Проектори. Порівняльний Аналіз

Розміри CRT і LCD-моніторів не дозволяють показувати зображення на екрані великій кількості людей, наприклад, під час проведення лекцій чи презентацій. У цьому разі можна використовувати плазмовий монітор, але він надто дорогий. Вирішити цю проблему можна застосуванням проекторів, на які безпосередньо (замість монітора чи поряд з монітором) подається сигнал з відеокарти комп'ютера.

Існує два типи проекторів зображень: дзеркальні та діапроектори.

У дзеркальних проекторах - overhead projectors (проекторах, розміщених над головою) світло, що проходить крізь прозорий оригінал чи відбите від непрозорого оригіналу, проектується дзеркалом на великий екран. Для виведення зображень з комп'ютера замість прозорого оригіналу використовують панель LCD, на яку подаються сигнали з виходу відеокарти. Панель LCD являє собою виконаний окремо LCD-монітор із кнопками керування, який за допомогою кабелю підключений до роз’єму відеокарти (через спеціальний перехідник можна підключати до розніму відеокарти і монітор, і панель).

Панелі LCD дедалі більше витісняються мультимедійними проекторами, що дуже подібні до звичайних діапроекторів для перегляду слайдів, тому їх часто називають діапроекторами.

Існує кілька типів таких проекторів, але найпоширеніші такі:

- проектори LCD;

- полісиліконові проектори;

- проектори DLP.

Основний елемент проектора LCD - мініатюрний рідкокристалічний екран, виконаний на основі технології TFT. Світло від проекційної лампи великої потужності потрапляє на лінзу-конденсор, що перетворює світловий потік з розбіжного в паралельний і після проходження крізь об'єктив зображення проектується на екран.

Незважаючи на використання ламп великої потужності, яскравість зображення в проекторах LCD невелика, оскільки світло істотно послаблюється під час проходження через панель TFT. Якщо збільшувати потужність лампи, то виникає загроза перегрівання панелі, незважаючи на використання вентиляторів.

Щоб запобігти цьому недоліку проекторів LCD, були розроблені полісиліконові проектори, що дають більш яскраве зображення.

У цих проекторах світло проходить не крізь одну, а через три монохромні (і, відповідно, більш тонкі) панелі TFT. До кожної з цих панелей від зовнішнього

джерела підводиться свій колірний компонент зображення (червоний, зелений чи синій). Для того щоб розділити промінь світла лампи на три колірні компоненти, використовують дихроїчні дзеркала. Ці дзеркала, покриті тонкою плівкою зі спеціального діелектричного матеріалу, відбивають світло тільки певної довжини хвилі, а світло інших довжин хвиль пропускають. Кожний колірний компонент світлового потоку проходить через свою панель TFT. На виході (перед об'єктивом) за допомогою дихроїчного дзеркала колірні компоненти знову поєднуються в один світловий потік. Хоча полісиліконові проектори і дозволяють одержати більш яскраве зображення, проте, незважаючи на додаткові заходи (зокрема, поляризацію світлового променя в деяких проекторах), їх можна використовувати тільки в затемнених чи невеликих аудиторіях. Більш високу яскравість і якість зображення забезпечують проектори, що базується не на проходженні світлового потоку через об'єкт, а на відображенні світлового потоку від об'єкта (при цьому нагрівання об'єкта істотно нижче). Існують кілька технологій використання відбитого світлового потоку в проекторах, але найбільшого поширення набула технологія цифрового оброблення світла

DLP (Digital Light Processing), якою передбачено цифрові мікродзеркальні пристрої DMD (Digital Micromirror Devices). Проектори, виконані за цією

технологією, називають проекторами DLP (цю технологію використовують

і для проекційних телевізорів). У проекторах DLP панель TFT замінено панеллю, що складається з безлічі елементів DMD. Кожний елемент DMD являє собою мініатюрне дзеркало (розміром близько одного мікрона), що або відбиває світло, що перпендикулярно падає на нього, або у разі попадання на нього керувального сигналу повертається на невеликий кут і відхиляє світло. Панель DMD зазвичай містить 600 рядів мікродзеркал, кожний з яких, у свою чергу, містить 848 мікро-дзеркал (усього 508 800 мікро-дзеркал). Оскільки дзеркало відбиває світло незалежно від довжини хвилі, то, щоб одержати сумарне зображення, треба спочатку одержати зображення для кожного колірного компонента, як це робиться в полісиліконових проекторах. Для цього використовують два способи поділу колірних компонентів: часовий і просторовий.

За часового способу поділу компонент на вхід панелі ВМО по черзі подаються червоний, зелений і синій компоненти зображення. Синхронно з поданням цих компонентів на панель падає промінь відповідного кольору, сформований з білого кольору лампи за допомогою обертового диска з кольоровими світлофільтрами. Потрапляючи на дзеркало, пікселі зображення відповідного кольору відбиваються в об'єктив, а решта пікселів відхиляються в поглинач, що запобігає розсіюванню відхилених променів усередині проектора. Досить часте змінювання монохромних зображень та інерційність зору дозволяють сприймати оком сумарне зображення без мерехтіння.

Проектори DLP із просторовим поділом компонентів містять три панелі DMD. Промінь світла від лампи проходить крізь тепловий фільтр, який знижує

температуру без істотного зменшення яскравості, і потрапляє в систему з п'яти кольоро-роздільних та відбивних призм. Ці призми подають на кожну панель промінь свого кольору, а потім збирають відбитий світловий потік і спрямовують його в об'єктив.

