Технологии LCD и DLP в видеопроекторах от компании EIKI

Кинопроекторы прошли долгий путь со времен своих предшественников с ручным приводом более века назад. В начале они полагались исключительно на пленку для создания движущихся изображений, которые проецировались на экран, и эта технология использовалась в коммерческих кинотеатрах примерно до 2000 года.

Но, в 1950-х годах были разработаны видеопроекторы на основе красных, зеленых и синих электронно-лучевых трубок для проецирования электронных видеоизображений на экран. Многие любители домашних кинотеатров помнят эти огромные, тяжелые коробки с выпученными красными, зелеными и голубыми глазами.

Сегодня видеопроекторы на основе электронно-лучевых трубок полностью заменили цифровые видеопроекторы, основанные на одной из нескольких технологий обработки изображения: LCD и DLP. Все эти технологии предлагают множество преимуществ по сравнению с пленочными и ЭЛТ-проекторами — меньший размер, меньший вес, меньшее тепловыделение и более эффективное использование энергии.

Рассмотрим технологии LCD и DLP на примере видеопроекторов от японской компании EIKI.

Компания EIKI Industrial Co. Ltd. основана в Осаке (Япония) в 1953 году для производства и продажи аудиовизуального оборудования. Название образовано от сочетания двух японских слов: EI, что означает картина и KI, что означает машина.

LCD технология (Liquid Crystal Display).

Впервые цифровая проекционная технология была применена в LCD жидкокристаллическом дисплее в 1968 году Джином Долгоффом (Gene Dolgoff), но в то время LCD-технология не была достаточно развита, чтобы ее можно было использовать в видеопроекторе.

Основная идея проекционной технологии LCD довольно проста. Белый свет лампы разделяется на красную, зеленую и синюю составляющие с помощью дихроичных зеркал, которые отражают определенные длины волн и пропускают другие длины волн. Эти три зеркала преобразуют белый свет в красный, зеленый и синий основные цвета, из которых можно получить все остальные цвета и оттенки.

Технологии LCD и DLP в видеопроекторах от компании EIKI

Каждый луч красного, зеленого и синего света направляется на свой собственный LCD-экран, который обычно имеет размеры от 0,55 до 1 дюйма по диагонали и состоит из массива крошечных прозрачных ячеек (пикселей). Эти ячейки индивидуально и динамически контролируются электрическими сигналами, чтобы позволить большему или меньшему количеству света проходить через них в любой момент времени. Каждую ячейку можно сделать прозрачной, непрозрачной или полупрозрачной в разной степени в зависимости от сигнала. Поскольку клетки изменяют количество света, которое они пропускают, они формируют цифровое изображение для каждого кадра видеосигнала.

Современные LCD-матрицы могут переключаться с более высокой скоростью до 480 раз в секунду, что позволяет реализовывать такие функции, как 3D, интерполяция кадров и UHD со смещением пикселей вместо того, чтобы удерживать одно изображение в течение всего кадра.

Рассмотрим видеопроектор с технологией LCD от японской компании EIKI.

Лазерный 3LCD проектор EIKI EK-850LU.

Лазерный 3LCD проектор EIKI EK-850LU использует безламповую лазерную 3LCD технологию.

EIKI EK-850LU — это совершенно новый и инновационный лазерный проектор 3LCD класса LARGE с высокой яркостью 10 000 люмен, контрастностью 100 000:1 и разрешением WUXGA (1920 x 1200) для применения в больших помещениях, таких как аудитории, большие конференц-залы, выставки, музеи, театры, Signage.

Технологии LCD и DLP в видеопроекторах от компании EIKI

Лазерный 3LCD проектор EIKI EK-850LU

В проекторе EIKI EK-850LU источником света является синий лазер. Часть синего света от лазера попадает на вращающееся колесо, покрытое люминофором, излучающим желтый свет, который затем разделяется на красный и зеленый компоненты с помощью дихроичных зеркал. Остальная часть синего лазерного излучения направляется на синий формирователь изображения. Благодаря новому лазерному лучу 3LCD и герметичному оптическому механизму, проектор EK-850LU обеспечивает высокую яркость и высокую цветопередачу. Лазерный источник света со сроком службы 20 000 часов, отсутствие фильтров и новая система охлаждения означают, что нет необходимости заменять лампы или фильтры. Это сокращает время обслуживания и общую стоимость эксплуатации видеопроектора. Лазерный проектор EIKI EK-850LU обеспечивает универсальную установку с коррекцией трапецеидальных искажений в 4 и 6 углах и произвольной ориентацией на 360˚. Он имеет герметичную оптическую конструкцию без фильтров (IP6X).                                                                           

DLP технология (Digital Light Processing). 

