Как устроен кинопроектор. Какой проектор выбрать для домашнего кинотеатра

И вот настал этот момент истины. Вы долго сомневались и все-таки решили купить видеопроектор для более эффективного проведения лекций и семинаров в Вашем ВУЗе. А может даже и два проектора: один для работы и один для дома, чтобы субботним вечером собраться в кругу семьи и на большом экране посмотреть любимую киноэпопею от Джеймса Камерона.

Остался существенный пустяк: пойти в магазин, спросить совета у консультанта и купить рекомендованную модель. Но и здесь нужно быть предельно осторожным: получив неполную консультацию или поинтересовавшись не тем чем нужно, можно купить проектор, который будет пылиться в дальнему углу. Бесспорно, профессионализм менеджера в магазине не допустит такой оплошности, но лучше и Вам быть в общих чертах подкованным в этом деле.

Рассмотрим основные моменты, на которых следует заострить внимание, и критерии, на основании которых стоит выбирать ту или иную модель видеопроекционного оборудования. По сути, это будут вопросы, которыми Вы попытаетесь засыпать продавца-консультанта:

Преимущества видеопроектора перед обычным телевизором

Размер изображения. Не получится у Вас с помощью телевизора создать картинку таких размеров или изменить её размер до нужных параметров.
Цена изображения. Для любителей картинки внушительных и размеров это спасение. Цена проектора может быть на порядок ниже телевизора аналогичного размера.
Портативность. Размеры — одно из главных преимуществ перед телевизором. Проектор может быть с Вами везде и всегда и при этом не быть непосильной ношей.
Атмосфера кинотеатра. Каким бы большим не был телевизор (особенно если это древняя модель с кинескопом), атмосферу кинотеатра создаст только проектор или сам кинотеатр.

Тип видеопроектора

Безусловно, первое с чем нужно определиться для покупки — тип проектора. Различают четыре основных типа проекторов:

Домашний (для просмотра фильмов). Одни из самых популярных и как следствие массовых представителей рынка. Обладают отличными характеристиками отображения картинки и зачастую используются для просмотра любимого фильма или мультипликации для подрастающего чада.
Офисный. Средний класс проекторов для проведения видеопрезентаций и показа слайдов, к которым не предъявляется серьезных требований касательно качества картинки, но яркость и контрастность картинки должны быть на уровне для хорошего восприятия зрителями с различных точек обзора.
Кинотеатральный. Безусловно наилучший тип проекторов, ибо если Вы его покупаете, значит живете в дворце или огромном загородном коттедже Функционально наиболее серьезные аппараты способны без сторонней помощи воспроизводить видеосигнал наивысшего качества.
Пикопроектор. Портативные проекторы небольших размеров, позволяющие стать человеком-кинотеатром. У пользователей Samsung, пикопроектор вполне может оказаться прямо в телефоне.

Формат изображения

4:3. На сегодня уже исторический формат отображение картинки, но не утративший своей восстребованости.
16:9 (16:10). Проекторы способные выводить широкоформатную картинку на экран, что позволяет расширить информационные возможности картинки и сделать просмотр более приятным. Универсальный тип проекторов, так как может быть использован для показа видеоматериалов в любых форматах.
3D. Новое поколение проекторов, позволяющее прикоснуться к миру «живого» объемного кино в формате 3D даже у себя дома.

Технология вывода изображения

ЭЛТ. Посмотреть, как работают такие устройства можно в любом историческом музее видеопроекторной техники.
DLP. Пока что наиболее известный рядовому пользователю тип проекторов. Технология,80-х годов, но до сих пор наиболее массовая. В основе проектора находится множество маленьких зеркал, которые, изменяя свое положение по отношению к специальной светящейсе лампе, формируют картинку.
LCD . Один из наиболее популярных типов проекторов, в основе которого ЖК-матрица с дорогостоящей подсветкой.
LC0S. Аuгеа mediocritas (с лат. «золотая середина») между древними DLT и LCD-проекторами. Множество зеркал заменено одним и притом жидкокристаллическим, некоторые участки которого отражают свет, а некоторые — нет. В итоге получаем картинку без видимых межпиксельных просветов, что можно часто наблюдать в моделях LCD типа
Лазерные. Технология будущего, которая пока что не доступна нам на ощупь. В проекторах этого типа картинку планируют выводить с помощью лучей лазера. Больше никаких дополнительных «фонарей».

Производитель

Один из наиболее часто задаваемых вопросов «А какой производитель самый лучший?». Не обязательно конечно определять лучшего, ведь у каждого производителя есть свои преимущества, на которых они делают акцент. У кого то это качество материалов исполнения, у кого-то это качество воспроизводимого изображения, а у кого-то — скидка на 10% при покупке 4-х видеопроекторов одновременно. Выбирать Вам. Одними из опытных и зрелых представителей рынка видеопроекционного оборудования являются: Panasonic, Epson, Optoma, NEC, Acer, BenQ и другие рядовые бойцы.

Тип оптики

несъемные объективы
В случае использования таких объективов Вам не удастся существенно изменить расстояние от экрана до проекционного экрана.
съемные объективы
Более универсальные модели проекторов, съемные объективы которых помогут расположить проектор в любой точке помещения.

Дополнительное оборудование для просмотра

К оборудованию этого типа можно отнести кресло с держателем для поп-корна, держатели проекционного экрана, кронштейны, моторизованные подвесы, крепежные элементы для самого проектора (если хотите его повесить на потолок) и многие другие. Необходимость таковых Вы сможете определить уже после приобретения «заменителя» телевизора.

После нашей консультации не продавец-консультант будет идти на Вас в атаку с вопросами и не дожидаясь ответа, сам же на них отвечать, а Вы, вопрос за вопросом, будете идти к истине. Тем самым Вы и персонал компании проверите на профпригодность и себя не позволите обмануть. А результатом будет идеально подобранная модель.

— не стесняйтесь спросить продавца о взаимозаменяемости проекторов. Вполне возможно, что домашний проектор сможет покрыть потребности и просмотра фильмов и проведения семинаров на работе. В то время как офисный проектор будет иметь некоторые функциональные ограничения.

