из электронной библиотеки / 17794798593968.pdf

лм. Если же видеопоказ происходит в освещенном зале, целесообразно использовать проектор с высокой яркостью.

Для приблизительной оценки требуемой мощности светового потока проектора можно воспользоваться следующей эмпирической формулой:

Ф = S x к,

где Ф – световой поток в ANSI лм, S – площадь экрана в кв. м, к – коэффициент, величина которого зависит от уровня освещѐнности помещения. Для незатемнѐнных помещений этот коэффициент находится в пределах 500-800, для затемнѐнных – 200-350.

При этом надо учитывать, что реальный световой поток любого проектора, как правило, на 10-20% меньше паспортного.

Более строгий выбор требуемого светового потока можно произвести по специальной методике, зная уровень освещѐнности помещения в зоне расположения экрана. Освещѐнность, выраженную в люксах, замеряют прибором (люксметром).

Необходимо также помнить, что при попадании на экран прямого солнечного света даже самый мощный мультимедийный проектор не сможет обеспечить качественное изображение. Для защиты от солнца необходимо использовать шторы или жалюзи. Полезно также предусмотреть возможность отключения электрического освещения в районе расположения экрана.

При выборе размеров экрана должны быть соблюдены 2 условия:

расстояние от самого дальнего зрителя до экрана не должно быть больше 5-6 кратной ширины экрана,

расстояние от самого ближнего зрителя до экран не должно быть меньше полуторной ширины экрана.

Выбор проектора (разрешение, световой поток, размер проецируемого изображения и др.) должен производиться всякий раз, исходя из конкретных условий эксплуатации и тех задач, которые проекционная система предназначена решать. Специалисты фирмы "Викинг" помогут Вам рассчитать требуемые параметры и выбрать оптимальную по техническим характеристикам и цене модель.

Наличие сетевых интерфейсов

Некоторые проекторы имеют возможность получать контент для вывода на экран по сети (локальной – Ethernet или же беспроводной по стандарту WiFi). Как правило, в беспроводном режиме поддерживается видеопоказ статических картинок (в режиме «слайд шоу»). Однако, появились также модели, обеспечивающие возможность беспроводного приѐма потокового видео. Кроме того, на рынке имеются беспроводные адаптеры, которые можно под-

181

ключить к любому проектору для приѐма «живого» видео. По мере совершенствования стандарта WiFi передача потокового видео без проводов станет нормой жизни.

По весу выделяют следующие категории проекторов:

Проекторы классов Pico и Pocket, как уже отмечалось, работают на светодиодах, для питания используются аккумуляторы. В затемнѐнном помещении они способны воспроизвести изображение с диагональю до 50-60 см.

Всамой ближайшей перспективе появятся мобильные телефоны с встроенными видеопроекторами. Они позволят воспроизводить телевизионные сигналы, получаемые по мобильной связи.

Внастоящее время основная доля продаж приходится на ультра портативные модели. Вместе с тем растѐт объѐм продаж микро портативных проекторов, особенно привлекательных для использования в выездных презентациях. Однако зачастую уменьшение веса достигается за счѐт ухудшения функциональных возможностей проектора, так что к выбору маленького проектора надо относиться крайне осмотрительно. Вообще говоря, малогабаритные проекторы не предназначены для использования более 3-х -4-х часов в сутки. Если же проектор установлен стационарно, несколько лишних килограммов особого значения не имеют.

Контрастность - это отношение максимальной освещенности контрольного экрана к минимальной при проецировании белого и черного поля соответственно. С этим показателем существует неопределенность, так как в паспортных данных проекторов иногда нет ссылок на стандарт измерения, и не понятно, относятся ли данные контрастности только к центру изображения

182

или выведены по методике ANSI. Последняя предусматривает усреднение данных измерений по весьма распределенным зонам (без центральной) отдельно для белого и черного полей и вычисление отношения средних величин, которое в итоге редко превышает 400:1. Однако значения т.н. «динамической контрастности» достигают ныне 50000:1 и выше.

Равномерность освещения показывает отношение минимальной освещенности (на периферии изображения) к максимальной (в его центре); в хороших проекторах этот показатель превышает 70%. К сожалению, производители редко размещают сведения об этом параметре в паспортных данных на аппарат.

Характеристики объектива

Большинство современных мультимедийных проекторов комплектуются варио объективами с изменяемым фокусным расстоянием (так называемые, объективы с трансфокаторами, или ZOOM-объективы). Наличие ZOOMобъектива существенно упрощает подготовку к видео показам, т.к. позволяет менять размер изображения, не передвигая проектор.

В наиболее совершенных моделях объективы оснащены электроприводами, позволяющими не только вручную, но и с пульта ДУ изменять масштаб изображения и регулировать фокусировку. Это качество, безусловно, удобно, особенно при потолочном креплении проектора, но зато удорожает аппарат. Важнейшая характеристика объектива – так наз. проекционное соотношение Про– величина, равная отношению дистанции проецирования к ширине изображения. Стандартные объективы имеют Про в пределах 1,8-2,2, длиннофокусные – до 4-8, короткофокусные – 0,8 -1,2. В последнее время появились проекторы с исключительно малыми значениями проекционное соотношения. Такие проекторы, способные создать изображения размером 80-100 дюймов по диагонали (приблизительно 180-200 см по ширине) при дистанции проецирования всего 8 – 30 см, предназначены прежде всего для использования совместно с интерактивными досками и для других специальных применений.

Количество и типы входных и выходных разъѐмов (панель соединений)

Проекторы могут достаточно сильно различаться составом панели соединений. Любой проектор имеет, по крайней мере, один компьютерный или видео вход для соединения с внешним источником данных. Современные проекторы имеют достаточно развитую панель соединений, включающую, как правило:

183

1 или 2 аналоговых (RGB) компьютерных входа,

1 RGB выход для параллельного подключения компьютерного монитора,

несколько терминалов для подключения аналоговых видео источников (S-video, композитный, компонентный),

цифровые входы DVI, HDMI, реже SDI,

аудио вход.

Могут также присутствовать разъѐмы для подключения компьютерной мыши, для управления проектором от внешнего компьютера (шины RS-232 и/или USB), для подключения внешнего аудио усилителя.

Источники света в проекторах

Вранних моделях мультимедийных проекторов использовались галогенные лампы накаливания, успешно применявшиеся в графопроекторах и слайдпроекторах. Однако световой мощности этих ламп было недостаточно для создания ярких изображений, да и спектр светового потока оставлял желать лучшего. Поэтому производители проекторов перешли на использование газоразрядных металлогалоидных ламп. Такая лампа представляет собой герметичную колбу из оптически прозрачного стекла с двумя электродами в торцах. Лампа наполнена инертным газом и легкоиспаряющимся металлом (обычно ртутью или натрием), который снижает электрическое сопротивление инертного газа. Металлогалоидные лампы известны давно, однако в 90-х годах компания Philips специально для применения в мультимедийных проекторах разработала металлогалоидные лампы сверхвысокого давления (100 атмосфер и выше). Именно эти лампы используются в настоящее время в большинстве проекторов. Они обладают достаточно большим сроком службы (до от 2-х до 4-6 тысяч часов) и обеспечивают спектр, близкий к солнечному. Однако эти лампы весьма дороги, их стоимость составляет 20-35% от стоимости проектора, что весьма чувствительно при длительной эксплуатации проектора. Естественно, что разработчики продолжают поиск альтернативных источников света, прежде всего – обладающих существенно большим сроком службы. Выше уже упоминалось, что в микропроекторах вместо ламп используются светодиоды, однако световой поток в таких проекторах пока очень мал, не более 200-300 ANSI лм.

Всамое последнее время появилась информация о создании принципиально нового источника света для проекторов. На выставке CES 2010 компания Casio представила линейку из 9 супер тонких проекторов, использующих новый гибридный тип источника света.

Принцип действия этого гибридного источника света таков. Красный цвет создается с помощью красных светодиодов. Синий цвет обеспечивает

184

синий лазер. Зеленый цвет получается воздействием синего лазера на фосфор. Новый гибридный источник света обеспечивает проекторам световой поток 2000-3000 ANSI лм, и обладает сроком жизни 20000 часов, что в среднем в 10 раз превышает срок жизни обычных металлогалоидных ламп в проекторах, и в 10 раз превышает мощность чисто светодиодных источников света в светодиодных проекторах

Функциональные возможности

Современные мультимедийные проекторы имеют, как правило, стандартный набор функциональных возможностей, среди которых:

наличие экранного меню и пульта дистанционного ИК управления (иногда такой пульт может превращаться в кабельный),

инверсия изображения по горизонтали и по вертикали, что позволяет использовать просветные экраны и потолочное крепление проектора,

возможность регулировки яркости, контрастности, чѐткости изображения,

возможность настройки цветовой гаммы,

возможность подстройки под параметры входных компьютерных

ивидео сигналов,

возможность дистанционного управления курсором компьютера (так наз. инфракрасная экранная мышь),

возможность корректировки трапециидальных искажений изображения,

возможность выбора языка меню,

наличие экономичного режима работы (уменьшение светового потока на 15-20%, обеспечивающее увеличение срока службы лампы в

1,5-2 раза).

