответствующим светофильтром – синим, красным или зелёным и через собственный объектив проецировалось на экран.

CRT проектор не обладает особо высокой яркостью и по этому просмотр придётся смотреть в полностью тёмном помещении. Также стоит отметить сложность настройки и установки – каждый канал нужно отстраивать по резкости отдельно, да и по весу эти устройства выделяются из массы. Зато получаемое на выходе качество изображения считается самым лучшим – они лишены различных цифровых артефактов, ведь принцип построения изображения полностью аналоговый.

LCD технология

Развитие технологий проекторов далеко не отходило от мониторов и на смену ЭЛТ пришли жидкие кристаллы. Принцип работы проектора LCD заключается в том, что цветное изображение формирует небольшая матрица, которая работает на просвет. Просвечивает её мощная лампа и проецирует через объектив на внешний экран.

Основные преимущества в виде надёжности и простоты в изготовлении и эксплуатации сделало эту технологию на сегодняшний день самой распространённой и не дорогой.

Конечно есть и значительные недостатки. Например, на жидкокристаллических мониторах границы пикселей на глаз практически не различимы, но при значительных увеличениях, как это бывает в LCD проекторах, этого не избежать. Производители стараются эту проблему решить по-разному, с большей или меньшей успешностью.

Ещё одной проблемой является контрастность получаемого изображения. В топовых моделях таких проекторов эти проблемы практически устранены, но это сказывается на цене.

DLP технология

Следующая технология – DLP заключена в специальной матрице, на поверхности расположено множество микро-зеркал – на них подаётся напряжение, и они при этом двигаются. Отражённый таким зеркалом и не прошедший сквозь объектив луч формирует чёрную точку. Белую точку формирует не отклонённое от плоскости матрицы зеркало.

При попадании отражённого луча в объектив получаются промежуточные значения яркости. Каждое зеркало формирует свою точку проецируемого изображения.

Следующей задачей стоит получить разные цвета точек.

Для этого изобрели две системы:

Одноматричная использует всего одну дорогостоящую матрицу, а отражённые лучи света окрашиваются, проходя через вращающийся дисковый светофильтр с секторами соответствующих базовых цветов.
Трёхматричная схема мультимедийного проектора использует уже три матрицы, что понятно из названия. Каждая матрица формирует свой цветовой канал.

Работа на просвет, как в LCD проекторах, исключена, что делает мультимедийный проектор с DLP схемой очень ярким. Точки чёрного соответствуют полному отсутствию света, а это означает, что работают они с высоким контрастом. Сеточка границ пикселей даже при максимальном увеличении практически отсутствует за счёт минимизации зазоров между зеркалами.

D-ILA технология

Ещё одна схема мультимедийного кинопроектора возникла, вобрав в себя преимущества LCD и DLP технологий. D-ILA расшифровывается как Direct Drive Image Light Amplifier – усилитель света изображения с прямым управлением.

Оптическая схема проектора использует модуляцию светового потока LCD матрицей, а свет отражается от пикселей, как в технологии DLP от зеркал.

Мультимедийный проектор D-ILA получил ряд преимуществ. Во-первых, благодаря тому, что свету не нужно проходить сквозь матрицу – нет препятствий на его пути в виде элементов разводки. Площадь отражения каждого для пикселя достигает 95%. Этим достигается наименьшая среди остальных технологий пикселизация изображения. Из этого вытекает ещё одно несомненное преимущество – так как почти весь световой поток отражается, то есть возможность сделать качественную HD матрицу диагональю всего в один дюйм, что позволяет сделать чуть ли не самый компактный проекционный аппарат с высокой разрешающей способностью.

Лазерная технология

Самые последние на сегодняшний день разработки предложили использовать лазерные технологии. В начале 2000х годов на рынке появился первый проекционный аппарат, основанный на новейшей системе LDT.

Хоть первые лазеры были изобретены довольно давно, но использование их для построения лазерного проектора было затруднительным из-за низкого кпд и недостаточной цветности. Прогресс не стоял на месте и устранение недостатков наконец позволило осуществить создание лазерного проектора.