— уточняйте наличие более дешевых моделей или аналогов того же ценового диапазона. Если качество у предлагаемых моделей будет схожим, тогда Вам представится возможность выбрать более душевный и эргономичный дизайн;

— не стесняйтесь попробовать предложенную модель прямо в магазине в условиях максимально приближенным к боевым;

— перед покупкой проектора посчитайте все расходы на дополнительное оборудование и периодическую замену ламп и фильтров проектора. Возможно, бюджета пока хватает только на экран и с проектором нужно повременить.

p.s. Приятного просмотра.

Что такое видеопроектор ? Это устройство, напрямую подключаемое к компьютеру или источнику видеосигнала (видеомагнитофону, видеокамере и т.д.) вместо компьютерного монитора (монитор компьютера подключается к выходу проектора) или телевизора для проецирования изображения на большой экран. Под видеопроектором (проектором) мы подразумеваем LCD-проектор.

Современный видеопроектор отличается компактностью, небольшим весом, не боится перевозок, тряски, всегда готов к работе. Для работы проектора не требуется никаких специальных программ, работа с ним чем-то напоминает работу с монитором компьютера также есть регулировки яркости и контрастности, сдвига изображения влево и вправо. Проекторы не нуждаются в сложной и частой регулировке, они имеют всего несколько кнопок и удобное экранное меню. Проектор можно включить и работать с ним, даже не читая инструкции (хотя мы рекомендуем все же заглянуть в инструкцию). Внутри проектора находится мощный источник света и преобразователь входного сигнала в изображение. В зависимости от конструкции этого преобразователя, проекторы делятся на однопанельные и трехпанельные. В однопанельных используется одна LCD-панель, и принцип работы такого проектора аналогичен комбинации из оверхед-проектора и LCD-панели. В трехпанельных проекторах излучение от лампы расщепляется на три первичных цвета (красный, зеленый, синий) с помощью дихроичных зеркал, затем каждый пучок света проходит через свою LCD-панель. Далее пучки объединяются внутри проектора, и с помощью объектива формируется изображение на экране. Трехпанельная схема дороже однопанельной, но обеспечивает более естественную передачу цветов и более высокие световые потоки.

Характеристики видеопроектора. Входы видеосигнала, световой поток и другие...

Как правило, видеопроектор имеет более двух входов один или два входа для компьютерного видеосигнала и один-два для обычного видео. К проектору можно подключить компьютер, видеомагнитофон и камкодер одновременно. Для более качественного воспроизведения имеются S-видео входы. В проекторах имеются также аудио входы для подключения к компьютеру и видеомагнитофону — проекторы оборудованы усилителем и динамиками, громкости которых достаточно для среднего помещения. Большинство из продающихся в России видеопроекторов мультисистемны и работают со всеми стандартами (PAL/SECAM/NTSC). Это значит, что вы можете показывать любую телевизионную программу, воспроизводить записи с видеокассет и лазерных дисков. Специально выпускаемые видеосканеры могут преобразовывать изображение со слайдов, фотографий, рисунков, объемных предметов в видеосигнал для последующего показа с помощью проектора, так что в ближайшем будущем оверхед-проекторы, слайдпроекторы и эпископы будут вытеснены с рынка. Яркость и разрешение изображения самые важные свойства оборудования для презентаций. Говоря о яркости проекторов, мы будем подразумевать световой поток проектора, то есть количество света, испускаемое проектором. Световой поток не зависит ни от размера экрана, ни от расстояния от экрана до проектора и измеряется в люменах (или ANSI-люменах, когда измерения производятся в 9 точках экрана при специально установленных яркости и контрастности проектора и затем усредняются). Довольно часто фирмы-производители указывают значение освещенности экрана в люксах.

Значение освещенности (которое часто называют яркостью, понимая ее в бытовом смысле), в отличие от светового потока, зависит от размера экрана. Чем больше экран, тем меньше освещенность. Световой поток современных проекторов превышает 200 ANSI-люменов, что позволяет проводить презентации при обычном искусcтвенном или рассеянном дневном свете. Разрешение современных проекторов, как правило, VGA (640×480 точек), SVGA (800×600 точек) или XGA (1024×768 точек).

Для измерения освещенности используют специальные приборы люксметры. Так как для большинства пользователей проекторов такие приборы недоступны, мы предлагаем воспользоваться более доступным прибором: фотоэкспонометром или фотоаппаратом, снабженным экспонометром. Для определения необходимого светового потока проектора надо определить требуемую выдержку и диафрагму, направив экспонометр (или фотоаппарат с встроенным экспонометром) на лист белой бумаги в месте расположения экрана. Важно расположить бумагу в том же месте и под таким же углом, где и как будет располагаться экран, а экспонометр расположить таким образом, чтобы в его поле зрения попадал только лист белой бумаги. Далее по формуле вы определите минимальный световой поток для проектора (в ANSI-люменах) для заданной ширины экрана. Значение чувствительности должно быть в единицах ASA или ГОСТ (не DIN).

Световой поток = 40 х (1/выдержка) х (диафрагма) х (диафрагма) х (1/чувствительность) х (ширина экрана) х (ширина экрана). Например, если выдержка была 1/30 секунды, диафрагма 8, а чувствительность 200 единиц, то при ширине экрана 1.5 метра получим: Световой поток =40×30 × 8×8х (1/200) х 1.5 × 1.5 = 864 ANSI люмена.

Для удовлетворительного качества изображения достаточно светового потока проектора, примерно равного определенному по формуле. Для хорошего качества изображения желательно иметь проектор со световым потоком в два раза больше минимального, а для отличного в 4 раза и больше. Оптическая схема проекторов сделана так, что даже при горизонтальном положении проектора объектив находится не на уровне центра изображения, а примерно на уровне нижнего края изображения, то есть проектор светит немного вверх. В некоторых моделях предусмотрена возможность устранения искажений, возникающих при неблагоприятном расположении проектора. Современные проекторы годятся для использования в помещениях любого размера. Изображение может составлять и 20 метров по диагонали, и 1 метр. Расстояние проектор компьютер может быть любым.

В комплект проектора обычно входит кабель длиной 150-180 см, а используя специальные кабели и усилители-разветвители, это расстояние можно увеличить до 30 и более метров. Источник света в современных проекторах металлогалоидная лампа с очень большим сроком службы, а не стандартная галогенная лампа для оверхед-проекторов со сроком службы около 50 часов. Металлогалоидная лампа представляет собой единый блок из отражателя и самого источника света кварцевой трубочки, нить накаливания отсутствует. Срок службы такой лампы величина условная, так как лампа не перегорает вообще, а постепенно темнеет. Как правило, время работы такой лампы составляет 2000 часов. Для большинства пользователей это означает, что срок службы лампы составит несколько лет, и проектор быстрее устареет морально, чем потемнеет лампа.

