Как работает проектор

Кинопроекторы стояли у основ кино. Первый фильм «Прибытие поезда» был показан братьями Люмьер в 1896 году путем проецирования картинки на полотно. За почти 125 лет технология не стояла на месте. И сегодня нам доступные проекторы, которые могут соперничать по качеству картинки с самыми навороченными LED-панелями.

Принцип работы проектора

Первое немое кино показывали через проецирование картинки на ткань. Тогда направленный луч света пропускали через пленку, которую крутил оператор. Устройства подобного типа носили название «диапроектор». Современные технологии унаследовали схожий принцип работы проектора. Окрашенный свет проходит через специальную линзу, после чего попадает на экран.

В качестве экрана используют стену, специальное полотно-экран. Сгодится даже простая белая простыня. Именно белый цвет лучше всего отражает картинку. Изображение с проектора лучше видно в темное или ночное время суток. Поэтому стоит поставить девайс в темную комнату, либо повесить плотные шторы или жалюзи.

Некоторые современные проекторы могут работать и в светлое время суток. Их светосилы хватает, чтобы человек смог различить картинку на экране или стене. Однако лучшее использоваться устройство в затемнённых комнатах.

Главный принцип работы в современных моделях проекторов можно разбить на несколько этапов. Первый – цифровой видеоряд из файла или поточного видео преобразуется в аналоговый. Второй – аналоговый сигнал приходит на лампу (несколько ламп). Здесь он попадает на преобразователь, который и выводит картинку.

Устройство проектора

Существует несколько типов проекторов. Каждый из них имеет собственную архитектуру. Но мы остановимся на самой общей схеме конструкции:

Короб. Специальный защитный кожух, в котором спрятана «начинка» проектора.
Управляющий блок. Это мозги устройства. Специальная плата с видеопроцессором, ОЗУ и прочими нужными чипсетами.
Органы управления. Разные кнопки, реле, дисплеи – все элементы управления и оповещения пользователя.
Лампа или лампы. Светосильные электрические устройства, которые направляют поток света.
Преобразователь. Он отвечает за сбор всех пучков света в единый направленный поток.
Линза. Оптическое устройство, которое фокусирует картинку. Оно же отвечает за размер изображения.

К дополнительным элементам конструкции можно отнести: кулеры (вентиляторы) для охлаждения системы, блоки и шнуры питания, ножки и кронштейны.

Технологии

Технологии развития проекторов берут свое начало с конца позапрошлого века. Однако нас интересуют только актуальные устройства. Те, которые можно купить в магазине. Рассмотрим все принципы работы современных проекторов.

DLP

Digital Light Processing – цифровая обработка света. В подобных проекторах используют принцип окрашивания нейтрального светового потока с помощью фильтра. Процесс можно разбить на три этапа:

Лампа проецирует свет на специальное световое колесо. Оно напоминает барабан или торт, у которого сектора окрашены в разные цвета: красный, синий и зеленый.
Измененный свет приходит на чип DMD. В нем есть большое количество микрозеркал. Они постоянно подстраиваются под окрашенное колесо, чтобы цвет смог направиться в заданную точку.
Происходит очень быстрая смена цветов. Наш мозг не улавливает этих отличий, «слепляя» разные оттенки в одну картинку. При этом проецирование идет последовательно, а не методом наслоения.

В этой технологии не используют просветки, что делает DLP-проекторы очень яркими. Это одни из самых контрастных устройств. Проектор выводит картинку практически без видимых пикселей, за счет очень близкой подгонки микрозеркал.

CRT

Cathode Ray Tube. Она же электронно-лучевая трубка. Это одна из самых старых технологий, которая перекочевала напрямую из телевизоров. Изначально технологию пытались переделать именно под проектор, но потом решили не изобретать велосипед, и просто взяли начинку от мониторов прошлого столетия. Весь процесс проецирования можно разбить на два этапа:

Три электронно-лучевых трубки излучают свет, который подкрашивается на специальных фильтрах: синем, зеленом или красном.
Световой поток проходит через собственный объектив и линзу, после чего попадает на стену или экран.