Laser Display Technology использует три лазера базовых цветов – красного, синего и зелёного. Модуляторы видеосигнала меняют яркость каждого лазера. Далее три луча собираются в единый поток и направляются на зеркала кадровой и строчной развертки. По сути лазерные проекторы устроены по такому же принципу, что и лучевой электронный проектор, только вместо излучающих ЭЛТ трубок используют лазеры.

Интересной особенностью является то, как работает проектор без дополнительных объективов. Лазерный луч уникален тем, что пучок света в нём получается с максимально параллельным потоком и с настолько одинаково резким пятном на большом диапазоне расстояний, что это попросту исключает необходимость фокусировать изображение.

Помимо возможности установки лазерного мультимедиа-проектора на любом расстоянии от экрана из этого свойства вытекает ещё и совершенно уникальное качество – теперь для получения резкого изображения не обязательно использовать плоский экран. Даже стена с сильно рельефной поверхностью или сложные геометрические поверхности – не станет бедой. Это открывает перспективы перед использованием лазерной проекции не только в качестве обычного средства выведения изображения, а и как мощный инструмент визуально-светового оформления.

Важно! Лазерное излучение может быть на столько мощным, что при попадании в глаза возможно возникновение проблем. По этому стоит аккуратно и ответственно относиться к технике безопасности во время использования проектора.

Лазерные технологии позволили создать сверхточный проектор изображений с яркой, сочной и контрастной картинкой даже при максимально больших увеличениях, которую при прочих технологиях получить сложно.

Домашние проекторы оснащены специальными микросхемами, которые преобразуют цветные световые сигналы RGB в цифровом изображении в световые лучи, которые фокусируются на экране для отображения цветных изображений. Цвет в цифровом изображении как и видеосигналы сохраняется и обрабатывается с использованием всего 3 цветов: красного, зеленого и синего, обычно записываемых в цвет RGB.

Когда 3 основных цвета RGB (красный, зеленый и синий) объединены или сложены вместе в разных пропорциях, на экране телевизора могут появиться миллионы цветов. Изображение здесь показывает основные красный, зеленый и синий цвета и цвета, которые они производят, когда они объединяются вместе. Вы можете увидеть результирующий цвет в перекрытии основных цветов на изображении. Этот процесс называется аддитивным смешением цветов. Красный и Зеленый объединяются, чтобы дать Желтый цвет. Зеленый и синий объединяются для получения голубого цвета, а сложение всех трех основных цветов RGB дает чистый белый цвет.

Таким образом, белый цвет имеет равное количество каждого цвета RGB: это означает что чистый белый свет состоит из ⅓ красного, ⅓ зеленого и ⅓ синего. Если синий цвет света от белого света будет удален, то у света будет ½ Красного и ½ Зеленого без синего цвета в миксе и это приведет к желтому цветному свету и изображению. Таким образом, изменяя пропорцию цветов RGB в сочетании света, можно получить миллионы оттенков разных цветов. Чтобы проектор преобразовывал видеосигналы в свет проектор должен преобразовывать сигналы RGB в телевизионном изображении в световые лучи, используя отдельные лучи красного, зеленого и синего света и смешивать правильные пропорции света RGB в каждом пикселе видеокадра.

Принцип работы проектора

Принцип работы проекторов можно объяснить следующим образом. Цветной проектор использует источник яркого белого света и разделяет белый свет с помощью дихроичных зеркал на отдельные лучи RGB — красный, зеленый и синий. Изображение, показанное здесь, показывает путь света внутри проектора и то как 3 дихроичных зеркала разделяют белый свет на отдельные компоненты красного, зеленого и синего световых лучей.

Дихроичное зеркало — это зеркало, которое отражает свет определенной длины волны и позволяет проходить другим. В случае 3LCD-проектора используются 3 дихроичных зеркала, первое из которых отражает красный свет, но пропускает зеленый и синий свет. Второе дихроичное зеркало отражает зеленый, но пропускает синий свет, а последнее зеркало отражает синий свет.

Некоторые высокопроизводительные проекторы используют синий лазерный луч в качестве источника света для создания лучей RGB. Некоторые из них имеют цветные светодиодные лампы для прямого генерирования луча RGB а некоторые проекторы имеют комбинацию светодиодов и лазеров, так называемый гибридный проектор.

