Il principio del videoproiettore

Il proiettore è un dispositivo che si collega a una videocamera, un laptop, un PC o un tablet, per visualizzare l'immagine sul grande schermo. Per controllare il dispositivo operativo viene utilizzato il controllo remoto. Il dispositivo del videoproiettore è piuttosto complesso e potrebbe presentare differenze a seconda della tecnologia utilizzata per comporre l'immagine. La tecnologia dipende da come funzionerà il proiettore. Attualmente, 5 progressi tecnologici sono utilizzati in apparecchiature per videoproiettori:CRT, LCD, D-ILA, Tecnologia laser DLP.

Tecnologia CRT

Questa tecnologia può essere considerata la più antica, in quanto viene presa la base per questa tecnologia tubo a raggi catodici (CRT). Sebbene la tecnologia CRT sia stata utilizzata per diversi decenni, tuttavia,è ancora rilevante e in termini di caratteristiche di qualità di un quadro (chiarezza, risoluzione, resa cromatica) non è inferiore ai moderni e più costosi metodi di formazione dell'immagine. Un altro vantaggio del CRT è l'elevata affidabilità del circuito elettrico e la durata del funzionamento continuo del tubo, che supera il limite di 10.000 ore.

Inoltre, questa tecnologia ha un ampio intervallo di luminosità dinamica e profondità del nero, che non può fornire nessun altro.

Nonostante gli indubbi vantaggi, i dispositivi CRT sono ancora inferiori in alcuni indicatori ai dispositivi moderni.

1. Aggregati hanno grande massa (diverse decine di chilogrammi). Rendere il produttore un po 'più semplice, sarebbe la possibilità di trasporto e installazione più convenienti di questa apparecchiatura.
   
2. Livello di luminosità è compreso tra 100 e 300 ANSI-lm, mentre nei dispositivi moderni il livello può raggiungere i 10.000 ANSI-lm e oltre. Per questo motivo, guardare un video è possibile solo in una stanza buia.
3. Per ottenere una buona qualità dell'immagine, è necessario apportare molti aggiustamenti e talvolta è difficile fare a meno del coinvolgimento di uno specialista.

Proiettore CRT

All'interno di un videoproiettore CRT, ci sono 3 CRT con schermi da 7 a 9 pollici. Ogni CRT è progettato per visualizzare un colore (verde, rosso, blu) del modello di colore RGB.

Il principio di funzionamento del proiettore può essere descritto come segue: il segnale di ingresso è suddiviso in componenti per colore, che sono coinvolti nel controllo dei modulatori. In questo caso, l'intensità del raggio inizia a cambiare. In questo momento, il raggio, passando attraverso un campo magnetico e un sistema deflettore, espone la superficie dello schermo con quella applicata rivestimento di fosforo scansione dall'interno. Dopodiché, viene creata un'immagine monocromatica sullo schermo. Inoltre, attraverso l'obiettivo, viene proiettato sullo schermo esterno.

Di conseguenza, 3 immagini vengono proiettate sullo schermo esterno contemporaneamente e, se miscelate, viene ottenuta un'immagine a colori.

Vantaggi dei dispositivi CRT:

• L'immagine di output è abbastanza alta;
• lungo periodo di operazione;
• raffreddamento passivo;
• risoluzione illimitata;
• basso livello di rumore;
• alto contrasto;
• tecnologia che ha superato la prova del tempo (oltre 50 anni).

Svantaggi dei dispositivi CRT:

• la necessità di una regolazione periodica (calibrazione);
• geometria sfocata;
• basso livello di luminosità;
• è auspicabile non applicare, proiettare un'immagine statica.

Tecnologia LCD

Nei proiettori LCD, ad esempio, nei dispositivi della società Viewsonic (Vyusonik), per creare immagini utilizzate matrice luminale. Può essere paragonato al lavoro di una lavagna luminosa. Ma la differenza è che la luce non passa attraverso la diapositiva, ma attraverso il pannello con cristalli liquidi. Consiste di un gran numero di pixel, che sono elementi che possono essere controllati da un segnale elettrico. La grandezza della tensione applicata a un particolare pixel dipende dalla sua trasparenza e, di conseguenza, dall'intensità della luminosità sullo schermo nel punto di proiezione di questo pixel.

Grazie alla tecnologia LCD, unità di proiezione in acciaio molto più economico. Divennero più compatti e la potenza della radiazione luminosa iniziò a raggiungere i 10.000 ANSI-lm. La tecnologia LCD si adatta al meglio alla riproduzione di un segnale digitale da un PC e da altri dispositivi.