Проекторы снабжены пультами дистанционного управления, с помощью которых на расстоянии можно переключать входы проектора (компьютер/видео), отрегулировать громкость звука, настроить яркость, разрешение, а в некоторых моделях и переместить изображение по вертикали, изменить его размер, настроить фокус. Имеются модели с пультом управления, совмещенным с дистанционной мышью (для управления компьютером на расстоянии) и даже лазерной указкой. Как правило, пульт ДУ имеет подсветку, что весьма удобно. В последнее время появились проекторы, имеющие возможность управления от компьютера. Для этого проектор подключается к компьютеру посредством интерфейса RS-232, и через компьютер можно передавать все управляющие команды. Особенно это удобно, когда имеется система компьютерного контроля помещения.

Оптимальное размещение проектора и экрана

Оптимизация расположения положения проектора и экрана не менее важна, чем правильный выбор проектора. И хотя исчерпывающую консультацию по размещению оборудования можно получить у специалистов, полезно представлять основные правила, которые следует соблюдать. Данную задачу можно разбить на три этапа.

1. Определение размера экрана.

Размер экрана можно определить из двух простых правил:

Расстояние от экрана до самого дальнего зрителя не должно быть больше б ширин экрана;
Расстояние от экрана до самого ближнего зрителя не должно быть меньше удвоенной высоты экрана.Можно подобрать экран из выпускающихся стандартно, а также можно заказать экран нестандартного размера.

2. Определение расположения экрана.

Экран должен располагаться так, чтобы был виден всем зрителям. Чаще всего для этого нижний край экрана должен располагаться на высоте 1-1.5 метра от пола. Поднимать экран выше также нежелательно, так как в этом случае просмотр для зрителей будет утомительным.

3. Определение места расположения проектора.

При стационарном расположении проектора, а также на выставках, чаще всего удобнее располагать проектор вверх ножками на уровне примерно верхнего края экрана. Лучше всего, если зона максимальной яркости, которая определяется из принципа «угол падения равен углу отражения», находится в зоне зрителей. Особенно это важно при использовании так называемых экранов с усилением, которые концентрируют излучение как раз в зоне максимальной яркости. Если же зона максимальной яркости окажется выше или ниже зоны расположения зрителей, то визуальная яркость изображения может упасть в несколько раз.

Иногда ситуацию можно улучшить, если наклонить экран и опустить проектор. Однако если используется обычный диффузный экран без усиления, который рассеивает излучение равномерно во все стороны, то данная оптимизация теряет особый смысл и положение проектора не критично. Также всегда следует стремиться к тому, чтобы изображение на экране было прямоугольным, так как в противном случае зрители будут ощущать дискомфорт от искаженного изображения. Повышает контрастность и снижает требования к настройке черная рамка вокруг экрана, знакомая всем по кинотеатрам.

Это устройство, подключаемое к компьютеру или ноутбуку, планшету,видеокамере и т.д. для получения изображения на проекционном экране.
Для работы проектора не требуется каких-либо специальных программ. Работа с проектором подобна работе с компьютерным или видео монитором. На пульте дистанционного управления проектором имеются регулировки яркости и контрастности изображения.

Проекторы для офисных презентаций не нуждаются в сложной и частой регулировке. Такие проекторы можно включать и работать с ними, не читая инструкции. Внутри корпуса проектора находится источник света лампа или лазерный светодиод и преобразователь входного сигнала в изображение. Как правило, проектор имеет вход для подключения сигнала от компьютера и один или два входа для коммутации сигналов видео. В проекторах имеются также аудио входы для воспроизведения звука на встроенные динамики. Проекторы мультисистемны и работают со всеми стандартами видео (PAL / SECAM / NTSC). Это значит, что вы можете воспроизводить любую телевизионную программу и записи с видеокассет и лазерных дисков.

Яркость и графическое разрешение изображения- это самые важные свойства проекторов для презентаций. Говоря о яркости проекторов, мы будем подразумевать световой поток проектора, то есть количество света, излучаемое проектором. Световой поток не зависит ни от размера экрана, ни от расстояния от объектива проектора до плоскости экрана и измеряется в ANSI люменах. Световой поток современных офисных проекторов превышает 1000 ANSI-люменов, что позволяет проводить презентации при обычном искусственном свете.

Для воспроизведения видео рекомендуется использовать проекторы с графическим разрешением не менее 800х600 точек SVGA . Для качественного воспроизведения компьютерного изображения с мелкими деталями выбирайте проектор с графическим разрешением не менее 1024х768 точек XGA . Для компьютерных приложений с повышенными требованиями по контрастности и графическому разрешению изображения применяйте проекторы с графическим разрешением 1400х1050 точек SXGA + .

Оптическая схема проекторов со стандартными объективами устроена так, что нижний край изображения оказывается на уровне объектива проектора. В большинстве моделей проекторов предусмотрена возможность коррекции вертикальных трапециевидных искажений, возникающих при расположении проектора значительно выше или ниже нормального рабочего положения. Проекторы формируют изображение заданного размера. При использовании стандартных объективов с коэффициентом 2:1 расстояние от объектива проектора до плоскости экрана совпадает с удвоенной шириной экрана. Длина штатного компьютерного кабеля обычно не превышает 3 м, чего вполне достаточно работы в офисе. При необходимости допускается использование компьютерных кабелей длиной до 15 м. Длина штатного видео кабеля также не велика, однако при необходимости для передачи сигнала видео можно использовать профессиональные видео кабели длиной до 100 м.

В качестве источника света в проекторах используются надежные металлогалоидные или металлогалогеновые лампы со сроком службы не менее 2000 часов. Все эти лампы по сути являются ртутными лампами в которые добавлены соли йода и брома. Эти лампы очень мощные и поставляются в специальном ламповом модуле, который включает лампу, отражатель и собственно сам модуль с контактами и направляющими для установки в определенный проектор. При выходе из строя лампы проектора меняется весь ламповый модуль в сборе. Срок службы лампы значительно сокращается при нарушении условий охлаждения и вентиляции, поэтому правильно выключайте проектор и следите за чистотой воздушных фильтров.