Типы проекторов

Мультимедийный проектор давно стал привычным гаджетом для офисов, презентаций, переговорных, музеев, учебных заведений. Все чаще проекторы используют дома. Эти устройства выживают в достаточно сложном конкурентном климате (плазменные, ЖК и лазерные панели –конкуренты проекторов), имея при этом лишь одно огромное преимущество — большую диагональ проецируемого изображения.

Лампы

Пока самыми распространёнными источниками света в проекторах являются газоразрядные лампы высокого давления. И именно эти лампы признаны ахиллесовой пятой большинства современных проекторов, так как большинство из них требуют замены через 1000 – 4000 (в редких случаях 8000) часов работы.

Этот внушительный по стоимости расходник приходится менять каждые 3-4 года, а при интенсивном использовании чаще. Инженеры ведущих мировых производителей постарались решить проблему не слишком ресурсоёмкого источника света.

Чаще всего используется проекционные лампы UHP (Ultra High Performance). Принцип прост — в лампе светится разряд, возникающий между вольфрамовыми электродами в парах ртути, которые находятся под высоким давлением. Основные достоинства этих ламп — относительная высокая интенсивность светового излучения при достаточно компактном размере источника, а также хорошие показатели цветопередачи.

Недостатками UHP ламп является постепенное снижение интенсивности излучения на протяжении всего периода эксплуатации и сравнительно не большой срок службы (2000 часов). Отчасти, первый недостаток был компенсирован добавлением специальных реагентов, которые способствуют восстановлению вольфрама на электродах. Частично продлевает срок службы ламп использование стекла из кварца высокой очистки, которое позволяет поддерживать баланс тепловой энергии, вырабатывающейся при работе лампы.

Проекционные лампы HCX или металогалогенные лампы, как и другие, излучают свет благодаря разряду плазмы электрической дуги, возникающей в газе, находящимся под высоким давлением. От UHD их отличает добавление к парам ртути галогенидов некоторых металлов, что позволяет сделать спектральную характеристику светового излучения более равномерной.

Проблемой этих ламп является постепенная, но при этом постоянная потеря яркости, вплоть до 50 % за время эксплуатации источника. Время работы этих ламп сравнимо с другими газоразрядными аналогами.

Xenon

Еще одним типом газоразрядных ламп для проекторов является Xenon. Как явствует из названия, вместо паров ртути в лампе находится сжатый ксенон. Ксеноновые лампы многократно превосходят ртутные по мощности, давлению и, как следствие, по интенсивности светового потока.

К счастью использование газоразрядных ламп высокого давления постепенно отмирает, уступая место более совершенным источникам света. Их применение позволяет обеспечить относительно высокие показатели яркости и контрастности, но, как я уже отмечал – они дороги и периодически требуют замены.

Не лампы – led vs laser

Недостатки LED

Не смотря на внушительный прогресс за последние 8 лет, большинство светодиодных проекторов при равной стоимости уступают ламповым в интенсивности светового потока. Для большинства моделей значение светового потока источника не превышает 1000 -1200 ANSILm, а в большинстве случаев находится в пределах 1000. Еще одной проблемой Led-проекторов является уровень шума при работе, который не редко превышает значение 35 dB. Впрочем, указанные недостатки постепенно устраняются, стоит вспомнить, что на момент выпуска первых массовых серийных led-проекторов (2008 – 2009 годы) рекордом яркости последних было значение в 350- 400 ANSILm.

Недостатки лазерных проекторов

Основным недостатком лазерных проекторов является цена. Не смотря на серийное производство лазерных проекторов последние 10 лет цена не снизилась до вменяемых в понимании обывателя цифр. Также к ощутимым недостаткам лазерных аппаратов относят мерцание источника и неестественная насыщенность некоторых цветов. В некоторых моделях отмечают достаточно резкие переходы по цветовой палитре, что может раздражать при длительном просмотре. Стоит также отметить, что часть трудностей цветопередачи можно легко устранить дополнительной настройкой.