I dispositivi LCD Viewsonic sono facili da configurare, facili da usare e tutte le impostazioni vengono salvate dopo lo smontaggio e il trasporto. Per questo motivo, vengono spesso utilizzati per progettare presentazioni aziendali.

Il dispositivo dell'unità LCD

Nei proiettori LCD, per formare un'immagine, vengono utilizzati pannelli a cristalli liquidi. La tecnologia usa la capacità delle molecole di una certa sostanza di cambiare il suo orientamento nello spazio sotto l'azione di un impulso elettrico.

Nei dispositivi moderni ha iniziato a utilizzare 3 matrici di cristalli liquidi fatti di polisilicio. La loro dimensione è diagonalmente da 0,7 a 1,8 pollici. La figura seguente mostra uno schema strutturale di un videoproiettore.

La luce che una lampada emette quando passa attraverso gli specchi dicroici è divisa in 3 componenti del modello di colore RGB. Inoltre, ogni componente deve passare attraverso il pannello LCD corrispondente. Crea un'immagine correlata a questo livello di colore. Quando la formazione delle immagini nei pannelli LCD è completata, esse, passando attraverso il prisma, si sovrappongono l'una all'altra e l'immagine a colori viene visualizzata sullo schermo attraverso l'obiettivo ottico.

Nella figura seguente è possibile vedere come è organizzato il proiettore.

Vantaggi dell'LCD:

• prezzo ragionevole;
• piccolo peso;
• una cosa indispensabile per le presentazioni;
• può essere utilizzato per schermi con una grande diagonale;
• l'immagine ha una geometria perfetta;
• impostazioni e operazioni semplici.
• alta luminosità;

svantaggi:

• lampada costosa;
• basso contrasto;
• la matrice ha la tendenza a degradarsi (invecchiare) nel tempo - in genere, sono sufficienti 3-4 anni di utilizzo;
• possono apparire pixel morti;
• a causa dell'uso di ventole di raffreddamento, un rumore notevole dell'unità.

Proiettore D-ILA

Huges-JVCT ha recentemente sviluppato la tecnologia D-ILA. Può essere considerata una forma di realizzazione della tecnologia LCOS, che rappresenta l'argomento più promettente per il miglioramento delle unità di proiezione.

Come con LCD, D-ILA utilizza elementi a cristalli liquidi, ma invece di matrici di tipo illuminato, elementi riflettenti. Tali dispositivi hanno una differenza: lo strato di modulazione della luce è disposto in modo tale da essere posizionato sulla parte superiore del substrato costituito da silicio monocristallino. Nel substrato è l'intero circuito che viene utilizzato per controllare la matrice. Questo fatto ha un netto vantaggio rispetto ai pannelli LCD.

La matrice D-ILA può, se confrontata con il display LCD, una risoluzione molto più elevata, dato il fatto che le loro dimensioni sono più piccole. Inoltre, nelle nuove matrici, l'area del cristallo utilizzato è coinvolta nel 93%, il che esclude l'aspetto di una griglia quando viene visualizzata un'immagine.Il processo tecnologico di produzione della matrice D-ILA è molto più semplice rispetto alla produzione di LCD.

Dispositivo D-ILA

I dispositivi D-ILA e LCD sono creati da principio a tre matrici. Le matrici creano separatamente le immagini di tre colori. Dopodiché, l'immagine generata entra nella schermata del muro attraverso l'obiettivo.

vantaggi:

• usare per le presentazioni;
• alta luminosità;
• possibilità di utilizzo per schermi di proiezione di grandi dimensioni;
• geometria perfetta dell'immagine;
• leggero

svantaggi:

• la possibilità di pixel "spezzati";
• a causa della novità della tecnologia, non ci sono dati sulla vita utile della matrice;
• fonte di luce costosa.

Proiettore DLP

La matrice di questo proiettore è denominata chip DMD ed è fabbricata in America dalla Texas Instruments. Come funziona il proiettore? Ci sono milioni nella matrice elementi a specchioche hanno la capacità di ruotare ad angolo retto. Quando si gira, lo specchio può assumere solo 2 posizioni fisse.

Pertanto, lo specchio riflette la luce sullo schermo o nella direzione dell'assorbitore di luce (radiatore) del dispositivo, producendo un punto nero o bianco.

Quando si passa ripetutamente da bianco a nero, si ottengono mezzi toni di grigio.

Un apparato a matrice in grado di emettere solo una componente di colore dell'immagine in ogni momento dell'intervallo di tempo.

Per separare altri colori da bianco e nero, utilizzare un disco a colori (un disco con filtri chiari).

La velocità di rotazione del disco con filtri luminosi potrebbe essere diversa. Più veloce ruota la ruota, meno si verificherà. "effetto arcobaleno"Inerente nei dispositivi a matrice singola. La ruota con filtri luminosi può essere composta non solo da segmenti RGB tradizionali (rosso, verde, blu), ma può anche essere integrata con colori aggiuntivi. Ad esempio, la figura seguente mostra una ruota dei colori, che è una combinazione di due combinazioni di colori RGBCMY (rosso, verde, blu, ciano, magenta, giallo).

Ciò che costituisce un'unità ottica di un apparecchio DLP è chiaramente visibile nella figura seguente.

La ruota dei colori ha anche un elemento trasparente per il passaggio del colore bianco puro, che migliora la luminosità del bianco e nero dell'immagine.

Ciò risolverà il problema dell'inefficienza della tecnologia a matrice singola, a seguito della quale non è richiesta l'installazione di una sorgente di luce più potente.

Uno dei primi rappresentanti dei proiettori DLP è stato il Viewsonic PJD5126.

proprietà immagini in bianco e nero ad alta luminosità è diventato utile per i dispositivi che sono ampiamente utilizzati negli uffici. L'immagine in bianco e nero ha una luminosità notevolmente superiore rispetto ai componenti colorati. Sebbene, se si imposta il livello di luminosità massimo, i colori potrebbero diventare più attenuati. I colori sbiaditi non sono comuni a tutte le unità DLP, poiché la maggior parte dei produttori si impegna a migliorare la qualità dei propri prodotti.

Tre proiettori Matrix DLP

Esistono anche apparato di proiezione a tre matrice, con la divisione del flusso luminoso sul tradizionale RGB. Quando ciò si verifica, tre immagini di colori diversi vengono proiettate sullo schermo esterno, a seguito del quale viene creata un'immagine a colori.

I dispositivi DLP hanno un alto livello di luminosità, che può raggiungere 18.000 ANSI-lm.

vantaggi:

• piccolo peso;
• geometria corretta;
• durata della matrice;
• utilizzato per schermi di grandi dimensioni;
• basso rumore;
• alta luminosità

svantaggi:

• nel caso di costruzione a una matrice, l'effetto arcobaleno è visibile nell'immagine;
• lampada costosa;
• Pixel "spezzati".

Tecnologia laser

La tecnologia più avanzata e più costosa per la formazione dell'immagine di massima qualità è un laser. Il rappresentante di un nuovo tipo di apparecchiatura di proiezione può essere denominato ViewSonic LS830.

Il principio di funzionamento dell'unità è lo stesso dei modelli sopra discussi: con l'aiuto di un laser, si formano 3 componenti cromatici che, alla fine, vengono miscelati. Inoltre, attraverso un sistema complesso, tra cui messa a fuoco e scansione, viene creata un'immagine utilizzando un sistema di specchi. È possibile formare un'immagine su quasi tutte le superfici, inclusa quella non uniforme.

Il costo totale di funzionamento è notevolmente ridotto dall'uso della tecnologia laser, poiché il laser può essere considerato condizionalmente eterno. Il periodo stimato del suo lavoro è di 20.000 ore, non richiede una manutenzione speciale. In questo caso, il dispositivo produrrà una luminosità eccellente, non decrescente nel tempo. Durante gli anni di funzionamento dell'attrezzatura, la qualità dell'immagine rimarrà ad un livello elevato. Il livello di luminosità nel Viewsonic è abbastanza alto - 4.500 lumen, che è adatto per guardare video in una stanza ben illuminata.

Quasi tutti i proiettori laser moderni dispongono di obiettivi con messa a fuoco ultracorta (0,23). Ciò consente al proiettore di essere posizionato a una distanza di 21 cm dallo schermo, il che lo rende quasi impercettibile.

Nella figura seguente, i proiettori si trovano a una distanza di 17 cm dal muro.

La tecnologia laser è in grado di produrre colori con grande profondità e saturazione, con elevata luminosità e dettagli, nonché con un'ampia gamma di colori. A causa dell'elevato contrasto (100 000: 1), l'immagine è degna di nota per una perfetta nitidezza e fluide transizioni di semitoni.

Inoltre, l'uso della tecnologia laser consente di proiettare un'immagine a colori. Risoluzione Full HD 1080p praticamente nessuna deformazione.

Uno dei vantaggi più importanti dei proiettori video laser è la capacità di proiettare un'immagine su schermi di dimensioni enormi.

Pertanto, nel mercato dei videoproiettori ci sono un numero considerevole di modelli, sia costosi che economici. Differiscono principalmente nelle tecnologie utilizzate per l'imaging e, di conseguenza, nel prezzo. La tecnologia più avanzata, maggiore è il prezzo del dispositivo.