El principi del projector de vídeo

El projector és un dispositiu que es connecta a una càmera de vídeo, ordinador portàtil, PC o tauleta, per tal de mostrar la imatge a la pantalla gran. Per controlar el dispositiu operatiu s'utilitza el control remot. El dispositiu del projector de vídeo és bastant complex i pot tenir diferències, depenent de la tecnologia utilitzada per compondre la imatge. La tecnologia depèn de com funcionarà el projector. Actualment, s'utilitzen 5 avenços tecnològics en equips de projecció de vídeo:CRT, LCD, D-ILA, Tecnologia làser DLP.

Tecnologia CRT

Aquesta tecnologia es pot considerar la més antiga, ja que es pren com a base tub de raigs catòdics (CRT). Tot i que la tecnologia CRT s'ha utilitzat durant diverses dècades, no obstant això, continua sent rellevant per a les característiques de qualitat de la imatge (claredat, resolució, interpretació del color) no és inferior a mètodes moderns i més cars de formació d'imatges. Un altre avantatge del CRT és l'alta fiabilitat del circuit elèctric i la durada del funcionament continu del tub, que supera el límit de 10.000 hores.

A més, aquesta tecnologia té un ampli rang de brillantor dinàmic i una profunditat negra, que no pot proporcionar cap altre.

Malgrat els avantatges indubtables, els dispositius CRT segueixen sent inferiors en alguns indicadors als dispositius moderns.

1. Els àrids tenen gran massa (diverses desenes de quilograms). Fer que el fabricant sigui una mica més fàcil, seria la possibilitat de transport i instal·lació més convenient d'aquest equip.
   
2. Nivell de brillantor està entre el 100 i el 300 ANSI-lm, mentre que en els dispositius moderns el nivell pot arribar als 10.000 ANSI-lm i més. Per aquest motiu, veure un vídeo només és possible en una habitació ben fosca.
3. Per tal d’aconseguir una bona qualitat d’imatge, s’ha de fer molts ajustaments i, de vegades, és difícil de fer sense la implicació d’un especialista.

Projector CRT

Dins d’un projector de vídeo CRT, hi ha 3 CRT amb pantalles de 7 a 9 polzades. Cada CRT està dissenyat per mostrar un color (verd, vermell, blau) del model de color RGB.

El principi de funcionament del projector es pot descriure de la manera següent: el senyal d'entrada es divideix en components per color, que estan implicats en el control de moduladors. En aquest cas, la intensitat del feix comença a canviar. En aquest moment, el feix, passant per un camp magnètic i un sistema de desviació, exposa la superfície de la pantalla amb el que s’aplica recobriment de fòsfor escanejar des de dins. Després d'això, es crea una imatge en blanc i negre a la pantalla. A més, a través de la lent, es projecta a la pantalla exterior.

Com a resultat, es projecta 3 imatges a la pantalla externa al mateix temps i, quan es barreja, s'obté una imatge a tot color.

Avantatges dels dispositius CRT:

• La imatge de sortida és prou alta;
• llarg període de funcionament;
• refrigeració passiva;
• resolució il·limitada;
• baix nivell de soroll;
• alt contrast;
• tecnologia que ha passat la prova del temps (més de 50 anys).

Desavantatges dels dispositius CRT:

• la necessitat d’ajustament periòdic (calibració);
• geometria difusa;
• baix nivell de brillantor;
• és convenient no aplicar, projectar una imatge estàtica.

Tecnologia LCD

En projectors LCD, per exemple, en dispositius de la companyia Viewsonic (Vyusonik), per crear imatges utilitzades matriu luminal. Es pot comparar el treball amb el treball del retroprojector. Però la diferència és que la llum no passa a través de la corredissa, sinó a través del panell amb cristalls líquids.Consisteix en un gran nombre de píxels, que són elements que es poden controlar mitjançant un senyal elèctric. La magnitud de la tensió aplicada a un píxel en particular depèn de la seva transparència i, en conseqüència, de la intensitat de la brillantor a la pantalla en el punt de projecció d'aquest píxel.

Gràcies a la tecnologia LCD, les unitats de projecció estan fabricades en acer. molt més barat. Es van tornar més compactes i la potència de la radiació de la llum va començar a arribar als 10.000 ANSI-lm. La tecnologia LCD s'adapta millor per reproduir un senyal digital des d’un PC i altres dispositius.

