Технология DLP

Технология DLP – это цифровая обработка света для вывода на экран визуальной информации. Данная технология используется в цифровых видеопроекторах и вполне успешно конкурирует с технологиями LCD.

Инженер из США – Л. Хорнбек стал разработчиком технологии еще в 1987 г. Однако 1-й опытный образец DLP-проектора был изготовлен лишь в 1998 г. Техническое достижение было отмечено премией Эмми, которую присвоили сразу двум компаниям, принимающих участие в разработке.

Принципиальное устройство

Технология DLP основана на полупроводниковом чипе, где расположена матрица с микроскопическими зеркалами. Они закреплены подвижно на подложке матрицы и управляются электродами, подключенными к ячейкам. В результате зеркала способны мгновенно отклоняться на 20°. Таким образом, они отражают свет от источника через объектив на экран, создавая на нем картинку.

Изображение формируется световыми точками, отраженными от каждого зеркала и соответствующими одному пикселю. Зеркало в прямом положении отражает свет через объектив и отображается на экране белой точкой. Повернутое зеркало отражает свет на светоулавливатель и на экране отображается темной (черной) точкой. Полутональное (серое) изображение достигается путем попеременного мерцания белого и черного, а за счет инерции зрения воспринимается как серое.

Зеркала изготавливаются из сплава алюминия. По размеру каждое всего несколько микрон, при этом расстояние между зеркалами меньше микрона. На одной матрице в среднем располагается от 0,5 до 2 млн зеркал. От количества зеркал зависит четкость изображения, чем их больше, тем более четкой получается картинка. Наиболее распространенные размеры матрицы – 800х600, 1024х768 и 1920х1080. Данная технология характеризуется высоким качеством структуры получаемой картинки и в сравнении с LCD не обладает эффектом решетки.

В качестве источника света применяются мощные лампы – галогенные или ксеноновые, которые требуют принудительного охлаждения. Ксеноновые лампы более мощные и применяются для проекторов, которые предназначены для больших экранов или для проекции изображения в освещенных помещениях.

Цветное изображение в DLP

На сегодня существуют 3 варианта цветных DLP проекторов, в каждом из которых применены разные принципы получения цветного изображения. У каждого варианта есть свои преимущества и недостатки, причем каждый вариант оптимален для тех или иных условий эксплуатации.

Одноматричные проекторы

В этом варианте между лампой и матрицей установлен диск с 4-мя окнами. В 3-х окнах размещаются светофильтры синего, красного и зеленого цвета. Четвертое окно прозрачное для усиления контраста. Диск вращается с большой скоростью, а световые сигналы синхронизированы с его вращением. В результате на экран поочередно отображаются проекции каждого цвета, включая суммарное черно-белое изображение. За счет высокой частоты кадров возникает инерционное наложение цветов и на экране воспроизводится цветная проекция.

В настоящее время этот способ получения цвета в DLP-проекторах самый распространенный, так как позволяет использовать мощные лампы и, соответственно, проецировать картинку на экран с большой диагональю. При этом одноматричная технология с диском имеет существенный минус – эффект радуги.

В результате быстрых движениях глаз зрителя на экране возникают разноцветные контуры. Явление объясняется временным изменением видимого положения объекта относительно удаленного фона в зависимости от положения зрителя. Это связанно с последовательной проекцией отдельных цветовых изображений. С повышением частоты вращения диска, то есть частоты смены кадров, эффект радуги снижается, поэтому в современных моделях компании-производители стараются ускорить этот параметр.

Полезная информация! Цифровые DLP-проекторы при работе издают шум и уступают технологиям LCD в энергопотреблении. В то же время их компактность, структурность и насыщенность воспроизводимого изображения сделала проекторы DLP востребованными для презентаций и рекламных показов.

Одноматричные светодиодные проекторы

Здесь в качестве источника света применяют диод, который мгновенно изменяет цвет свечения. Диск в этом варианте отсутствует, однако изображение все равно получается цветоделенным с поочередным наложением кадров. В результате эффект радуги хоть и менее заметно, но наблюдается. Технология DLP со светодиодом характеризуется малой мощностью светового потока, поэтому используется в качестве домашних кинотеатров. При этом такой проектор более экономичный в энергопотреблении и не издает шума при работе.

Это интересно! На сегодняшний день светодиодные проекторы DLP считаются перспективным направлением, но еще находятся на стадии доработки.

Трехматричные проекторы

В технологии трехматричных цветных проекторов DLP используются 3 одинаковые DMD-матрицы, каждая из которых отражает свой цвет. С помощью неподвижных светофильтров, матрицы освещаются светом своего спектра, а отраженный свет суммируется с помощью призмы и фокусируется в объективе. Таким образом, на экране проекция всей цветовой гаммы происходит одновременно. За счет более длительного периода каждого цвета картинка получается насыщенной, а мерцание и эффект радуги исключаются. Недостатком трехматричной конструкции является ее значительная стоимость, поэтому она обычно применяется для цифровых проекторов, имеющих большую мощность.

Спектральные фильтры в DLP

Немецкая компания Infitec создала специальные светофильтры для вращающихся дисков в одноматричные проекторы и для 3D-очков. Технология Dolby Digital Cinema 3D позволяет проецировать кадры для левого и правого глаза отдельно в различных спектрах. При просмотре через 3D-очки, каждый глаз видит свою полноценную картинку, тем самым, создавая эффект объемного изображения.