Главная / Всё о мультимедиа проекторах и экранах

Всё о мультимедиа проекторах и экранах

Современный мультимедиа-проектор - это цифровое устройство, которое позволяет воспроизводить на специальном экране изображение, поступающее с подключенного компьютера, документ-камеры, медиаплеера или другого внешнего источника.

По размеру изображений с проекторами не могут конкурировать ни телевизоры, ни плазменные панели. Это позволяет проекторам занять свою, довольно большую нишу: чаще всего их используют в корпоративной сфере для демонстрации презентаций, в сфере образования для наглядности преподаваемого материала и в качестве одной из составляющих современных кинотеатров, в том числе и домашних.

Количество фирм-производителей проекторов велико, а значит, конкуренция заставляет их постоянно увеличивать количество функций и качество техники.

В связи с этим разброс цен на проекторы просто огромен. Прежде чем выбрать проектор, необходимо определить задачи, которые оно должно решать, т.к. проектор для домашнего кинотеатра будет отличаться от проектора для демонстрации презентаций в офисе или профессионального проектора для большого кинозала.

Условно проекторы можно поделить на:

    • Бюджетные 
      Проекторы для ограниченного бюджета - экономически оправданное решение. В основном используются в школах, профессиональных училищах, учебных центрах, институтах, небольших офисах, дома. Как правило, это недорогие проекторы, с мощностью светового потока в 2500-2800 ANSI Лм и минимальным количеством подключений и функций.



    • Мобильные 
      Проекторы отличаются компактным размером, минимальным весом и легко помещаются в сумке вместе с ноутбуком. Несмотря на компактность, разрешение и яркость таких проекторов не уступает аналогичным характеристикам их более "весомых" собратьев. Как правило, такие проекторы имеют ударопрочные корпуса, подключаются к ПК по USB, оптимальны для транспортировки и имеют системы защиты от кражи. Часто такие проекторы могут использовать в качестве источника сигнала внешний USB-накопитель, и их можно использовать отдельно, без компьютера.



    • Офисные 
      Офисные проекторы используются в переговорных комнатах офисов, на выставках, семинарах, конференциях, а также в учебных аудиториях. Отличительные черты офисных проекторов и проекторов для образования - световой поток мощностью от 2500 Лм, экономичный режим лампы и масса до 5 кг. Проекторы этого типа функциональнее мобильных и универсальны по применению.



    • Инсталляционные 
      Проекторы, используемые в конференц-залах, имеют высокий световой поток (от 3000 Лм), широкие возможности по настройке геометрии изображения, большое количество входных разъемов. Для этого типа проекторов характерна максимальная функциональность и "гибкость" настроек. К этой группе можно отнести и профессиональные проекторы, устанавливаемые в кинозалах. Они способны не только воспроизводить качественное изображение на огромном экране, но и транслировать 3D-видео.



    • Проекторы для домашнего кинотеатра 
      Эта категория включает проекторы с форматом 16:9 и 16:10 (с возможностью отображения форматов 4:3 и 5:4), улучшенным качеством демонстрации видео изображения и низким уровнем шума вентилятора. Возможна демонстрация компьютерного изображения. Часто способны воспроизводить 3D-контент.



  • Интерактивные проекторы 
    Интерактивные проекторы способны заменить интерактивную доску, так как они не только создают проекцию, но и распознают действия специального интерактивного маркера (стилуса) и синхронизируют их с контентом на экране. Это позволяет докладчику работать с компьютерными программами, управлять презентацией или демонстрацией изображений, рисовать или писать на проекционном экране не прикасаясь к его поверхности, вносить правки в презентации Power Point или в материалы, созданные с помощью специальных учебных программ.

 

Технологии: DLP, LCD, LED

Наиболее распространенными технологиями в современных проекторах являются DLP (Digital Light Processing) и LCD (Liquid Crystal Display), каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки, которые нужно учитывать, подбирая оптимальное решение для каждого конкретного случая.

DLP-матрица
©Texas Instruments

В DLP-проекторах изображение создается благодаря невероятно быстрой работе матрицы, состоящей из миллионов микрозеркал. Их количество на DLP-микросхеме определяет разрешение проектора: чем их больше, тем, соответственно, больше разрешение изображения. Каждое микрозекало может изменять угол наклона и отражать свет на экран через систему оптических линз (объектив) или на специальный светопоглотитель. Регулируя количество света, формирующего каждый конкретный пиксель изображения. Свет на эту матрицу поступает от мощной лампы или LED источников, и в каждый момент времени на экране проецируется изображение только для красного, синего или зеленого цветов. Эти образы настолько быстро сменяются, что человеческий глаз воспринимает их как единую цветную картинку. Наиболее распространены одночиповые и трехчиповые DLP-проекторы.