Основні характеристики проекторів (крім їх типів):

- світловий потік;

- контрастність;

- роздільна здатність;

- діапазон розмірів екрана і (чи) діапазон відстаней до екрана;

- вхідні та вихідні інтерфейси;

- рівень шуму;

- споживана потужність;

- додаткові можливості.

Одиницю світлового потоку визначають як світлову енергію, випромінювану

точковим джерелом світла силою одна кандела (кд) у межах тілесного кута один стерадіан (сд), і називають люменом (лм). Однак для проекторів як характеристику світлового потоку використовують похідну від люмена величину, названу люменом ANSI. Для визначення цієї характеристики вимірюють світлові потоки в дев'яти точках екрана, а потім знаходять середнє значення обмірюваних величин і множать його на площу екрана. Слід зазначити, що за деякими специфікаціями обмірюваний у люменах ANSI світловий потік називається яскравістю (brightness), що не зовсім правильно, оскільки під яскравістю розуміють силу світла, вимірювану в канделах.

Світловий потік для панелей LCD, як і всі інші світлотехнічні характеристики, визначається використовуваним типом проектора. Для проекторів LCD діапазон значень світлового потоку становить 800...2000 лм ANSI (а для деяких проекторів навіть 4100 лм ANSI). Полісиліконові проектори і проектори DLP мають значення світлового потоку 800...2600 лм ANSI.

Значення контрастності для проекторів вимірюють так само, як і для моніторів.

Для проекторів LCD і полісиліконових проекторів значення контрастності становить 400 : 1, а для проекторів DLP - від 800 : 1 до 2000 : 1.

Роздільна здатність для проекторів задається не як кількість пікселів по горизонталі та вертикалі, а як найменування режиму: VGA, SVGA й інші (таке задання збереглося відтоді, коли для проектування зображень використовували тільки панелі LCD). Зазвичай проектори працюють у таких режимах: VGA (640x480 пікселів), SVGA (800x600 пікселів), XGA (1024x768 пікселів), SXGA (1280x1024 пікселів) і UXGA (1600x1200 пікселів). Існують і нестандартні режими, наприклад WXGA (1280x720 пікселів). Слід зазначити, що панелі LCD підтримують тільки один режим, а мультимедійні проектори можуть працювати в декількох режимах. Режим, що відповідає дійсній роздільній здатності використовуваної панелі чи дзеркала, називають реальним режимом.

Істотні характеристики проектора - це діапазон розмірів зображення на екрані та пов'язаний з ним діапазон відстаней від проектора до екрана, за яких зображення буде якісним. Розмір зображення зазвичай задають по діагоналі в дюймах чи метрах. Нижня границя цього діапазону становить від ЗО" (0,76 м) до 400" (10,16 м), нижня границя відстані до екрана - 0,8...1,2 м, а верхня - 10...15 м.

Вхідні інтерфейси проектора багато в чому визначають його можливості. Проектор має вхідний інтерфейс від аналогового RGB (D-Sub-15) і (чи) цифрового (DVI) виходів відеокарти комп'ютера, а також один чи кілька інтерфейсів для введення відеосигналів систем NTSC, PAL, SECAM і їх різновидів, тобто проектори можуть виводити на екран зображення не тільки з комп'ютера, але й з телевізора, відеомагнітофона, відеоплеєра, а також (за наявності відповідного інтерфейсу) і з DVD-плеєра. Існують проектори, що мають входи тільки для відеосигналів (їх називають відеопроекторами).

У деяких проекторах реалізовано (як додатковий) вхідний інтерфейс локальної радіомережі ІЕЕЕ802.11B за допомогою зовнішнього адаптера, що підключається по інтерфейсу USВ.

Деякі проектори мають також вихідні інтерфейси на монітор комп'ютера чи екран телевізора.

Для проекторів важливою характеристикою є також рівень шуму, який спричиняє здебільшого вентиляційна система комп'ютера. Рівень шуму в проекторах становить 30...45 дБ (для порівняння - рівень шуму в читальному залі бібліотеки за стандартом оцінюється значенням 40 дБ ) . Деякі процесори працюють у двох режимах роботи: звичайному і «тихому» (зі зниженим рівнем шуму). Великі значення споживаної проектором потужності пов'язані насамперед з потужністю ламп, використовуваних як джерело світла, і з роботою вентиляційної системи. Проектори LCD і полісиліконові проектори мають потужність 200...250 Вт. Потужність проекторів DLP зазвичай становить 300...350 Вт.

Проектори мають одну чи кілька додаткових можливостей (залежно від моделі).

Основні додаткові можливості:

- вхідний аудіоінтерфейс для звукового супроводу (від виходу звукової карти

комп'ютера чи відеопристрою, наприклад, телевізора), убудована акустична система і (чи) вихідний аудіоінтерфейс (для підключення зовнішньої акустичної системи);

- коригування виведеного зображення, зокрема трапеції, у разі незбігу осі оптичної системи проектора з геометричним центром екрана (наприклад, проектор знаходиться на низькій підставці, а зображення проектується на великий екран);

- функція Zoom (збільшення чи зменшення виведеного зображення);

- повертання виведеного зображення;

- екранне меню для настроювання і керування роботою проектора;

- підтримання інтерфейсу Plug&Play в разі підключення до комп'ютера;

- підключення «мишки» за допомогою вхідного інтерфейсу PS/2 чи USB;

- дистанційне керування проектором за допомогою виносного пульта з кабельним чи безпровідним підключенням;

- сканер на виносній штанзі, що дозволяє виводити в проекторі непрозорі оригінали в природному відбитому світлі чи з підсвічуванням будь-яким джерелом світла (наприклад, настільною лампою).