Новейшим детищем в блоке цифровой проекции является DLP. Первоначально технология была разработана в 1987 году инженером Ларри Хорнбеком (Larry Hornbeck) из Texas Instruments.

Первый проектор на основе DLP был представлен компанией Digital Projection в 1997 году. С тех пор DLP проекторы стали доминировать в цифровых кинотеатрах с долей рынка около 85%. Но DLP проекторы также очень популярны для домашних кинотеатров, а также для бизнеса, образования и коммерческих развлечений.

Как и все цифровые проекторы, модели DLP используют красный, зеленый и синий свет на формирователи изображения. Белый свет от лампы можно разделить на красную, зеленую и синюю составляющие, или синий лазер может возбудить люминофорное колесо, чтобы оно излучало желтый свет, который затем разделяется на красную и зеленую составляющие, а часть синего света от лазера используется для непосредственного создания синей части изображения. В любом случае красный, зеленый и синий свет направляется на устройства формирования изображений DLP, которые в настоящее время имеют размеры от 0,2 дюйма для небольших портативных устройств до 1,38 дюйма для цифровых кинопроекторов.

Однако ячейки (пиксели) работают совершенно иначе, чем LCD-датчики изображения. Вместо крошечных LCD-ячеек формирователь изображения DLP покрыт массивом микроскопических зеркал, соответствующих отдельным пикселям.

Технологии LCD и DLP в видеопроекторах от компании EIKI

Этот тип ячеек называется цифровым микро-зеркальным устройством (DMD). Каждое зеркало отвечает за изображение одного пикселя. Каждое микро-зеркало переключается между своим положением «включено» и «выключено» тысячи раз в течение каждого кадра видео, и яркость этого пикселя зависит от того, сколько времени в каждом цикле зеркало проводит в положении «включено» по сравнению с положением «выключено». Каждое из зеркал переключается между состояниями «включено» и «выключено» так быстро, что соответствующий пиксель воспринимается как более яркий или тусклый, в зависимости от его рабочего цикла.

Исходное разрешение модулей DMD, используемых в современных проекторах для цифрового кино и других проекторах сверхвысокого класса, соответствует полному стандарту цифрового кино 4K (4096×2160), в то время как модели для домашнего кинотеатра и других приложений часто используют DMD с исходным разрешением 1920×1080 или 2716×1528.

3-чиповый против 1-чипового DLP

Как и во всех проекторах LCD, в некоторых проекторах DLP используются три DMD, по одному для красного, зеленого и синего цветов. Однако эти так называемые 3-чиповые модели очень дорогие. К счастью для потребителей, есть менее дорогая альтернатива, в которой используется только один DMD.

Как проектор может использовать только один модуль?

Основной цвет — красный, зеленый и синий направляются в DMD последовательно, один за другим. DMD формирует изображение для каждого цвета, когда этот цвет попадает на него и отражает свет на экран. Это происходит так быстро, что одноцветные изображения смешиваются в нашем мозгу, образуя полноцветное изображение.

Технологии LCD и DLP в видеопроекторах от компании EIKI

Для последовательности цветов в большинстве одночиповых DLP-проекторов белый свет от лампы проходит через вращающееся колесо цветовых фильтров с фильтрами разных цветов в сегментах вокруг колеса. Когда каждый сегмент вращается в луче света, он пропускает только свой цвет и попадает на DMD, который формирует изображение для этого цвета. Затем следующий сегмент фильтра поворачивается в нужное положение, и DMD формирует изображение для этого цвета и так далее.

Рассмотрим видеопроектор с одночиповой технологией DLP от японской компании EIKI.

Лазерный проектор EIKI EK-833DU 1-Chip DLP®.

