O princípio do projetor de vídeo

O projetor é um dispositivo que se conecta a uma câmera de vídeo, laptop, PC ou tablet para exibir a imagem na tela grande. Para controlar o dispositivo operacional é usado o controle remoto. O dispositivo do projetor de vídeo é bastante complexo e pode ter diferenças dependendo da tecnologia usada para compor a imagem. A tecnologia depende de como o projetor funcionará. Atualmente, 5 avanços tecnológicos são usados ​​em equipamentos de projetor de vídeo:CRT, LCD, D-ILA, Tecnologia laser DLP.

Tecnologia CRT

Essa tecnologia pode ser considerada a mais antiga, pois a base para isso é tubo de raios catódicos (CRT) Embora a tecnologia CRT tenha sido usada por várias décadas, no entanto,ainda é relevante e em termos das características de qualidade de uma imagem (clareza, resolução, reprodução de cores) não é inferior aos métodos modernos e mais caros de formação de imagem. Outra vantagem do CRT é a alta confiabilidade do circuito elétrico e a duração da operação contínua do tubo, excedendo o limite de 10.000 horas.

Além disso, esta tecnologia tem uma ampla faixa de brilho dinâmico e profundidade de preto, que não pode fornecer qualquer outro.

Apesar das vantagens inquestionáveis, os dispositivos CRT ainda são inferiores em alguns indicadores aos dispositivos modernos.

1. Agregados têm grande massa (várias dezenas de quilos). Facilitar o fabricante um pouco, seria a possibilidade de transporte mais conveniente e instalação deste equipamento.
   
2. Nível de brilho está na faixa de 100 a 300 ANSI-lm, enquanto em dispositivos modernos, o nível pode alcançar 10.000 ANSI-lm e mais. Por esse motivo, assistir a um vídeo só é possível em uma sala bem escura.
3. Para obter uma boa qualidade de imagem, é necessário fazer muitos ajustes e, às vezes, é difícil fazê-lo sem o envolvimento de um especialista.

Projetor CRT

Dentro de um projetor de vídeo CRT, existem 3 CRTs com telas que variam de 7 a 9 polegadas. Cada CRT é projetado para exibir uma cor (verde, vermelho, azul) do modelo de cores RGB.

O princípio de funcionamento do projetor pode ser descrito da seguinte maneira: o sinal de entrada é dividido em componentes por cor, os quais estão envolvidos no controle dos moduladores. Neste caso, a intensidade do feixe começa a mudar. Neste momento, o feixe, passando por um campo magnético e sistema de deflexão, expõe a superfície da tela com o aplicado revestimento de fósforo digitalizar de dentro. Depois disso, uma imagem monocromática é criada na tela. Além disso, através da lente, ela é projetada na tela externa.

Como resultado, 3 imagens são projetadas na tela externa ao mesmo tempo e, quando misturadas, uma imagem colorida é obtida.

Vantagens dos dispositivos CRT:

• A imagem de saída é alta o suficiente;
• longo período de operação;
• resfriamento passivo;
• resolução ilimitada;
• baixo nível de ruído;
• alto contraste;
• tecnologia que passou no teste do tempo (mais de 50 anos).

Desvantagens dos dispositivos CRT:

• a necessidade de ajuste periódico (calibração);
• confusão de geometria;
• baixo nível de brilho;
• é desejável não aplicar, projetar uma imagem estática.

Tecnologia LCD

Em projetores LCD, por exemplo, nos dispositivos da empresa Viewsonic (Vyusonik), para criar imagens utilizadas matriz luminal. Pode ser comparado ao trabalho de um retroprojector. Mas a diferença é que a luz não passa através do slide, mas através do painel com cristais líquidos. Consiste em um grande número de pixels, que são elementos que podem ser controlados por um sinal elétrico. A magnitude da tensão aplicada a um pixel específico depende de sua transparência e, consequentemente, da intensidade do brilho na tela no ponto de projeção desse pixel.

Graças à tecnologia LCD, unidades de projeção de aço muito mais barato. Eles se tornaram mais compactos e o poder da radiação de luz começou a atingir 10.000 ANSI-lm. A tecnologia LCD é melhor adaptada para reproduzir um sinal digital de um PC e outros dispositivos.

Os dispositivos LCD Viewsonic são muito fáceis de configurar, fáceis de usar e todas as configurações são salvas após a desmontagem e o transporte. Por esse motivo, eles costumam ser usados ​​para criar apresentações de negócios.

O dispositivo da unidade de LCD

Em projetores LCD, para formar uma imagem, são usados painéis de cristal líquido. A tecnologia utiliza a capacidade das moléculas de uma determinada substância para alterar sua orientação no espaço sob a ação de um impulso elétrico.

Nos aparelhos modernos começaram a usar 3 matrizes de cristais líquidos feitos de polissilicone. Seu tamanho é na diagonal de 0,7 a 1,8 polegadas. A figura abaixo mostra um diagrama estrutural de um projetor de vídeo.

A luz que uma lâmpada emite ao passar por espelhos dicroicos é dividida em 3 componentes do modelo de cor RGB. Além disso, cada componente deve passar pelo painel LCD correspondente. Cria uma imagem relacionada a essa camada de cor. Quando a formação de imagens nos painéis LCD é concluída, elas, passando pelo prisma, se sobrepõem umas às outras e a imagem colorida é exibida na tela através da lente ótica.

Na figura abaixo você pode ver como o projetor está organizado.

Vantagens do LCD:

• preço razoável;
• peso pequeno;
• uma coisa indispensável para apresentações;
• pode ser usado para telas com uma grande diagonal;
• a imagem tem geometria perfeita;
• configurações simples e operação.
• alto brilho;

Desvantagens:

• lâmpada cara;
• baixo contraste;
• a matriz tem uma tendência a degradar (envelhecer) ao longo do tempo - tipicamente, 3-4 anos de uso são suficientes;
• pixels mortos podem aparecer;
• devido ao uso de ventiladores, um ruído notável da unidade.

Projetor D-ILA

A Huges-JVCT desenvolveu recentemente a tecnologia D-ILA. Pode ser considerado uma incorporação da tecnologia LCOS, que representa o tópico mais promissor para a melhoria das unidades de projeção.

Como no LCD, o D-ILA usa elementos de cristal líquido, mas em vez de matrizes de um tipo iluminado, elementos reflexivos. Tais dispositivos têm uma diferença: a camada de modulação de luz é disposta de tal maneira que está localizada no topo do substrato consistindo em silício monocristalino. No substrato é todo o circuito que é usado para controlar a matriz. Este fato tem uma vantagem distinta sobre os painéis LCD.

A matriz D-ILA pode, quando comparada com o LCD, em uma resolução muito maior, dado o fato de que seus tamanhos são menores. Além disso, nas novas matrizes, a área do cristal utilizado está envolvida em 93%, o que exclui a aparência de uma grade quando uma imagem é exibida.O processo tecnológico de fabricação da matriz D-ILA é muito mais fácil que a produção de LCD.

Dispositivo D-ILA

Os dispositivos D-ILA, assim como o LCD, são criados princípio de três matrizes. Matrizes separadamente criam fotos de três cores. Depois disso, a imagem gerada entra na tela da parede através da lente.

Benefícios:

• usar para apresentações;
• alto brilho;
• possibilidade de uso para grandes telas de projeção;
• geometria de imagem perfeita;
• leve peso

Desvantagens:

• a possibilidade de pixels "quebrados";
• devido à novidade da tecnologia, não há dados sobre a vida útil da matriz;
• fonte de luz cara.

Projetor DLP

A matriz deste projetor é chamada de chip DMD e é fabricada na América pela Texas Instruments. Como o projetor funciona? Existem milhões na matriz elementos de espelhoque tem a capacidade de girar no ângulo certo. Ao girar, o espelho pode levar apenas 2 posições fixas.

Portanto, o espelho reflete a luz na tela ou na direção do absorvedor de luz (radiador) do dispositivo, produzindo um ponto preto ou branco.

Quando você alterna repetidamente de branco para preto, obtém meio tom de cinza.

Um aparelho de matriz capaz de produzir apenas um componente de cor da imagem em cada momento do intervalo de tempo.

Para separar outras cores de branco e preto, use um disco de cores (um disco com filtros de luz).

A velocidade de rotação do disco com filtros de luz pode ser diferente. Quanto mais rápido a roda girar, menos ocorrerá.efeito arco-íris”Inerente em dispositivos de uma matriz. A roda com filtros de luz pode consistir não apenas nos segmentos RGB tradicionais (vermelho, verde, azul), mas também ser complementada com cores adicionais. Por exemplo, a figura abaixo mostra uma roda de cores, que é uma combinação de dois esquemas de cores RGBCMY (Vermelho, Verde, Azul, Ciano, Magenta, Amarelo).

O que constitui uma unidade óptica de um aparelho de DLP é claramente visto na figura a seguir.

A roda de cores também tem um elemento transparente para passar a cor branca pura, o que aumenta o brilho preto e branco da imagem.

Isto resolverá o problema da ineficiência da tecnologia de matriz única, em resultado da qual não é necessária a instalação de uma fonte de luz mais potente.

Um dos primeiros representantes dos projetores de DLP foi o Viewsonic PJD5126.

Propriedade fotos em preto e branco de alto brilho tornou-se útil para dispositivos que são amplamente utilizados em escritórios. A imagem em preto e branco é visivelmente mais alta em brilho que os componentes coloridos. Embora, se você definir o nível de brilho máximo, as cores podem se tornar mais fracas. As cores de desbotamento não são comuns a todas as unidades DLP, já que a maioria dos fabricantes se esforça para melhorar a qualidade de seus produtos.

Projetor DLP de três matrizes

Também existe aparelho de projeção de três matrizes, com a divisão do fluxo luminoso no RGB tradicional. Quando isso ocorre, três imagens de cores diferentes são projetadas na tela externa, resultando na formação de uma imagem colorida.

Os dispositivos DLP possuem um alto nível de brilho, que pode alcançar 18.000 ANSI-lm.

Benefícios:

• peso pequeno;
• geometria correta;
• durabilidade da matriz;
• usado para telas grandes;
• baixo ruído;
• alto brilho

Desvantagens:

• no caso da construção de uma matriz, o “efeito arco-íris” é perceptível na imagem;
• lâmpada cara;
• Pixels "quebrados".

Tecnologia laser

A tecnologia mais avançada e mais cara para a formação da imagem da mais alta qualidade é um laser. Representante de um novo tipo de equipamento de projeção pode ser chamado de ViewSonic LS830.

O princípio de funcionamento da unidade é o mesmo dos modelos discutidos acima: com a ajuda de um laser, formam-se 3 componentes de cor que, em última instância, são misturados. Além disso, através de um sistema complexo, incluindo foco e digitalização, uma imagem é criada usando um sistema de espelhos. É possível formar uma imagem em praticamente qualquer superfície, inclusive irregular.

O custo total de operação é bastante reduzido pelo uso da tecnologia laser, uma vez que o laser pode ser considerado condicionalmente eterno. O período estimado de seu trabalho é de 20 mil horas, não exigindo manutenção especial. Neste caso, o dispositivo irá produzir um excelente brilho, não diminuindo ao longo do tempo. Ao longo dos anos de operação do equipamento, a qualidade da imagem permanecerá em um alto nível. O nível de brilho no Viewsonic é alto o suficiente - 4.500 lumens, que é adequado para assistir a vídeos em uma sala bem iluminada.

Quase todos os projetores a laser modernos têm lentes de foco ultracurtas (0,23). Isso permite que o projetor seja posicionado a uma distância de 21 cm da tela, o que o torna quase imperceptível.

Na figura abaixo, os projetores estão localizados a uma distância de 17 cm da parede.

A tecnologia laser é capaz de produzir cores com grande profundidade e saturação, com alto brilho e detalhes, bem como com uma ampla gama de cores. Devido ao alto contraste (100 000: 1), a imagem é notável pela nitidez perfeita e transições suaves de semitons.

Além disso, o uso da tecnologia laser permite projetar uma imagem colorida. Resolução Full HD de 1080p praticamente sem deformação.

Uma das vantagens mais importantes dos projetores de vídeo a laser é a capacidade de projetar uma imagem em tamanhos de tela enormes.

Assim, no mercado de projetores de vídeo, há um número considerável de modelos, tanto caros quanto orçamentários. Eles diferem principalmente em tecnologias que são usadas para geração de imagens e, consequentemente, no preço. Quanto mais avançada tecnologia, maior o preço do dispositivo.