При использовании проектора в режиме офисной эксплуатации по 2 часа в сутки ежедневно, включая выходные и праздничные дни, одной лампы хватит на срок не менее, чем на два с половиной года.

Мультимедийные проекторы: базовые технологии

Среди разработанных на сегодняшний день технологий выдачи изображения на проекционный экран можно выделить четыре основные, получившие наиболее широкое применение в коммерческих продуктах ведущих производителей и различающиеся в первую очередь типом элемента, используемого для формирования изображения:

В каждом случае свойства формирователя определяют основные достоинства и недостатки технологии, а, следовательно, и область применения созданных на ее основе проекционных аппаратов.

CRT-технология.

Мультимедийные проекторы на базе электронно-лучевых трубок (CRT) выпускаются в течение уже нескольких десятилетий. Но, несмотря на появление более современных технологий, по качеству воспроизведения изображения (разрешение, четкость, точность цветопередачи), уровню акустического шума (менее 20 дБ) и длительности непрерывной работы (10 000 часов и более) они до сих пор не имеют себе равных. Ни одна другая технология пока не обеспечивает столь же глубокий уровень черного и столь же широкий динамический диапазон яркости изображения, благодаря которым CRT-проекторы позволяют различать детали даже при демонстрации затемненных сцен. Физические характеристики флюоресцирующего покрытия экрана трубки (см. Устройство CRT-проектора) исключают потерю информации при воспроизведении видеосигналов разных стандартов (NTSC, PAL, HDTV, SVGA, XGA и т. д.), а сходство технологии производства используемых в проекторах трубок с телевизионными обеспечивает точность передачи цветов без применения алгоритмов гамма-коррекции.

Обладая несомненными достоинствами, особенно при демонстрации видео, CRT-проекторы имеют и ряд существенных недостатков, ограничивающих сферу их применения. При значительных габаритах и массе в несколько десятков килограмм они проигрывают современным портативным мультимедиа-проекторам в яркости. При характерном для них световом потоке в пределах от 100 до 300 ANSI-лм просмотр программ возможен лишь в отсутствие внешнего освещения. Для достижения наилучшего качества изображения при инсталляции CRT-проектора нужно выполнить множество тонких настроек (сведение лучей, баланс белого и т. д.), что требует привлечения квалифицированного персонала. Между тем, после перемещения аппарата на новое место, замены вышедшего из строя компонента или естественного ухода параметров с течением времени все процедуры необходимо повторить заново. Таким образом, к достаточно высокой цене самого устройства могут добавиться значительные эксплуатационные расходы.

Устройство CRT проектора

Наиболее совершенные CRT-проекторы строятся на трех электронно-лучевых трубках с размером экрана от 7 до 9 дюймов по диагонали. Каждая трубка воспроизводит один из базовых цветов пространства RGB - красный, зеленый или синий.

Выделенные из входного сигнала цветовые составляющие управляют работой модуляторов соответствующих трубок, меняя интенсивность электронного луча, который под воздействием магнитного поля отклоняющей системы сканирует внутреннюю поверхность экрана трубки с фосфорным покрытием. Таким образом на экране трубки формируется изображение одного цвета. С помощью линзы оно проецируется на внешний экран, где смешивается с проекциями от двух других трубок для получения полноцветной картинки.

Преимущества CRT:

Высокое качество изображения
Большая длительность непрерывной работы
Глубокий уровень черного (контрастность)
Практически неограниченное разрешение
Низкий уровень шума, достаточность пассивного охлаждения
Испытанная временем технология (более полувека)

Недостатки CRT:

Низкий уровень яркости
Необходима периодическая калибровка
Нечеткая геометрия
Не рекомендуется для статических изображений

LCD-технология

В мультимедийных проекторах, выполненных по технологии LCD (Liquid Crystal Display), функции формирователя изображения выполняет LCD-матрица просветного типа. По принципу действия такие аппараты напоминают обычные диапроекторы (см. Устройство LCD-проектора) с той разницей, что проецируемое на внешний экран изображение формируется при прохождении излучаемого лампой светового потока не через слайд, а через жидкокристаллическую панель, состоящую из множества электрически управляемых элементов - пикселов. В зависимости от величины приложенного к каждому такому элементу переменного напряжения меняется его прозрачность, а, следовательно, и уровень освещенности участка экрана, на который проецируется данный пиксел.

LCD-технология позволила существенно удешевить проекционные аппараты, уменьшить их габариты и одновременно увеличить излучаемый ими световой поток (в наиболее мощных моделях он достигает и 10000 ANSI-лм). Она естественным образом адаптирована к воспроизведению видеосигналов от компьютерных источников, а также сохраненных в цифровом формате видеофайлов. LCD-проекторы просты в обращении и настройке и сохраняют свои параметры после транспортировки. Именно поэтому они широко применяются в бизнес-сфере для проведения презентаций и демонстрации шоу-программ.

Вместе с тем, из-за ограниченности собственного оптического разрешения, определяемого числом пикселов в жидкокристаллической матрице формирователя изображения, LCD-проекторы воспроизводят без искажения сигналы только одного, как правило, компьютерного стандарта SVGA, XGA и т. д. Для воспроизведения сигналов иных стандартов, в том числе телевизионных, применяются специальные алгоритмы преобразования графической информации к естественному для данного проектора цифровому формату. Наличие непрозрачных промежутков между отдельными пикселами в жидкокристаллических матрицах приводит к появлению на экране сетки, различимой с близкого расстояния. С переходом на полисиликоновые матрицы с более плотной структурой пикселов и разрешением XGA и выше этот недостаток становится практически незаметным, а постоянное совершенствование алгоритмов формирования цветного изображения значительно улучшает его качество по сравнению с моделями более ранней разработки.

Устройство LCD проектора

Принцип работы жидкокристаллических матриц, используемых в LCD-проекторах в качестве формирователей изображения, основывается на свойстве молекул жидкокристаллического вещества менять пространственную ориентацию под воздействием электрического поля и оказывать поляризующий эффект на световые лучи. В многослойной структуре матрицы, представляющей собой прямоугольный массив множества отдельно управляемых элементов (пикселов), слой жидких кристаллов помещается между стеклянными пластинами, на поверхности которых нанесены бороздки. Благодаря им, во всех элементах матрицы удается сориентировать молекулы идентичным образом, причем, вследствие взаимно перпендикулярного расположения бороздок двух пластин, ориентация молекул меняется по мере удаления от одной из них и приближения к другой на 90 градусов.