Гибридные схемы

Все чаще на рынке появляются гибридные модели, которые в качестве источников светового потока используют как лазер, так светодиоды. Применение такого подхода позволяет компенсировать недостатки одного источника другим. Большинство отзывов и сравнительных тестов такие системы проходят на уровне с ламповыми проекторами, при этом сохраняя главное достоинство альтернативных источников – колоссальный эксплуатационный ресурс. Недостаток один – неприлично высокая стоимость.

Достоинства и недостатки основных принципов работы

Прежде чем давать конкретные рекомендации по выбору проекторов необходимо немного рассказать о видах этих устройств. Сегодня на рынке наиболее широко представлены следующие типы проекторов:

DLP (3DLP)
LCD (3LCD)
LCOS (SXRD,D-ILA)
3LED

DLP и 3DLP – чемпионы по контрасту

высокий уровень контрастности, реалистичный черный;
высокие возможности настойки цветопередачи;
самый широкий ассортимент моделей и производителей, среди представленных на рынке;
более приемлем для создания домашних кинотеатров, в связи с более реалистичной передачей картинки;
в старших линейках нет оптических искажений;
не требует дополнительного обслуживания, защищен от пыли;
могут быть эффективно использованы для игр и 3D.

Достаточно низкая яркость (особенно значения т.н. цветовой яркости) бюджетных моделей, которая проигрывает другим технологиям;
В бюджетных моделях проявляется эффект радуги;
Изображение одночиповых DLP проекторов мерцает, что заметно при съемке видео и может быть более утомительным для зрения;
Более высокая стоимость решений с изображением высокого качества.

Фактически все недостатки, кроме высокой стоимости, одноматричных DLP не касаются проекторов с тремя чипами, т.н. 3 DLP, которые при этом сохраняют высокую контрастность, как одно из главных преимуществ.

3LCD –лидеры яркости цвета

Высокая яркость при сравнении младших линеек;
Как правило, выше удобство при настройке оптики;
Некоторые из бюджетных моделей могут использоваться в незатемненных помещениях;
По соотношению цена/результат идеальны для применения в качестве офисного презентационного проектора и учебного проектора для небольших аудиторий;
В бюджетных линейках обеспечивают более реалистичную цветопередачу (кроме черных и серых тонов)

Ограниченный ассортимент, монополия на использование технологии;
Низкая контрастность, нереалистичный (серый) черный;
Уязвимость перед пылью, необходимость замены фильтров специалистом;
Артефакты (вогнутость вверху) заметные на экранах с большой диагональю;
Появление артефактов (шлейфов) при воспроизведении динамичных сцен в играх и 3D.

Представлены только в Hi End и профессиональных сегментах, что закономерно отразилось на цене, бюджетных моделей практически нет;
Технология монополизирована несколькими компаниями, что серьезно отражается на ассортименте продукции;
В старших сегментах практически не имеет преимуществ перед 3 DLP и 3 LCD, кроме устойчивости чипа к нагрузкам, при этом при равном качестве изображения – дороже;
Широко востребованы только для дорогих инсталляций, как техника высокой надёжности.

Достоинства 3 led:

Отсутствие мерцания;
Контрастность выше, чем 3 LCD;
Применение почти вечного источника света;
Отсутствие эффекта радуги и других артефактов;
Высокая надёжность.

Недостатки 3 LED

Низкий уровень яркости;
Шум при работе, достигающий 35 – 40 дБ;
Ограниченный ассортимент: 2 – 3 проектора у немногочисленных производителей;
В ряде случаев нестабильность спектра;
Высокая стоимость немногочисленных решений с высокой яркостью.

Основные характеристики

При выборе проектора стоит учитывать ряд характеристик от которых будет зависеть результат.

Яркость

При необходимости рассчитать световой поток проектора для аудитории или комнаты, освещение в которых соответствует действующим санитарно-гигиеническим нормативам (помещение где можно читать и работать, можно умножить 756 на площадь экрана в квадратных метрах.
Ниже приведена таблица расчёта яркости необходимой проектору в зависимости от площади экрана при освещении достаточном для чтения.

Разрешение

Ниже привожу соответствия стандартов и разрешений в зависимости от формата.

