От простого – к сложному, от «трубки» - к «цифре»

Проследим путь развития научной мысли в области усовершенствования получаемого изображения на примере различных технологий, применяемых в современных проекционных устройствах.

Электронно-лучевые трубки

Механизм возникновения изображения в электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) известен давно. Именно ЭЛТ лежат в основе работы всем известных кинескопных телевизоров. Проекторы на основе ЭЛТ в отличие от телевизоров содержат три таких трубки и комплект светофильтров, представляющих три основных цвета спектра – красный, синий и зеленый. Различные их сочетания и совмещения позволяют создавать любой другой цвет в возникающем изображении. Пучок света, проходя через три разноцветных фильтра, а затем - через группу линз, преломляется и формирует многоцветное изображение на экране.

Проекторы на основе ЭЛТ отличаются хорошим качеством передачи цвета и наличием ровного и достаточно четкого изображения. Важной особенностью таких проекторов является адекватное воспроизведение черного цвета, в то время как многие другие технологии не способны обеспечить правильную цветопередачу черного.

Сложная ручная настройка, большие габариты и немалый вес уменьшают достоинства данного вида проекторов.

Лазерные проекторы

Технология формирования изображения в этих проекторах имеет схожие черты с принципом работы ЭЛТ. Вместо электронного пучка здесь используется лазерный, который также в виде трех отдельных лучей основных цветов спектра проходит через комплекс зеркал, расположенных и сфокусированных особым образом, достигает экрана в виде точечных импульсов, с частотой около 50 раз в секунду, и формирует изображение, которое человеческий глаз распознает как единое и целостное. Получаемая картинка характеризуется высоким качеством и не зависит от степени ровности или шероховатости экрана (поверхности).За 13 лет регулярного выпуска данных устройств достигнуты высокие уровни яркости и контрастности получаемого изображения, но цветопередача не всегда сохраняется на должном уровне. Неоспоримым преимуществом данной системы является возможность получать изображения на экранах (поверхностях) нестандартно больших размеров, площадью в несколько десятков квадратных метров. Однако большие размеры и значительное энергопотребление обуславливают высокую стоимость лазерных проекторов. Такое сочетание достоинств и недостатков вызывает интерес у достаточного узкого круга потребителей, чья профессиональная деятельность напрямую связана с использованием лазерной техники.

ЖК-матрицы

Самые привычные и широко известные для широкого круга потребителей проекторы работают по принципу просвечивания ЖК-матрицы ламповым светом. Такие приборы проверены временем, находятся в самом низком ценовом сегменте, поэтому широко востребованы, особенно в сфере науки и образования.Изображения формируется в результате прохождения светового пучка через LCD-матрицу, объектив, многочисленные слои матрицы, цветовой фильтр. Вследствие такой технологии получающаяся на экране картинка зачастую имеет нечеткие контуры и «зернистую» структуру.

Наличие мощного светового пучка и механизм его прохождения объясняют невозможность получения достоверно черного цвета на экране. Черные объекты видятся серыми. Также нарушается передача более тонких оттенков и переходов цвета, что тоже влияет на качество изображения. Однако возможно улучшить характеристики получаемой картинки, если увеличить количество матриц.3 LCD Seiko Epson Corporation, производящая самое большое количество ЖК-матриц на планете, стала продвигать более усовершенствованную технологию с тремя ЖК-матрицами, пытаясь составить достойную конкуренцию новым DLP-устройствам, отличающимся самыми высокими характеристиками изображения среди ЖК-приборов.

Трехматричная технология работает следующим образом: световой пучок, проходя через комплекс дихроичных зеркал, распадается на три цвета, в свою очередь каждый из которых проникает через собственную ЖК-матрицу и собирается в призму, где и формируется целостное изображение.Принцип трех лучей и трех светофильтров позволяет получить более яркое, контрастное и качественное изображение. Тем не менее, передача черного цвета по-прежнему страдает.

Микрозеркальная технология DLP

Специалисты фирмы «Texas Instruments» создали и внедрили совершенно новую DLP-технологию, которая в настоящее время завоевывает самый большой интерес и распространение на рынке производителей проекционных устройств.

В ее основе лежит совершенно необычная матрица-чип, состоящая из многотысячного комплекса миниатюрных зеркал, каждое из которых благодаря электронному управлению проецирует свою точку на изображении. Объемный световой пучок, проходя через сложную матрицу-чип, многократно отражаясь, разбиваясь на тысячи лучиков, формирует на экране необычайно качественное, контрастное, точное изображение, не имеющее типичных для ЖК-матриц погрешностей. Еще одним компонентом данной технологии является трехцветный вращающийся фильтр, скорость вращения которого не заметна человеческому глазу. Добавляя дополнительные цветные грани (одну – три), производители добиваются еще более качественной картинки за счет нивелирования «радужных» вспышек при отображении динамичных сюжетов.

D-ILA технология

Самой современной и сложной на сегодняшний день технологией является LCoS (Liquid Crystal on Silicon), дословно – жидкие кристаллы на кремнии, в нашей стране больше известной как Digital Direct Drive Image Light Amplifier (D-ILA). Это официально зарегистрированный товарный знак фирмы JVC, выпускающей проекционные устройства на основе LCoS.

Главным компонентом этой системы также является ЖК-матрица, но здесь используется отраженный, а не просвечивающий световой пучок. Расположение основных электронных компонентов, управляющих матрицей, за жидкокристаллическим слоем, а не между кристаллами, значительно увеличивает площадь отражения и позволяет получить максимально полное, в высшей степени контрастное изображение, без выпадающих пикселей.

Автор: odry (Золотых Наталья Анатольевна)