В одночиповых DLP-проекторах для создания цветного изображения между лампой и зеркальной матрицей ставится колесо, поделенное на сегменты красного, голубого и зеленого цветов (иногда добавляют узкие сегменты других цветов для корректировки отдельных оттенков). При повороте колеса меняется цвет сегмента, через который проходит свет от лампы, и за счет быстрой смены одинаковых кадров базовых цветов мы видим цветную картинку.

Недостатком этой технологии является так называемый "эффект радуги": из-за недостаточно большой скорости "моргания" картинки быстро движущиеся объекты в кадре перемещаются недостаточно плавно, а глаз зрителя может различать небольшой разноцветный шлейф. Однако этот недостаток не влияет на качество статичного изображения, поэтому одночиповые DLP-проекторы отлично подходят для демонстрации презентаций в корпоративной или образовательной сферах.

Для того, чтобы минимизировать "эффект радуги" производители увеличили количество цветных сегментов на цветовом колесе. Это позволяет кадрам сменяться в два раза быстрее, а при увеличении количества оборотов скорость смены картинок возрастает в 5 раз - до 18000 оборотов в минуту. При такой быстрой смене кадров человеческий глаз перестает различать мерцание проекции, а "эффект радуги" пропадает.

В трехчиповых DLP-проекторах цветное изображение получается за счет расщепления светового потока призмой. Преломленные лучи отправляются на три разных DMP-чипа (каждый чип отвечает за один из трех базовых цветов: красный, синий и зеленый), а затем снова соединяются, формируя привычную человеческому глазу картинку. У таких проекторов "эффекта радуги" нет, а количество оттенков цветов и градаций серого значительно больше, чем у одночиповых DLP-проекторов.

Технология LCD подразумевает наличие трех матриц, состоящих из сетки жидких кристаллов. Каждый кристалл под воздействием электрического разряда способен изменять угол наклона и пропускать через свою ячейку определенное количество света: чем больше угол отклонения кристалла, тем больше света проходит на экран. Свет от лампы расщепляется специальной призмой на спектры. Лучи красного, голубого и зеленого цветов попадают каждый на свою матрицу, а затем та часть света, которую пропускают жидкие кристаллы, соединяется и, проходя через объектив, создает цветное изображение на экране.

Одночиповый DLP-проектор 
©Texas Instruments 
Одночиповый DLP-проектор
Трехчиповый DLP-проектор 
©Texas Instruments 
Трехчиповый DLP-проектор
3LCD-проектор 
©Amazon.com 
3LCD-проектор

Достоинства DLP-технологий:

  • высокая контрастность цветов
  • глубокий черный цвет
  • равномерная засветка всей площади экрана
  • почти отсутствуют различимые глазом пиксели в получаемом изображении (это, конечно, зависит и от расстояния от проектора до экрана)
  • цветовая гамма проекций со временем не меняется, не появляется лишних оттенков
  • детали устройства более долговечны
  • во многих DLP-проекторах нет воздушных фильтров, что упрощает обслуживание устройств. 

Достоинства LCD-технологий:

  • цветовая насыщенность больше, чем у DLP-п
  • отсутствует "эффект радуги" 

Нужно заметить, что разработчики DLP и LCD-проекторов уже смогли решить большинство проблем данных технологий, но цена устройств растет пропорционально качеству воспроизводимого изображения.

3LCD-проектор
©Texas Instruments

В последнее время все большую популярность приобретают LED-проекторы. Вместо лампы в них применяются полупроводниковые источники света - светодиоды красного, синего и зеленого цветов, а в некоторых еще дополнительно ставятся голубой и желтый для корректировки цветопередачи. Обработка света производится тремя (или пятью) специальными электросхемами. Как и трехчиповые DLP-проекторы, LED-устройства с огромной скоростью проецируют на экран монохромные изображения разных цветов, которые, в итоге, сливаются в воспринимаемую человеческим глазом единую цветную картинку.

Эта технология позволяет максимально компактно располагать элементы проектора внутри корпуса и не требует установки мощных кулеров или охлаждающих элементов. Это дает возможность создавать устройства с очень небольшими габаритами и вполне конкурентоспособными характеристиками. Однако LED-проекторы имеют значительный недостаток: мощность их светового потока не превышает пока 1000 ANSI Лм. А это значит, что пока они способны воспроизводить качественное изображение только относительно небольшого размера и только в затемненных помещениях.

Мощность светового потока

Единицей измерения мощности светового потока является ANSI-люмен (Лм). От этого показателя зависит преимущественно яркость изображения: чем мощнее поток света от проектора, тем меньше можно заботиться о затемнении помещения. Естественно, в условиях прямого солнечного света, падающего на экран, ни один проектор не может гарантировать высокого качества картинки.