У таких проекторов установлено сразу три линзы, под каждую трубку. Сегодня CRT-модели редко встречаются. Они очень тусклые. Придется зашторивать помещение или гасить цвет. Еще один существенный минус – частая калибровка линз. Нужно постоянно подкручивать четкость картинки на каждом отверстии.

3D

Трехмерные проекторы могут работать только в паре со специальными очками. Эта технология давно не нова. Стереоизображения показывали еще в конце 20 века. Второе дыхание 3D-технологии получили после показа фильма «Аватар», где живую картинку дополнили красивой графикой. Трехмерное изображение получается за счет использования одной из двух систем:

Активной. Проектор комплектуется специальными очками на ЖК-затворах. Очки попеременно закрывают один или второй глаз. При этом человек этого не замечает. Получается, мозг не успевает «слепить» картинку воедино. Он видит ее как трехмерную, а не плоскую. Очки могут работать только в паре с подготовленным проектором, который поддерживает функцию 3D.
Пассивной. Классическая система, в которой используют фильтры-поляризаторы. Зритель надевает очки с разными цветовыми линзами, которые совпадают с одним из проецируемых изображений. Однако для получения 3D-картинки придется докупить еще один проектор. Он будет отвечать за вывод второго изображения.

Пассивная система может обойтись дороже за счет покупки парного проектора. Однако здесь не потребуется подзарядка очков, как в активной 3D-системе.

TFT

Thin Film Transistor (тонкопленочный резистор). Технология, которая известна нам по обычным мониторам в компьютерах, ноутбуках и смартфонах. Проекторы TFT работают как оптический затвор. Процесс можно разбить на несколько этапов:

Через TFT матрицу проходит свет от специальной лампы подсветки. Картинка разбита на растр точек, за каждую из которых отвечает мизерный тонкопленочный резистор.
На каждом транзисторе стоит крошечная линза, которая окрашивает световую точку в один из цветов: зеленый, красный или синий.
Перед TFT-матрицей стоит специальный поляризатор. Он регулирует яркость испускаемого цвета, либо вовсе перекрывает ход световому потоку.

ТFT-проекторы потребляют мало энергии. У них качественная картинка с «честной» диагональю. Однако есть и свои минусы. В частности – выпадение пикселей, когда один из транзисторов выгорает. На экране навсегда появляется черная или серая точка. Второй минус, это черный цвет. Здесь он больше походит на очень темно-серый оттенок.

Как работает портативный проектор XGIMI?

Небольшие и компактные проекторы XGIMI от китайской компании «Chengdu XGimi Technology» завоевывают российский рынок более 7 лет. Многие пользователи называют устройства от бренда, как «Xiaomi в мире проекторов». Действительно, эти девайсы сильно отличаются от аналогичных устройств, которые есть на рынке. Посмотрим на такой проектор в рамках модели XGIMI MoGo.

Проектор очень компактен. Его ну нужно подвешивать на стену или потолок. Гаджет легко умещается в рюкзак или дорожную сумку. Его можно взять с собой на природу или в поход. XGIMI MoGo больше похож на переносную колонку, чем на проектор.
За автономность отвечает встроенный АКБ на 10 000 mAh. Такого точно не встретишь в современных проекторах. Батареи хватит на 2.5 часа непрерывного видео.
Проектор работает по технологии DLP. Мощность излучателя 210 ANSI-люменов. Это значит, что картинка будет достаточно яркой, четкой и насыщенной даже в светлое время суток.
На борту уже установлена акустическая система «harman/kardon», чего не встретишь на обычных проекторах. Это небольшие 3-ватные динамики, с хорошим звуком.
Программное обеспечение - Android TV с Google Assistant. Это значит, что девайс может не только показывать фильмы, но и выходить в экосистему Google. С него можно смотреть, например, YouTube или запустить простую игру.

Отдельно хотелось бы сказать про очень красивый дизайн устройства. Многие пользователи говорят, что проекторы XGIMI больше походят на девайсы от компании Apple, а не на китайский ширпотреб.