Проекторы: спрашивали — отвечаем

Вместо очередного обзора по проекторам предлагаю вам чисто практический материал, который позволит немного глубже вникнуть в данные технологии. Сейчас предлагается множество моделей и большое количество различных технологий. Но мы - прежде всего покупатели, а рынок проекторов сейчас находится в стадии очередного перевоплощения.

Ваш покорный слуга выбрал основные вопросы, которые поступали ко мне по данной тематике за последнее время. Многие после прочтения данного материала могут подумать, что проекционная техника умирает. Отнюдь, это самая что ни на есть востребованная часть нашего "цифрового дома" будущего.

Это правда, что дешевые DLP-проекторы вредны для здоровья? Что такое "эффект радуги", и от чего он возникает? Сколько стоит нормальный DLP-проектор? Почему дорогие LCD и DLP-модели стоят практически одинаково?

На современном рынке наиболее популярными решениями являются проекторы, изображение в которых формируется по технологиям DLP (Digital Light Processing) и LCD (Liquid Crystal Display). Если говорить о дорогих моделях, то формирование изображения в обоих случаях является практически идентичным - каждая точка является результатом совмещения трех - красной, зеленой и синей - световой луч расщепляется, проходит через матрицы или отражается от микрозеркальных чипов, после этого сводится.

В варианте LCD обычно используется три активных TFT-матрицы на поликристаллической основе, через которые проходят и совмещаются впоследствии световые потоки. В рамках DLP ситуация схожа - используется три DMD-чипа (DMD - Digital Micromirror Device), световые потоки отражаются или не отражаются от микрозеркал, после чего все три изображения совмещаются. На данном этапе стоит понимать, что три DMD-чипа используются только в очень дорогих (!) моделях, и данная технология соответствует 3 классу качества.

В моделях 1 и 2 классов, которые сейчас распространяются как бюджетные DLP-устройства, применяется абсолютно другая схематика - используется один DMD-чип и специальный цветовой светофильтр, который часто называют "цветным колесом", разбитый на красный, синий и зеленый секторы. При его вращении с высокой скоростью и соответствующей ей работе чипа возникает цветное изображение. В данном случае используются особенности нашего зрительного восприятия, его интегральные свойства.

При достаточно большой скорости вращения "цветового колеса" человек не будет замечать смену цветов на экране, или, если говорить простыми словами, они будут "сливаться". А на самом деле, если вы сфотографируете изображение от такого DLP-проектора обычным фотоаппаратом, то получите красную, синюю или зеленую картинки.

Именно поэтому речь идет не о зрении, а о зрительном восприятии, поскольку в формировании изображения от DLP-проектора 1 или 2 классов участвует и мозг.

В первых DLP-устройствах с одним DMD-чипом, которые сейчас являются самыми дешевыми, скорость вращения "цветового колеса" равнялась 60 оборотам в секунду, что связано с частотой в американских электросетях. Потом появились некие причины увеличить данную скорость…

Вторым рубежом оказалась отметка 120 оборотов в секунду, то есть удвоенная частота вращения "колеса". Соответственно, произошел и апгрейд DMD-чипа, благодаря чему DLP-проекторы следующего поколения несколько подорожали.

И на тот момент вокруг первых DLP-устройств обозначилась или все-таки приоткрылась весьма удивительная проблема, о которой стали широко писать в специализированной прессе лишь несколько лет назад. Имя проблемы - "эффект радуги", который признали, но полноценных тестов, скорее всего, и не проводилось. Каждая однотонная точка на экране является результатом последовательных цветных вспышек. Если во время просмотра быстро помахать ладонью перед глазами, то можно заметить отсутствие того или иного цвета, поскольку пальцы, во время прохождения перед глазами, закрывают от нас один из цветных секторов.

Причем, часто под термином "эффект радуги" можно встретить и другое описание, а именно задержки или неправильное наложение цветов на движущихся объектах при быстрой смене кадров. Это не совсем так, поскольку даже в односкоростных DLP-проекторах (60 оборотов в секунду) за каждый кадр колесо прокручивается ровно два раза, т.е. один кадр отображается в полной мере как статическая картинка. А движение объектов мы воспринимаем только за счет смены кадров.

Проблема "эффекта радуги" в другом - в последовательных цветных вспышках, которые могут быть заметны для невооруженного человеческого глаза и раздражают зрительный нерв. У людей, работающих с одночиповыми DLP-проекторами, проявлялась повышенная утомляемость глаз, возникали головные боли. То есть, страдали как раз те органы, которые отвечают за зрительное восприятие.

Решение данной проблемы для разработчиков технологии было очевидно - увеличение скорости смены цветов. Вопрос уперся в механику - для увеличения скорости вращения "цветного колеса" были необходимы сверхдорогие элементы (подшипники и т.п.). То есть, достижение даже трехкратного значения скорости, а именно 180 оборотов в секунду, требовало серьезных технологических затрат. Проблему решили по-другому, увеличив при этом скорость сразу в четыре раза, - "цветное колесо" было поделено не на три, как раньше, а на шесть цветных сегментов. DMD-чип был успешно обновлен, но это существенно сказалось на ценах.

И теперь DLP-проекторы можно условно разделить на бюджетные (с трехцветным "колесом"), дорогие (с шестицветным "колесом", в диапазоне $5000 - $10000) и очень дорогие (без колеса, но с тремя DMD-чипами, работающие по принципу LCD-проекторов).

Есть ли преимущество у DLP по сравнению с LCD? Да. Дело в том, что световой луч в LCD-проекторах работает "на просвет", то есть проходит через матрицы, у DLP он отражается или не отражается от микрозеркал. Вторая технология гораздо лучше в плане контрастности. Этот момент, кстати, очень хорошо сыграл на руку DLP-технологии в низкобюджетном диапазоне, где характеристика контрастности превышает конкурирующие LCD-модели в несколько раз, при практически одинаковых значениях яркости.

А в сегменте очень дорогих устройств производители DLP-проекторов стараются использовать три DMD-чипа без всяких "цветных колес". Например, в российских магазинах можно найти проектор DreamVision X3 по цене $45000, который позиционируется как одна из самых качественных моделей современности. В ней установлены три чипа HD2+, каждый из которых отвечает за определенный цвет.

Среди профессиональных моделей на большую аудиторию также стоит выделить NEC XT9000 ($85000), в котором также используется трехчиповый DMD-стандарт.

В общем, сам "эффект радуги" научно не доказан (по крайней мере, я такого не встречал), но о нем же пишут производители дорогих DLP-проекторов, продающие модели с шестицветным колесом. Значит, проблема есть.

Если говорить о дорогих моделях LCD и DLP с тремя чипами, то они часто одинаковы по стоимости. В рамках LCD-устройств высшего ценового диапазона используются очень большие по размерам и дорогие TFT-матрицы. Кроме блоков формирования изображения на цену значительно влияют и другие не менее важные элементы - сменные объективы сложных конструкций и самого высокого качества, программируемое цифровое управление, Wi-Fi, многоламповые каскады. В конструкциях корпусов устанавливаются специальные системы охлаждения, шумоподавления, фильтры, защищающие от проникновения пыли и т.п.

Слышал о CRT и D-ILA-проекторах. Что это такое? Это одно и тоже?

Электронно-лучевая трубка (сокращенно ЭЛТ, по-английски - CRT, Cathode-Ray Tube) - это основной элемент телевизоров старого поколения. Основное их преимущество - использование аналогового сигнала в качестве источника. На данном этапе не имеет смысла вдаваться в подробности устройства телевизоров, однако стоит отметить, что ЭЛТ (или CRT) проекторы известны уже давно, их структура подразумевает наличие трех электронно-лучевых трубок, излучающих красный, зеленый и синий цвета на экран через специальные объективы.

В основах технологий DLP и LCD стоит идея разбиения изображения на точки (пиксели). И тем интереснее выглядят модели, представляющие стандарт D-ILA. Данная разработка весьма уникальна и вбирает в себя три технологии сразу. Для каждого из трех цветов есть источник изображения (ЭЛТ), который переносит его на один жидкий кристалл. За кристаллом находится зеркало, и луч, проходящий через матрицу, отражается или не отражается.

В принципе, данная технология вбирает в себя недостатки LCD, а именно, прохождение луча "на просвет" (ведь до зеркала луч проходит через матрицу), но, вместе с тем, она исключает или почти исключает дискретизацию выходного изображения. D-ILA на нашем рынке можно встретить в проекторах серии JVC DLA. Например, JVC DLA-SX21 ($7800) с миниатюрными матрицами 0,7 дюйма. Если посмотреть технические характеристики, то яркость у этой модели равна 1500 люмен (ANSI), контрастность 800:1. Подобные характеристики можно встретить у проекторов менее чем за $1000, но ориентироваться следует, прежде всего, на визуальный комфорт. Технология D-ILA на сегодня одна из лучших, если не говорить о дорогущих LCD и трехчиповых DLP.

В завершение

Современные проекторы уже далеко ушли от нашего представления "фильмоскопов". Это целая высокотехнологическая индустрия. Несомненно, проекторы рассматриваются как часть "цифрового дома" будущего, но, вместе с тем, следует понимать сущность происходящего…