Els dispositius LCD de Viewsonic són molt fàcils de configurar, d'usar fàcilment i tots els paràmetres es guarden després del desmuntatge i el transport. Per aquest motiu, sovint s’utilitzen per dissenyar presentacions de negocis.

El dispositiu de la unitat LCD

En els projectors LCD, per formar una imatge, s’utilitzen panells de cristall líquid. La tecnologia utilitza la capacitat de les molècules d’una determinada substància per canviar la seva orientació a l’espai sota l’acció d’un impuls elèctric.

En els dispositius moderns es va començar a utilitzar 3 matrius de cristalls líquids fets de polisilicic. La seva mida és diagonal de 0,7 a 1,8 polzades. La figura següent mostra un diagrama estructural d’un projector de vídeo.

La llum que emet el llum quan passa per miralls dicroics es divideix en 3 components del model de color RGB. A més, cada component ha de passar pel panell LCD corresponent. Crea una imatge relacionada amb aquesta capa de color. Quan es completi la formació d'imatges als panells LCD, passant pel prisma, se superposen, i la imatge a tot color es mostra a la pantalla a través d'una lent òptica.

A la figura següent podeu veure com està organitzat el projector.

Avantatges LCD:

• preu raonable;
• pes petit;
• una cosa indispensable per a les presentacions;
• es pot utilitzar per a pantalles amb una gran diagonal;
• la imatge té una geometria perfecta;
• configuració i operació simples.
• alta brillantor;

Desavantatges:

• llum car;
• poc contrast;
• la matriu tendeix a degradar-se (envelleix) amb el temps; normalment, 3-4 anys són suficients;
• poden aparèixer píxels morts;
• a causa de l’ús de ventiladors de refrigeració, un soroll notable de la unitat.

Projector D-ILA

Huges-JVCT ha desenvolupat recentment tecnologia D-ILA. Es pot considerar una realització de la tecnologia LCOS, que representa el tema més prometedor per a la millora de les unitats de projecció.

Igual que amb LCD, D-ILA utilitza elements de cristall líquid, però en comptes de matrius d'un tipus il·lustrat, elements reflectants. Aquests dispositius tenen una diferència: la capa que modula la llum està disposada de manera que estigui situada a la part superior d'un substrat que consta de silici monocristal·lí. En el substrat hi ha tot l’esquema que s’utilitza per controlar la matriu. Aquest fet té un avantatge clar sobre els panells LCD.

La matriu D-ILA es pot, si es compara amb la pantalla LCD, a una resolució molt més gran, atès que la seva mida és menor. A més, a les noves matrius, l'àrea del cristall utilitzat està implicada en el 93%, la qual cosa exclou l'aparició d'una graella quan es mostra una imatge. El procés tecnològic de fabricació de matrius D-ILA és molt més fàcil que la producció de LCD.

Dispositiu D-ILA

Els dispositius D-ILA, així com els LCD, són creats per principi de tres matrius. Les matrius per separat creen imatges de tres colors. Després d'això, la imatge generada entra a la pantalla de paret a través de la lent.

Beneficis:

• ús per a presentacions;
• alta brillantor;
• possibilitat d’ús per a grans pantalles de projecció;
• geometria perfecta de la imatge;
• pes lleuger

Desavantatges:

• la possibilitat de píxels "trencats";
• a causa de la novetat de la tecnologia, no hi ha dades sobre la vida útil de la matriu;
• font de llum car.

Projector DLP

La matriu d’aquest projector s’anomena xip DMD i és fabricat a Amèrica per Texas Instruments. Com funciona el projector? Hi ha milions a la matriu elements de mirallque tenen la capacitat de girar en angle recte. En girar, el mirall només pot prendre 2 posicions fixes.

Per tant, el mirall reflecteix la llum a la pantalla o en la direcció de l’absorbidor (radiador) del dispositiu, donant un punt negre o blanc.

Quan canvieu repetidament de blanc a negre, obteniu mitges tons de gris.

Aparell monocrom capaç de sortir només un component de color de la imatge en cada moment de l’interval de temps.

Per separar altres colors de blanc i negre, utilitzeu un disc de color (un disc amb filtres de llum).