Пропущенный через такой слой жидкокристаллического вещества поляризованный свет (см. рис.) также меняет плоскость поляризации на 90 градусов. Поэтому структура, в которую добавлены входной и выходной поляризационные фильтры с взаимно перпендикулярными осями поляризации (a и b), оказывается прозрачной для внешнего светового потока, частично ослабевающего при прохождении входного поляризатора.

Находясь под воздействием электрического поля, молекулы жидкокристаллического слоя меняют свою ориентацию, и угол поворота плоскости поляризации светового потока заметно уменьшается. В этом случае большая часть светового потока поглощается выходным поляризатором. Таким образом, управляя уровнем электрического поля, можно менять прозрачность элементов матрицы.

В LCD-панелях с активной адресацией пикселов, выполненных с применением подложек из аморфного кремния, каждый элемент работает под управлением отдельного тонкопленочного транзистора (TFT - Thin Film Transistor).

Сам транзистор и соединительные проводники, занимая значительную часть поверхности матрицы, снижают ее световую эффективность, препятствуя увеличению разрешения, определяемого числом пикселей.

Переход на полисиликоновую технологию (p-Si), широко применяемую в современных LCD-проекторах, позволил перенести элементы схемы управления в слой поликристаллического кремния и заметно уменьшить размеры проводников и управляющих транзисторов. Тем самым, удалось повысить световую эффективность матриц и обеспечить условия для увеличения их разрешения. Дополнительный выигрыш по световому потоку в некоторых LCD-матрицах обеспечивает микролинзовый растр - каждый элемент матрицы снабжается собственной микролинзой, направляющей световой поток через прозрачную область. Подобные матрицы сегодня применяются во многих LCD-проекторах.

Современные LCD-проекторы выполняются на базе трех полисиликоновых жидкокристаллических матриц, размером, в основном, от 0.7 до 1.8 дюймов по диагонали. Структурная схема такого проектора представлена на рисунке.

Световое излучение лампы с помощью конденсора преобразуется в равномерный световой поток, из которого дихроичные зеркала-фильтры выделяют три цветовые составляющие (красную, синюю и зеленую) и направляют их на соответствующие LCD-матрицы. Сформированные ими цветные изображения объединяются в цветосмесительном призматическом блоке в одно полноцветное, которое затем через объектив проецируется на внешний экран.

Обьектив с блоком ЖК матриц. К каждой матрице идет контактный шлейф.

D-ILA-технология

Относительно недавно разработанная компанией Huges-JVC технология D-ILA(Direct Drive Image Light Amplifier) фактически является первым коммерческим воплощением так называемой технологии LCOS, представляющей, по мнению большинства экспертов, одно из наиболее перспективных направлений в области создания проекционного оборудования. Подобно LCD-технологии она базируется на свойствах жидких кристаллов, однако, вместо обычных просветных матриц на основе аморфного или поликристаллического кремния, предполагает использование в качестве формирователей изображения приборов отражающего типа (см. Устройство D-ILA-проекторов). В матрице D-ILA светомодулирующий жидкокристаллический слой располагается поверх подложки из монокристаллического кремния, на которой фотолитографическим способом сформированы управляющие пикселами электроды, одновременно выполняющие функции отражающих элементов. Почти вся схема управления матрицей размещается непосредственно в подложке, что обеспечивает данной технологии ряд существенных преимуществ по сравнению с LCD-панелями. Матрицы D-ILA проще в изготовлении и при меньших размерах могут иметь существенно более высокое разрешение. Эффективность использования площади кристалла в них достигает 93%, что практически исключает проявление сеточной структуры на экране.

Большинство выпущенных к настоящему времени D-ILA-проекторов базируются на матрицах с разрешением SXGA (1365х1024 пикселей) и, обладая световым потоком в пределах от 1000 до 7000 ANSI Люмен, характеризуются сравнительно большой массой и высокой ценой. Кроме того, существуют и матрицы повышенного разрешения QXGA (2048х1536 пикселов) размером 1.3 дюйма по диагонали. Последние обеспечивают полноценное (без использования алгоритмов сжатия) воспроизведение видеосигналов стандарта HDTV (1080i).

Устройство D-ILA проекторов

В D-ILA проекторах функции формирователей изображения выполняют жидкокристаллические матрицы отражающего типа, характеризующиеся высоким разрешением и световой отдачей.

Структура матрицы D-ILA

Матрица D-ILA представляет собой многослойную структуру, размещенную на подложке из монокристаллического кремния. Все компоненты схемы управления выполнены по комплиментарной технологии CMOS и располагаются за светомодулирующим слоем жидких кристаллов. Это позволяет существенно увеличить плотность размещения пикселов, размеры которых могут составлять всего несколько микрон, и обеспечить высокую эффективность использования площади кристалла (достигнутый уровень - 93%).

Преимуществом технологии является также возможность формирования светомодулирующего слоя и схемы управления в ходе единого технологического процесса. Отражающие свойства матрицы определяются состоянием слоя жидких кристаллов, меняющегося под воздействием переменного электрического напряжения, которое формируется между отражающими пиксельными электродами и общим для всех пикселей прозрачным электродом.
D-ILA матрицы выдерживают существенное повышение температуры, что позволяет применять в проекторах, выполненных на их основе, мощные источники света.

Проекторы D-ILA строятся по трехматричной схеме (каждая матрица формирует изображение одного из базовых цветов RGB-пространства) и демонстрируют великолепное изображение, на котором практически незаметна пиксельная структура. Они с равным успехом могут быть применены для воспроизведения компьютерных и видеосигналов, однако в силу новизны технологии спектр выпускаемых на сегодняшний день устройств относительно невелик

DLP-технология

Лежащая в основе любого DLP-проектора технология цифровой обработки света (DLP) базируется на разработках корпорации Texas Instruments, создавшей новый тип формирователя изображения - цифровое микрозеркальное устройство DMD (Digital Micromirror Device). DMD-формирователь представляет собой кремниевую пластину, на поверхности которой размещены сотни тысяч управляемых микрозеркал. Главное его преимущество по сравнению с формирователями иного типа заключается в высокой световой эффективности, обусловленной двумя факторами: более эффективным использованием рабочей поверхности формирователя (коэффициент использования - до 90%) и меньшим поглощением световой энергии работающими "на отражение" микрозеркалами, которые к тому же не требуют применения поляризаторов. В силу этих причин, а также относительно простого решения проблемы отвода тепла, DLP-технология позволяет создавать как мощные проекционные аппараты с большим световым потоком (в настоящее время достигнут уровень 18000 ANSI-лм), так и сверхминиатюрные проекторы (ультрапортативные, микропортативные) для мобильных пользователей. Именно в этих классах продуктов DLP-технология сегодня доминирует.