1. Формат изображения 4:3:

VGA (640х480),
SVGA (800х600),
XGA (1024х780),
SXGA (1280х1024),
SXGA+ (1400х1050),
UXGA (1600x1200),
QXGA (2048x1536).

W XGA (1280х768 либо 1280х780),
HD720 (1280х720),
W VGA (864х480),
W SVGA (1024х576),
Full HD (1920x1080),
WUXGA (1920x1200),
HD 4K (4096x2400).

Редко указываемый параметр, который демонстрирует отношение минимальной периферической освещенности экрана к максимальной в центре. В проекторе для просмотра кино и игр и в профессиональных устройствах значение равномерности должно превышать 70 %.

И ещё немного о контрасте

Контраст оказывает максимальное влияние на качество изображения в затемненных помещениях. Во многом, поэтому высококонтрастные модели проекторов используют как элемент систем для домашних кинотеатров. При необходимости получить различимое изображение в освещенных интерьерах следует опираться на яркость.

Сухой остаток – что и кому

Как я уже отметил, люди, которые приобретают проекторы редко представляют, какой именно им нужен, чем иногда пользуются не слишком порядочные продавцы.

Начну с учебных заведений, где проектор позволяет демонстрировать презентации и учебные фильмы. Требования к качеству минимальны, при этом, как правило, есть требования к цене и в ряде случаев к яркости. Для помещений, где возможно затемнение подойдут одночиповые DLP, 3 LED или 3 LCD проекторы и с яркостью 700 – 1000 ANSIlm, в помещениях, где с затемнением есть проблемы, нужен более мощный световой поток, соответственно, от 1000 ANSIlm и выше. Как правило, в соотношении яркость/цена побеждают 3 LCD проекторы. При этом для помещений с возможностью затемнения DLP считаются более предпочтительными.

Выбор бизнес проектора для презентаций также будет связан с условиями работы и задачами, с той лишь разницей, что, как правило, для бизнеса необходимо более высокое разрешение (HD), соответственно возрастёт стоимость.

Для профессиональных презентаций и длительной работы могут применяться лазерные и гибридные 3 DLP, 3 LCD и LCOS проекторы, которые обеспечивают длительную работу и высококачественное изображение, как правило, с FullHD и WUXGA, 4 K HD разрешением. Значения светового потока в подобных проекторах, рассчитанных на работу в освещённых помещениях, а также днём на улице может достигать 20 000 ANSIlm.

Не смотря на жесткую конкуренцию со стороны ЖК-телевизоров и плазменных панелей, проекторы перестают быть экзотикой дома. Для домашних кинотеатральных и игровых систем большинство экспертов рекомендует DLPи 3DLP проекторы, так как последние меньше искажают картинку и значительно эффективнее работают в 3D режиме.

Наиболее привлекательными и перспективными источниками света в проекторах являются лазеры и светодиоды, которые при прочих равных условиях дают фору остальным в эксплуатационном ресурсе. Эксперты утверждают, что за ними будущее и это будущее уже рядом. По расчетам ряда производителей от газоразрядных ламп откажутся в ближайшие 10 лет.

Проектор позволяет проецировать изображения большого размера с высоким разрешением. Но как он работает? Объясняем на пальцах.

Как работает LCD проектор

Сегодня на рынке представлены в основном DLP и LCD проекторы. Модели отличаются по своей функциональности. Вот так работает LCD (ЖК) проектор.

Как работает DLP проектор

Плюсы и минусы DLP и LCD проекторов

ЖК-технология благодаря контролю светопропускания LCD дисплеев позволяет очень чётко воспроизводит разницу между светлыми и тёмными оттенками. Это создает изображение с тонкими градациями цвета. Недостаток ЖК проекторов — они не могут работать без света. Здесь DLP модели получают несомненное преимущество, так как технология зеркал помогает создавать более контрастное изображение.

Таким образом, LCD проектор лучше подходит для просмотра движущихся изображений, чем DLP устройства. А для презентации изображений с насыщенными контрастными переходами цвета или слайд-шоу будет лучше использовать DLP модели.

Читайте также: