Принцип действия и классификация компьютерных проекторов

Принцип действия проектора прост. Изображение на тонкой цветной полупрозрачной пленке просвечивается проекционной лампой и с помощью оптической системы проецируется на экране. Для проецирования на большой экран изображения, выводимого на экран из компьютера, используются специальные проекторы, подключаемые параллельно с монитором (или вместо монитора) к видеоадаптеру РС. В этих проекторах в качестве источника проецируемого изображения используется специальный электронно-управляемый модулятор, на который подается сигнал от видеоадаптера РС. Электронно-управляемый модулятор модулирует световой поток от проекционной лампы. Классификация компьютерных проекторов приведена на рис. 2.23.

Рис. 2.23. Классификация компьютерных проекторов

В зависимости от места расположения электронно-управляемого модулятора все компьютерные проекторы можно разбить на две группы:

универсальные проекторы общего назначения, в которых используется внешний модулятор (оверхед-проекторы);

мультимедийные проекторы со встроенным модулятором.

В оверхед-проекторе изображение, формируемое отдельной ЖК-панелью, проецируется на экран с помощью проекционной лампы и наклонного проекционного зеркала. В настоящее время они устарели и не выпускаются.

В мультимедийных проекторах мощный источник света, электронно-оптический модулятор, формирующий изображение, и оптическая система составляют единое целое. Изображение создается с помощью мощного источника света, освещающего оптико-электронный модулятор, управляемый сигналом видеоадаптера РС, а затем посредством оптической системы проецируется на внешний экран. Помимо RGB-сигнала, снимаемого с выхода видеоадаптера, на мультимедийные проекторы, как правило, можно подавать композитный видеосигнал. Композитный видеосигнал (composite video) – это сигнал, состоящей из яркостной составляющей и поднесущей, модулированной цветоразностными сигналами. Источником композитного видеосигнала может быть видеомагнитофон, видеокамера, проигрыватель DVD-дисков.

В зависимости от конструкции модулятора мультимедийные проекторы бывают следующих типов: ТFT-проекторы, полисиликоновые проекторы, DMD/DLP-проекторы, LCOS-проекторы (DILA), LDT-проекторы.

Основные характеристики мультимедийных проекторов

Проектор – это, прежде всего, оптический прибор, который не только формирует изображение с заданным разрешением и палитрой, но и проецирует изображение на экран, обеспечивая при этом требуемую яркость, контрастность и насыщенность. Проекционные свойства проектора определяются световым потоком; контрастностью изображения на внешнем экране; показателем светотехнической эффективности или световой отдачей.

Световой поток

Световой поток в фотометрии измеряют в люменах (лм). Численно световой ток в 1 лм это световая энергия, излучаемая точечным источником света в 1кд (кандела) в пределах телесного угла 1ср (стерадиан). Однако для оценки светового потока, формируемого проекционным аппаратом, используется не обычный люмен, а так называемый ANSI-люмен.

Для оценки светового потока в ANSI-люменах измеряют освещенность в 9 точках экрана, на который проецируется изображение, находят среднее значение и умножают его на площадь экрана.

Очевидно, что при одном и том же световом потоке освещенность будет обратно пропорциональна площади экрана: чем больше площадь экрана, тем больший световой поток необходим для получения заданной освещенности.

Коэффициент контрастности

Коэффициент контрастности или оценка контрастности, согласно требованиям ANSI, осуществляется по двум методикам: Chekerboard – тест «шахматное доска» и Full on/off – тест «полное включение/выключение».

В первом случае на экран проецируется изображение черно-белого шахматного поля. Контрастность при этом определяется как отношение средней освещенности в центрах белых и черных клеток.

Во втором случае на экран проецируется белое поле, а затем черное, после чего определяется отношение освещенностей в их центре.

Более объективным является значение, полученное в результате проведения теста Checkerboard, поскольку учитывается изменение освещенности темных полей, обусловленное наличием соседних светлых областей. Очевидно, что это значение всегда будет меньше, чем значение, полученное в результате теста Full On\Off (примерно в 1.5 ¸ 2.5 раза).

Световая отдача

Световая отдача равна отношению светового потока в ANSI-люменах к потребляемой проектором мощности. Световая отдача зависит от используемых источников света.

В настоящее время широко используются лампы двух типов: стандартные металлогалогенные или металлогалоидные лампы MH (Metal – Haloid) и миниатюрные металлогалоидные лампы сверхвысокой производительности UHP (Ultra High Performance).

Наиболее эффективны лампы UHP. Они обеспечивают высокую яркость изображения, имеют более продолжительный срок службы; обеспечивают большую светоотдачу проектора. Если световая отдача проектора с MH-лампой не превышает 3 ANSI (лм/Вт), то у проекторов с лампой UHP этот показатель достигает 5ANSI (лм/Вт).

Компьютерные проекторы, естественно, характеризуются и традиционными для мониторов показателями качества изображения: разрешение, количество воспроизводимых оттенков цвета (палитра).

Разрешение

В зависимости от разрешения различают следующие режимы работы проекторов:

VGA – разрешение 640х480 пикселей;

SVGA – разрешение 800х600 пикселей;

XGA – разрешение 1024х768 пикселей;

SXGA – разрешение 1280х1024 пикселей;

SXGA плюс – разрешение 1385х1024 пикселей;

UXGA – разрешение 1600х1200 пикселей;

QXGA – разрешение 2048х1536 пикселей.

С точки зрения общепринятой классификации видеосистем такое разделение не совсем корректно, поскольку любое разрешение свыше 640х480 в видеосистемах принято называть SVGA-разрешением. В проекционной технике сохранился термин XGA (eXtended Graphic Array). Этим термином назывались видеоадаптеры фирмы IBM, снабженные графическим сопроцессором и обеспечивающие сравнительно высокое быстродействие в режиме 1024х768.

Так же как и плоскопанельные мониторы, мультимедийные проекторы обеспечивают наилучшее качество изображения при конкретном разрешении, соответствующем количеству элементов светомодулирующей матрицы. Некоторые проекторы поддерживают несколько разрешений, однако такая возможность обеспечивается за счет дополнительного преобразования исходного изображения. Следует иметь в виду, что качество преобразованного изображения будет хуже, чем исходного. Отметим, что разрешение проектора должно соответствовать его назначению.

Режимы количества воспроизводимых оттенков цвета не отличаются от режимов мониторов, и уже рассмотрены ранее.

Масса

По массе проекторы принято разделять на четыре категории: ультрапортативные (до 4,5 кг), портативные (4,6 – 9 кг), переносные (9,1 – 18 кг) и стационарные (более 18 кг).