Кроме того, проекторы имеют дополнительные функциональные возможности, отличающиеся в разных моделях. Можно назвать наиболее распространѐнные:

возможность замены объектива и наличие сменных длиннофокусных и короткофокусных объективов,

функция интерактивности (замена интерактивной доски),

автонастройка изображения, автокоррекция трапецеидальных искажений,

185

возможность проецирования на небелую поверхность,

функция «Off and go» - возможность быстрого отключения проектора от сети питания,

стоп-кадр - возможность "заморозить" изображение,

"электронная лупа" - возможность сильного (до 30 раз) увеличения выделенного участка изображения, поступающего из компьютера,

функция "картинка в картинке" - возможность одновременного показа изображений, поступающих от двух независимых источников,

возможность механического смещения объектива в одной или двух плоскостях,

функция A/V MUTE - затемнение экрана и исключение звука,

функция «занавес» - открытие или закрытие части изображения,

встроенный слот для PC-карты, что даѐт возможность проводить презентации без компьютера,

USB вход для флеш-карты,

лазерная указка, встроенная в пульт дистанционного управления,

функция IRIS - автоматическая подстройка яркости изображения

взависимости от освещѐнности помещения,

автоматическое управление режимом работы вентилятора в зависимости от температуры окружающей среды,

поддержка цифровых телевизионных стандартов DVT и HDTV

(телевидение высокой чѐткости),

возможность выбора формата изображения (4:3 или 16:9),

запоминание установок проектора для большого количества источников сигнала,

возможность механического смещения объектива, что особенно важно при сведении изображений от нескольких проекторов,

наличие сетевого концентратора, обеспечивающего возможность включения проектора в локальную сеть,

различные системы защиты от краж и несанкционированного использования,

автоподсветка клавиш на панели управления,

возможность установки собственной заставки на экране,

сетевые возможности (управление по сети, встроенный браузер, e-mail клиент и пр.),

фиксированные пользовательские режимы видеопоказа.

Могут встречаться и другие дополнительные функции. Естественно, нет такого проектора, в котором воплощены все перечисленные возможности,

186

поэтому при выборе проектора необходимо ориентироваться на те функции, которые действительно необходимы для конкретного применения.

Уровень шума

Каждая модель проектора характеризуется свой шумностью, зависящей от конструкции прибора и мощности используемых вентиляторов. Уровень шума может находиться в пределах от 23 до 45 дБ. Для комфортной работы в небольших помещениях этот показатель не должен превышать 30 дБ. В больших залах, особенно если проектор установлен в изолированном помещении, требования к этому параметру снижаются.

Сервис

Покупая проектор, необходимо заранее предусмотреть возможность его гарантийного и послегарантийного обслуживания. Важно, чтобы фирмапродавец имела опыт соответствующей работы и, главное, квалифицированный персонал, способный диагностировать проектор и устранить неисправности. Не рекомендуется покупать проекторы у случайных продавцов и посредников - они, как правило, не способны обеспечить квалифицированное обслуживание дорогостоящего аппарата. Лучше всего иметь дело с официальным представителем (партнѐром, дистрибьютором, дилером) фирмыпроизводителя.

Тема 2.3 Основные проекционные технологии.

Первые видео проекторы, предназначенные исключительно для воспроизведения видео сигналов, появились в 70-х годах и выполнялись на элек- тронно-лучевых трубках. Ряд фирм продолжает их выпуск - привлекает высокая разрешающая способность, обеспечивающая очень хорошее качество изображения. Однако аппараты эти, по нынешним меркам, не слишком яркие, весят они десятки килограмм и стоят десятки тысяч долларов. В данном обзоре они не рассматриваются.

Появление жидкокристаллических дисплеев (ЖКД) привело к принципиально другой конструкции видео проекторов. В ранних моделях использовались многослойные ЖКД, выпускаемые фирмой Sharp, выполненные по тонкоплѐночной технологии (TFT LCD-panels). Такие дисплеи имеют диагональ от

187

3 до 26 см (а иногда и больше).

Светящиеся точки дисплея (пиксели) под воздействием управляющих сигналов могут излучать любой из базовых цветов (красный, зелѐный, синий). По принципу действия такой ЖКД не отличается от монитора ноутбука, только в проекторе он работает на просвет и обычно имеет меньшие размеры. Структурная схема проектора представлена на рис. 1.

Рис.1. TFT-технология

1-проекционная лампа; 2-конденсорные линзы; 3-линзы Френеля; 4-TFT- дисплей; 5-объектив Такие одно-панельные проекторы, наиболее простые по конструкции, про-

должают успешно выпускать некоторые фирмы.