Современные DLP-проекторы строятся по схеме с одним, двумя и тремя DMD-кристаллами (см. Устройство DLP-проектора). Как и LCD-аппараты, они характеризуются собственным оптическим разрешением, определяемым числом микрозеркал в DMD-матрице, и наилучшим образом приспособлены для воспроизведения графической и видеоинформации, хранящейся в цифровом формате (компьютерные файлы, изображения).

Используемый в них принцип формирования полутонов (а также полноцветного изображения в устройствах с одной DMD-матрицей) основывается на свойстве человеческого глаза усреднять визуальную информацию за короткий промежуток времени и требует применения сложных алгоритмов пересчета входных данных в управляющие микрозеркалами ШИМ-последовательности (сигналы с широтно-импульсной модуляцией). Качество алгоритмов во многом определяет достигаемую точность цветопередачи.

Устройство DLP- проектора

DMD-кристалл, по сути, представляет собой полупроводниковую микросхему статической оперативной памяти (SRAM), каждая ячейка которой, а точнее ее содержимое, определяет положение одного из множества (от нескольких сотен тысяч до миллиона и более) размещенных на поверхности подложки микрозеркал с размерами 16х16 мк.

Как и управляющая ячейка памяти, микрозеркало имеет два состояния, отличающиеся направлением поворота зеркальной плоскости вокруг оси, проходящей по диагонали зеркала. В каждом состоянии угол между плоскостью зеркала и поверхностью микросхемы составляет 10 градусов. Таким образом, принципиальной особенностью любого DMD кристалла является наличие в его структуре подвижных механических элементов.
В DLP проекторах DMD кристалл выполняет функции формирователя изображения. В зависимости от положения микрозеркала отраженный им световой поток направляется либо в объектив тогда на экране формируется светлое пятно, либо в светопоглотитель тогда соответствующий участок экрана остается затемненным.

Принцип формирования изображения с помощью DMD-матрицы (Digital Micromirror Device)

Для воспроизведения полутонов применяется метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ) сигналов, управляющих переключением зеркал. Чем больше времени в течение усредняемого глазом интервала в 1/60 секунды микрозеркало проводит в состоянии "включено", тем ярче пиксел на экране.

Пример формирования участка изображения LCD и DLP матрицами Современные DLP-проекторы строятся по схеме с одним, двумя и тремя DMD-матрицами.

Оптическая схема одноматричного DLP-проектора

В одноматричном DLP-проекторе световой поток лампы пропускается через вращающийся фильтр с тремя секторами, окрашенными в цвета составляющих пространства RGB (в современных моделях к трем цветным секторам добавлен четвертый - прозрачный, что позволяет увеличить световой поток мультимедийного проектора при демонстрации изображений с преобладающим светлым фоном).
В зависимости от угла поворота фильтра (а, следовательно, и цвета падающего светового потока) DMD-кристалл формирует на экране синюю, красную или зеленую картинки, которые последовательно сменяют одна другую за короткий интервал времени. Усредняя отражаемый экраном световой поток, человеческий глаз воспринимает изображение как полноцветное. По схеме с одним DMD-кристаллом в настоящее время строятся наиболее миниатюрные DLP-проекторы. Они применяются для проведения мобильных бизнес-презентаций, а также для демонстрации цветного видео. Следует, однако, учитывать, что в последнем случае световой поток проектора с четырех секторным цветным фильтром оказывается ниже указанного в техническом паспорте, т. к. в этом режиме прозрачный сектор не работает, и эффективность использования светового потока лампы снижается.

Оптическая схема двухматричного DLP-проектора

В двухматричных DLP-проекторах вращающийся цветной фильтр имеет два сектора пурпурного (смесь красного с синим) и желтого (смесь красного и зеленого) цветов. Дихроичные призмы разделяют световой поток на составляющие, при этом поток красного цвета в каждом случае направляется на одну из DMD-матриц. На вторую в зависимости от положения фильтра направляется поток либо синего, либо зеленого цвета. Таким образом, двухматричные проекторы, в отличие от одноматричных, проецируют на экран картинку красного цвета постоянно, что позволяет компенсировать недостаточную интенсивность красной части спектра излучения некоторых ламп.

Оптическая схема трехматричного DLP-проектора

В трехматричных DLP-проекторах световой поток лампы с помощью дихроичных призм расщепляется на три составляющих (RGB), каждая из которых направляется на свою DMD-матрицу, формирующую картинку одного цвета. Объектив аппарата проецирует на экран одновременно три цветных картинки, формируя таким образом полноцветное изображение.
Благодаря высокой эффективности использования светового излучения лампы, трехматричные DLP-проекторы, как правило, характеризуются повышенным световым потоком, достигающим у наиболее мощных аппаратов 18000 ANSI-лм.

Новые направления

Лазерные проекторы

В некоторой степени наследником электронно-лучевых трубок являются лазерные проекторы, в которых изображение формируется за счет излучения трех (иногда больше) лазеров. Наследниками – потому, что матрица лазеров формирует три луча тех же цветов, которые потом смешиваются и изображение создается очень сложной системой фокусировки и развертки, в которой находится специальная система зеркал. По своей сути, формирование изображения таким проектором подобно картинке на экране ЭЛТ телевизора - лазерный луч «обегает» проекционный экран сверху вниз до 50 раз в секунду, и глаз человека воспринимает получившуюся картину как единое целое.

Излучающая головка лазерного проектора в разобранном состоянии

Реалистичное изображение формируется при этом практически на любой, в том числе и неровной, поверхности, а его характеристики достаточно высоки. С 2000 года, когда началось серийное производство таких проекторов, они стали выдавать более качественную картинку, но все еще остаются проблемы с цветопередачей, хотя изображение и обладает впечатляющими показателями контраста и яркости. Такие проекторы пока остаются в большей степени дорогими профессиональными инструментами – они излишне велики и потребляют много энергии. Однако они имеют конструкцию, позволяющую разделить излучающую батарею лазеров с большим тепловыделением и проецирующую часть. Также время жизни лазера заметно превосходит срок службы лампы традиционных проекторов, а энергии при сопоставимых параметрах яркости, расходуется также меньше.

Ну и самым главным параметром лазерных проекторов является их способность создавать изображения на огромных диагоналях – размеры экранов могут быть до нескольких десятков метров.

В эпоху технологий высокой четкости проекторы набирают все большую популярность, ведь они позволяют воссоздать атмосферу настоящего кинотеатра в домашних условиях. Безусловно, данную идею можно реализовать также с помощью ЖК-телевизора с большой диагональю экрана и поддержкой стандарта видео 4K.

Однако контент с таким разрешением пока еще редкость, да и телевизоры этого класса стоят недешево. Современные же проекторы Full HD способны обеспечить превосходное качество изображения, кроме того, они занимают существенно меньше места.

LCD против DLP

В современных проекторах используются технологии LCD (Liquid Crystal Display) и DLP (Digital Light Processing), различающиеся по принципу формирования изображения. В случае с DLP роль пикселя выполняет миниатюрное зеркальце. Перед набором таких «пикселей» установлен вращающийся светофильтр, разделенный на цветные сегменты.

Свет передается через светофильтр, попадает на зеркала и отражается от них на экран. Технология LCD использует матрицы, которые освещаются отраженным с системы зеркал светом. Каждое зеркало является светофильтром и подает на матрицу только один из трех основных цветов.

Безусловно, обе эти технологии обладают как достоинствами, так и недостатками: например, LCD-проекторы обеспечивают насыщенные цвета, а DLP-решения имеют более высокую контрастность. Из минусов LCD-моделей стоит отметить меньшую глубину черного цвета, а у DLP-проекторов - наличие «эффекта радуги». Однако в современных устройствах эти недочеты практически незаметны.

По результатам наших различных сравнительных тестов LCD-проекторы пусть и не намного, но все же опережают по качеству картинки DLP-решения. Как известно, проекционную технологию LCD разработала японская компания Epson, а первое устройство на основе такого принципа был создано еще 25 лет назад. Все эти годы технология существенно улучшалась и дорабатывалась.

3D-проектор от Epson стоимостью 75 000 рублей поддерживает разрешение Full HD, позволяет подключать смартфоны и планшеты по разъему HDMI MHL и способен отображать картинку с диагональю до 300″

Выбирая проектор для домашнего кинотеатра, покупатели прекрасно представляют, что им необходимо лучшее мультимедийное устройство, но не всегда разбираются в тонкостях его характеристик. Сейчас на внутреннем рынке РФ представлены многие модели ведущих фирм мира: Sony, Epson, Optoma, BenQ и другие, поэтому выбрать достойный проектор, а не аналог китайской сборки, не так просто.

Проекторы для домашнего кинотеатра появились на отечественном рынке недавно, но сразу завоевали популярность среди обеспеченной части покупателей. Со временем производство этих изделий увеличивалось, появились бюджетные модели, которые с удовольствие приобретают представители разных слоёв общества. Как и любая другая техника, проекторы имеют свои преимущества и не лишены недостатков.

Достоинства:

хорошее соотношение диагонали экрана и стоимости проектора;
комплект занимает гораздо меньше места, чем ТВ с аналогичной диагональю.

Недостатки:

необходима подготовка помещения;
экран приобретается отдельно, если с ДУ (дистанционное устройство), то по цене бюджетного проектора;
шумовое воздействие от охлаждающей системы;
требуется периодическая замена лампы, если проектор не категории led (светодиодный).

Типы проекторов

Как выбрать проектор для домашнего кинотеатра и при этом приобрести действительно надёжное и качественное устройство? Знатоки утверждают - смотреть фильмы можно на любом виде таких устройств, всё зависит от вашего личного предпочтения. Среди моделей, предназначенных для демонстрации кино в домашних условиях, можно условно выделить три основных :

Центры для развлечения «всё в одном флаконе », куда входит сам проектор, плеер, акустическая система. Такие устройства имеют основное преимущество - простая установка и эксплуатация. Достаточно подключить аппарат к электросети, согласовать с расположением экрана, и можно наслаждаться просмотром. Основной недостаток — слабые характеристики встроенной акустической системы.
Кинотеатральное изделие начального уровня - это проектор для домашнего кинотеатра, оснащенный матрицей с разрешением до 1280х720 (800). Производители относят их к развлекательным моделям: Epson EH-TW450, BenQ W1070. Эти изделия имеют хорошее соотношение качества изображения к стоимости, поэтому специалисты рекомендуют их покупку широким слоям населения.
Высокий класс проекционных аппаратов для дома - это Full HD с разрешением матриц 1080 пикселей (1920х1080). К такому виду относятся Sony VPL-VW350ES, BenQ W3000 и другие. Эти мультимедийные изделия обеспечивают проецирование любого формата информации, которая поступает от разных источников: видеокамеры, ПК, телевизионного тюнера, игровой приставки.

Проекторы подразделяют также по способу прохождения света от лампы на . К преимуществам первых относятся весьма высокая контрастность и равномерное распределение цветовой гаммы по всей площади экрана, а у вторых - отсутствие эффекта радуги и высокий КПД при меньшем потреблении мощности.

Ключевые параметры

При покупке необходимо, кроме стоимости, обратить внимание на такие параметры:

Световой поток должен находиться в пределах 1000-2000 Лм. Такое изображение отлично видно в освещённом помещении, и нет надобности в соблюдении частичного или полного режима затемнения.
Предел контрастности - от 1000:1 до 2000:1. Если эта цифра ниже, то тёмные сцены в фильме будут практически неразличимы.
Уровень шумового воздействия системы охлаждения. Лучший вариант - покупка изделия с низким уровнем шума, который не будет слышен за шумовыми эффектами от демонстрации фильма;
Цветовая гамма проекции . Она регулируется самостоятельно, но при этом надо учитывать, что все цвета должны быть естественными.

Кроме этого, особое значение имеет срок службы лампы . Как правило, этот параметр зависит от интенсивности эксплуатации устройства: если смотреть каждый день кино в течение 1,5 часа, то лампы хватит от 3,5 до 7 лет.

По статистике пользователи меняют лампу один раз, потом уже подлежит замене сам проектор на более совершенную модель.

Свет, Излучаемый Диодом (LED)

Светодиодные источники освещения используются повсеместно. Существуют проекторы малой мощности типа led. Ведущие производители современных кинопроекторов заверяют, что вскоре в продажу поступят новые изделия. В них вместо лампы накаливания будут использоваться системы цветных диодов со сроком службы до 30 тысяч часов, т. е. до окончания срока эксплуатации самого проектора.

Замена устаревшей проекционной лампы на светодиод при современном этапе развития технических возможностей не составляет большого труда, но для совместной работы с led-источниками света подходят только DLP-проекторы.

Ведущие фирмы применяют LED совместно с матрицами типа LCoS , которые также работают по принципу отражения света. Их инженеры уверяют, что в скором времени наступит рассвет данной технологии.

Принцип действия проектора будущего

Используют минимум три диода: красный, зелёный и синий, добавляют жёлтый, голубой, чтобы цветопередача имела более насыщенный цвет. В led-изделиях отсутствует световое колесо - установлена электросхема, которая незаметно для глаза переключает диоды подсветки, в результате на экране вы видите яркую цветную картинку.
Достоинства:

Масса и габариты . LED + DLP позволило расположить все составляющие максимально близко и создавать миниатюрные, не более коробки от CD-дисков, проекторы.
Расход энергии : led потребляет в 10 раз меньше, чем лампы и может работать от аккумулятора.
Срок службы . У лампы не более 3 тыс., LED - 20 тыс. часов без снижения яркости.

К недостаткам можно отнести только одно: лучшие экземпляры проекторов типа led имеют световой поток только в несколько сотен люмен. Этого хватает только на создание небольших изображений в слегка затемнённом помещении.

Например, миниатюрный LED проектор BenQ Joybee GP1 может создавать изображение размером от 38,1 до 203,2 см по диагонали с соотношениями сторон 4:3, 16:9. Его вес 640 г, есть встроенный динамик, разъем D-Sub и USB порт для внешних накопителей.

Проектор будущего

Коротко расскажем о новейших разработках компании из Японии Epson, которая входит в известный многоотраслевой концерн Seiko Group, выпускающий лазерные принтеры, сканеры, ПК, тюнеры и другие современные электронные изделия.

Технология проектора на основе лазерного модуля вместо классической лампы позволяет выдавать качество, которое покорит вас натуральностью цвета и чёткостью изображения. Даже самые тёмные сцены будут отлично видны, благодаря высокоскоростному контролю контрастности.

Такой проектор абсолютно не нуждается в техническом обслуживании, срок службы модуля составляет 30 тысяч часов.

Каким должно быть расстояние между проектором и экраном?

Для стандартных изделий требуется от 2,5 до 4 м, чтобы изображение было чётко сфокусировано, но такая дистанция приемлема не для всех помещений. В таком случае необходимо приобретать короткофокусный аппарат, который отлично передаёт изображение на расстоянии 1,5-2 м.

Обратите внимание на изделия, способные изменять фокусное расстояние встроенной оптической системы. Просто установите аппарат, и на месте произведите необходимые настройки.

У такого проектора есть одна особенность: чем дальше от поверхности, на которую проецируется изображение, тем крупнее выделяется каждый пиксель и, соответственно, всё изображение в целом.

Какой аппарат выбрать?

По цене самый приемлемый вариант для гостиной - это BenQ W1070+ с весьма неплохим качеством изображения за 98 тыс. рублей, ставший визитной карточкой тайваньской компании BenQ. Лампа с яркостью в 2000 Лм позволяет смотреть фильмы без затемнения, максимально возможное расширение, 3D изображение. На расстоянии в 2,5 м получаем изображение с диагональю 100 дюймов (2,54 м), кроме этого есть и другие приятные сюрпризы: работает без проводов, принимает видео при помощи модуля с радиусом действия 30 м.

Эта модель является визитной карточкой BenQ, на выставках она завоевала множество наград и престижных премий. В международных рейтингах числится в ряду лидеров.

Для более обеспеченного покупателя есть BenQ W6000 по цене до 128 тысяч рублей, в комплекте идут 3д очки. Сравнительные характеристики этих двух моделей приведены в таблице:

наименование	Ед. изм	W1070+	W6000
разрешение	p	1080 (1920х1080)
яркость	Лм	2200	2000
контрастность		10000:1
палитра цвета	млрд. цветов	1,07
фокус объектива, F	мм	16,88 -21,88	24,10 - 36,14
формат изображения		16:9
размер проекции	дм	40 - 235	59 - 300
лампа: срок работы мощность
электропитание	В	100 - 240
потребляемая мощность	Вт	353	430
уровень шума пониженная яркость
габариты	мм	312х104х244	428х145х317
масса	кг	2,7	6,7

Компания BenQ занимает 50% мирового рынка проекционных изделий, несмотря на постоянные попытки конкурентов очернить её продукцию различными способами. Предпочтение покупателей всё равно остаётся на стороне компании из Тайваня, а качество и технические возможности производителя продолжают неуклонный рост. Инженерный отдел BenQ использует нанотехнологии и постоянно держит руку на пульсе.

Выбираем экран

На втором месте после самого проектора находится именно это устройство, без которого не существует домашнее кино. Экран можно приобрести на подставке в виде треноги. Но специалисты предлагают лучшее решение: купить недорогой подвесной вариант и закрепить его на потолке. Это реальная экономия места.

При покупке важно помнить, что китайские специалисты уже скопировали все модели экранов. Поэтому требуйте сертификат у продавца.

При особое внимание необходимо обратить на материал: приоритет имеют изделия с матово-белым покрытием или полотном светло-серого цвета. Они дают возможность разместить зрителей и проекционную аппаратуру более свободно.

Выбираем место для установки аппарата

Проектор приобретён, экран выбран, осталось . Вариантов использования много: аппарат устанавливается на журнальный столик, высокую тумбочку, или крепится на специальном кронштейне к потолку.

Необходимо помнить о последующем удобстве обслуживания и доступности проекционной лампы для замены.

Проектор для домашнего кинотеатра обыкновенный, led или лазерный предназначен для обеспечения комфорта и удобства просмотра различных фильмов и видеоматериалов, поэтому он должен работать бесшумно, иметь отличные характеристики по яркости, разрешению и цветопередачи. Перед тем, как отправиться в магазин, ознакомьтесь с по отзывам пользователей — возможно, вам приглянется одна из этих топовых моделей.