La velocitat de rotació del disc amb filtres de llum pot ser diferent. Com més ràpid giri la roda, menys es produirà. "efecte arc de Sant Martí"Inherent en dispositius d'una matriu. La roda amb filtres de llum pot consistir no només en segments tradicionals de RGB (vermell, verd, blau), sinó que també es pot complementar amb colors addicionals. Per exemple, la figura següent mostra una roda de color, que és una combinació de dos esquemes de color RGBCMY (vermell, verd, blau, cian, magenta, groc).

El que constitueix una unitat òptica d'un dispositiu DLP es veu clarament a la figura següent.

La roda de color també té un element transparent per passar el blanc pur, el que millora la brillantor en blanc i negre de la imatge.

Això solucionarà el problema de la ineficiència de la tecnologia d'una sola matriu, de manera que no es requereix la instal·lació d’una font de llum més potent.

Un dels primers representants de projectors DLP va ser el Viewsonic PJD5126.

Propietat imatges en blanc i negre d'alta brillantor es va fer útil per a dispositius que s’utilitzen àmpliament a les oficines. La imatge en blanc i negre és notablement més alta en brillantor que els components de colors. Tot i que, si es fixa el nivell de brillantor màxim, els colors poden esdevenir més febles. Els colors de la decoloració no són comuns a totes les unitats DLP, ja que la majoria dels fabricants s'esforcen per millorar la qualitat dels seus productes.

Projector DLP de tres matrius

També existeix aparells de projecció de tres matrius, amb la divisió del flux de llum sobre el RGB tradicional. Quan això passa, es projecten tres imatges de diferents colors a la pantalla externa, de manera que es crea una imatge a tot color.

Els dispositius DLP tenen un nivell de brillantor augmentat que pot arribar als 18.000 ANSI-lm.

Beneficis:

• pes petit;
• geometria correcta;
• durabilitat de la matriu;
• utilitzat per a pantalles grans;
• baix soroll;
• alta brillantor

Desavantatges:

• amb la construcció d'una sola matriu, es nota l’efecte "arc de Sant Martí" a la imatge;
• llum car;
• Píxels "trencats".

Tecnologia làser

La tecnologia més avançada i més cara per a la formació d’una imatge d’alta qualitat és un làser. El representant d’un nou tipus d’equip de projecció es pot denominar ViewSonic LS830.

El principi de funcionament de la unitat és el mateix que en els models esmentats anteriorment: amb l’ajut d’un làser es formen 3 components de color que, en última instància, són mixtos. A més, a través d’un sistema complex, incloent l’enfocament i l’escaneig, es crea una imatge amb un sistema de miralls. És possible formar una imatge en gairebé qualsevol superfície, inclosa la desigual.

El cost total d’operació es redueix considerablement gràcies a l’ús de tecnologia làser, ja que es pot considerar el làser etern condicional. El període de treball estimat és de 20.000 hores, sense necessitat de manteniment especial. En aquest cas, el dispositiu produirà una brillantor excel·lent, que no disminuirà amb el temps. Al llarg dels anys de funcionament de l'equip, la qualitat de la imatge es mantindrà a un nivell elevat. El nivell de brillantor del Viewsonic és prou elevat: 4.500 lúmenes, adequat per veure vídeos en una habitació ben il·luminada.

Pràcticament tots els projectors làser moderns tenen lents de foc ultracorta (0,23). Això permet situar el projector a una distància de 21 cm de la pantalla, cosa que el fa gairebé imperceptible.

A la figura següent, els projectors es troben a una distància de 17 cm de la paret.

La tecnologia làser és capaç de produir colors amb una gran profunditat i saturació, amb un alt brillantor i detall, així com amb una àmplia gamma de colors. A causa de l’alt contrast (100 000: 1), la imatge es caracteritza per una nitidesa perfecta i transicions suaus de semitons.

A més, l’ús de tecnologia làser permet projectar una imatge en color. Resolució completa de 1080p HD pràcticament cap deformació.

Un dels avantatges més importants dels projectors de vídeo làser és la possibilitat de projectar una imatge en pantalles enormes.

Així, al mercat dels projectors de vídeo hi ha un nombre considerable de models, tant cars com pressupostaris. Es diferencien principalment de les tecnologies que s’utilitzen per obtenir imatges i, en conseqüència, del preu. La tecnologia més avançada, major serà el preu del dispositiu.