EIKI EK-833DU — это универсальный 1-Chip DLP® лазерный проектор с высокой яркостью 13 000 люмен и контрастностью для применения в больших помещениях. Идеальные области применения этого лазерного проектора — аудитории, большие конференц-залы, выставки, музеи, театры, Signage.

Технологии LCD и DLP в видеопроекторах от компании EIKI

В модели EK-833DU используется уникальная система цветового колеса, которая обеспечивает высокую яркость и широкую цветовую гамму. Лазерный проектор EK-833DU может быть установлен вертикально или горизонтально на 360 градусов по любой оси.

Проектор имеет возможность установки портретного режима для проекционного маппинга, коррекцию трапецеидальных искажений, сдвиг объектива, а специальные функции обеспечивают повышенную долговечность, практически не требующую технического обслуживания, что снижает общую стоимость.

Благодаря имеющимся функциям модель EK-833DU может работать круглосуточно и без выходных.

  • Лазерный источник света ярко светит до 20 000 часов.
  • Надежная функция охлаждения с отводом тепла для эффективной работы.
  • Цветовой круг изготовлен методом высокотемпературного спекания керамики.
  • Герметичная оптическая конструкция без фильтров (IP6X).

Сравнение проекционных технологий: LCD и DLP

Преимущества DLP-проекторов

DLP-проекторы предлагают и профессионалам, и любителям домашних кинотеатров множество преимуществ:

  • Портативность: DLP-проекторы, как правило, меньше по размеру и их легче транспортировать с одним чипом, а не с тремя LCD-панелями.
  • Более высокая контрастность: достижимый глубокий черный цвет DLP-проекторов делает их популярными для домашних кинотеатров.
  • Уменьшенная пикселизация: проекторы DLP имеют приглушенную структуру пикселей при просмотре с нормального расстояния, что может не повлиять на презентацию PowerPoint, но повлияет на плавность видеопрезентаций.
  • Надежность: DLP имеют меньше деталей и дешевле в ремонте, герметичная оптика хороша для пыльных помещений.

Преимущества LCD-проекторов

LCD-проекторы имеют такие преимущества по сравнению с проекторами DLP:

  • Лучшее качество изображения: в LCD-проекторах качество изображения намного лучше, чем в DLP-проекторах.
  • Более точные цвета: проекторы DLP могут иметь в проекции четкие части цветового круга, что снижает насыщенность. LCD-проекторы не имеют цветового колеса.
  • Более четкое изображение: LCD-проекторы имеют более четкое изображение, чем проекторы DLP, при одинаковом разрешении.
  • Более светоэффективный: лампа одинаковой мощности в LCD-дисплее и DLP будет давать более яркое изображение на LCD-дисплее.

Недостатки DLP-проекторов

Проекторы DLP имеют несколько недостатков:

  • Эффект радуги: если смотреть в сторону от проецируемого изображения на старых DLP или с одной стороны экрана, может возникнуть эффект «радуги» или появление полос радужного цвета вокруг более ярких объектов.
  • Утечка света: серая полоса за пределами изображения может вызвать рассеянный свет, отражающийся от краев зеркал на чипе DLP. Этого можно избежать, установив черные рамки вокруг экрана старого проектора DLP.

Недостатки LCD-проекторов

Недостатки LCD больше относятся к видео:

  • Эффект «экранной двери»: более четкие изображения могут быть недостатком, поскольку точная фокусировка делает пикселизацию более заметной.
  • Контрастность: контрастность LCD-дисплея не позволяет создавать полностью черные изображения на старых моделях.
  • Громоздкость: большее количество деталей делает LCD-монитор более громоздким и менее портативным, чем DLP.
  • Ухудшение качества изображения: большее количество деталей может привести к ухудшению качества изображения, если цветовой баланс сместится, а контрастность уменьшится.
  • Битые пиксели: один или несколько пикселей постоянно включаются или выключаются. Скопления затронутых пикселей мешают качеству изображения.

Выбор за вами.

Теперь, когда вы лучше понимаете, как именно работают цифровые видеопроекторы, знаете сильные и слабые стороны каждой технологии, вы можете с уверенностью покупать тот, который точно соответствует вашим потребностям и бюджету.

Наши сертифицированные специалисты ответят на интересующие вас вопросы и помогут выбрать правильный проектор для вашего помещения.