Более сложную конструкцию имеют появившиеся позднее проекторы, использующие выпускаемые фирмой Epson ЖКД с диагональю 3,3 см (в последнее время - 2,3 см), выполненные на базе полисиликоновой технологии (PSI LCD-panels). В таких проекторах применены 3 дисплея, каждый из которых управляет одним базовым цветом (рис. 2).

Рис.2. Полисиликоновая технология 1-проекционная лампа; 2-отражательное зеркало; 3-дихроичное зеркало; 4,5,6-ЖК-дисплеи; 7-объектив

Полисиликоновая технология обеспечивает очень яркие, насыщенные краски, что особенно важно при проецировании видео изображений. Кроме того, полисиликоновые матрицы более устойчивы по отношению к длительному тепловому воздействию, чем обычные тонкопленочные. Именно по этим причинам в настоящее время они наиболее часто применяются в проекторах.

С 1996 года в проекторах вместо ЖКД стали применять небольшие, размером с ноготь, интегральные микросхемы, разработанные фирмой Texas Instruments. Эти микросхемы, именуемые DMD (Digital Mirror Device), со-

188

держат на своей поверхности более 500 тыс. крошечных алюминиевых зеркал размером 1/1000 человеческого волоса (16х16 мкм). Каждое микрозеркало соответствует одной световой точке на экране, но если пиксели ЖКД работают на пропускание света, то микрозеркала - на отражение (рис. 3).

Рис.3. DLP-технология

1-проекционная лампа; 2-конденсорные линзы; 3-цветовой фильтр; 4-DND- микросхема; 5-объектив

Потери света при этом минимальны, что и обеспечивает преимущество таких проекторов перед проекторами на ЖКД. Кроме того, относительные расстояния между микрозеркалами существенно меньше, чем между пикселями ЖКД. За счѐт этого изображение менее дробное. При отсутствии управляющего сигнала ориентация каждого микрозеркала такова, что отражѐнный от него свет в объектив не попадает и рассеивается в проекторе. Цветовая гамма создаѐтся вращением специального цветового фильтра, если используется один микрозеркальный чип, или за счѐт использования трѐх таких чипов, по одному на базовый цвет.

Проекторы, использующие микросхемы DMD, на Западе называют DLPprojectors (Digital Light Processing Projectors), а в России - микрозеркальными проекторами.

В конце 90-х годов появились проекторы, выполненные на базе ещѐ одной новой технологии, так наз LCOS (Liqued Crystal on Silicon) - жидкие кристаллы на силиконе.

Так же как и ЖКД (LCD), технология LCOS использует в своей основе жидкие кристаллы. Однако на этом сходство заканчивается. LCD технология, имеющая множество достоинств, тем не менее не свободна от некоторых недостатков. LCD матрица состоит из отдельных жидкокристаллических пикселей, прозрачность которых регулируется управляющими элементами, находящимися между пикселями. При просветном воспроизведении изображения непрозрачные управляющие элементы препятствует прохождению через матрицу света, уменьшая результирующий световой поток проектора.

189

Эту проблему частично решают специальные микролинзы, установленные напротив каждого пикселя, которые собирают весь падающий свет и пропускают его только через прозрачную часть пикселя. Такой способ позволяет увеличить световой поток проектора примерно на 30%. Другой недостаток LCD заключается в том, что расположение жидких кристаллов в одной плоскости с управляющими элементами затрудняет уменьшение размеров пикселей и расстояний между ними. Как результат - коэффициент заполнения (отношение суммарной площади жидких кристаллов к общей площади матрицы) достигает для LCD только 60%.

Матрица LCOS построена иначе (см рисунок 4):

Жидкокристаллический слой располагается над зеркальным плоским электродом, в который встроена матрица управляющих элементов. Свет, падающий на жидкий кристалл, проходит через него, достигает отражающего электрода и возвращается, проходя через жидкий кристалл еще раз. В этом случае эффективность использования рабочего вещества выше, что, в свою очередь, позволяет увеличить контрастность изображения. Кроме того, при такой геометрии на единице площади можно расположить большее число пикселей и значительно уменьшить расстояние между ними. В результате у LCOS-матриц коэффициент заполнения достигает величины 93%,). В этом превосходство LCOS технологии как над LCD, так и над DLP технологией, для которой коэффициент заполнения составляет около 88 % (рис. 5б). Кроме того, время отклика отражающей жидкокристаллической матрицы на управляющее воздействие примерно в три раза меньше, чем у просветной. В DLPтехнологии применены механические элементы — микрозеркала, что существенно усложняет их производство. С LCOS таких проблем нет — технология их изготовления легко вписывается в типовой процесс формирования

190