При этом в проекторах с разными технологиями способы обработки светового потока различаются: у DLP-устройств лишний свет отражается в специальный поглотитель, а у LCD - свет поглощается самой ЖК-матрицей. В последнем случае матрица может значительно нагреваться, и для ее охлаждения ставятся специальные вентиляторы. Для предохранения оптики проектора от пыли, в него ставят специальные фильтры, которые приходится систематически менять.

Стоит учитывать, что в рекламе обычно называют максимально возможную яркость, однако в наиболее экономичных режимах проецирования, как правило, используется не полная мощность лампы. В отличие от обычных ламп, лампы для проекторов чаще всего не перегорают неожиданно и моментально. Они с самого начала использования постепенно теряют яркость. Предельным значением, при котором лампа считается негодной для дальнейшего использования, как правило, считаются 50% от ее первоначальной яркости.

При выборе проектора рассчитывать величину необходимого светового потока нужно с учетом следующих факторов:

  • требуемый размер изображения
  • размеры и форма помещения, где будет установлен проектор
  • а также характер освещенности помещения. 

Например, в большом, но сильно затемненном помещении можно получить большое и яркое изображение, используя проектор с относительно небольшим световым потоком. В то же время, в небольшой, но очень светлой комнате может потребоваться проектор с мощным световым потоком.

Экономный режим

Экономный режим эксплуатации проектора максимально рационально использует его возможности. Это позволяет продлить срок службы лампы, уменьшить шум вентиляторов и расходы электроэнергии, а также снизить расходы на обслуживание проектора.

Контрастность изображения

Под контрастностью изображения подразумевают соотношение самого яркого пикселя к самому темному"Статическая контрастность" - это соотношение яркости черных и белых пикселей. Чем выше этот показатель, тем ярче и детальнее светлые сцены и тем больше вероятность, что черный цвет не покажется тёмно-серым.

Многие производители встраивают в проекторы специальную диафрагму, которая уменьшает световой поток в темных сценах и увеличивает в светлых. Такое динамическое изменение луча позволяет более рационально использовать свет от лампы, но не может увеличить настоящую яркость или статическую контрастность проектора. Хотя визуально этот эффект дает отличный результат, в ярких и темных сценах могут теряться мелкие детали и оттенки, что важно при выборе устройства для домашнего кинотеатра. Однако такой прием дает возможность производителям указывать в характеристиках устройства так называемую "динамическую контрастность", т.е. соотношение уровней белого цвета, измеренного при максимальной яркости подсветки, и уровня черного - при минимальной.

Разрешение проектора и формат изображения

Разрешением изображения называют общее количество пикселей, из которых оно состоит. Чем выше это разрешение, тем больше деталей может воспроизвести проектор и тем качественнее будет картинка. Разрешение проекторов определяется количеством ячеек и микрозеркал LCD и DLP-матриц: Ячейки бывают разного размера, поэтому разные матрицы с одной диагональю могут иметь разное разрешение.

Формат изображения - это фактическое соотношение сторон кадра. Наиболее распространены форматы 4:3, 16:9 и 16:10. Формат 4:3 наиболее распространен в телевещании, однако цифровой телесигнал в качестве HDTV обычно транслируется в формате 16:9. Кроме того, форматы 16:9 и более редкий 16:10 используется в киноиндустрии. Матрицы формата 4:3 могут воспроизводить изображение с соотношением сторон 16:9 или 16:10 и наоборот. В таком случае возможны два варианта: изображение может подгоняться под стандартный для проектора формат, т.е. искажаться; изображение остается без искажений, однако используется не вся поверхность матрицы.

По поддерживаемому разрешению современные проекторы можно условно разделить на несколько групп:

    • Для просмотра телевизионного сигнала с кодировкой цветности NTSC, PAL и SECAM хватает разрешения SVGA (800х600) или XGA (1024х768). Такие проекторы, как правило, имеют базовое соотношение сторон 4:3.



    • Для просмотра широкоформатного видео оптимально подходят проекторы формата 16:9 и 16:10 и разрешением WXGA (от 1280 x 720 до 1366х768), WXGA+ (1366 x 800), SXGA (1366 x 1024), SXGA+ (1400 x 1050), UXGA (1600 x 1200).



    • В последнее время большинство производителей стараются выпускать проекторы с максимально возможным разрешением - Full-HD (1920x1080) и WUXGA (1920 x 1200). Такое качество изображения подходит для трансляции видео в формате HDTV и Blu-Ray и с соотношением сторон 16:9 и 16:10. Full-HD и WUXGA проекторы идеальны для использования в домашних кинотеатрах.



  • В корпоративной сфере и в образовательных учреждениях для воспроизведения графических материалов, таблиц и презентаций чаще всего используются проекторы с соотношением сторон 4:3 и разрешением XGA (1024 х 768).

Минимальное и максимальное расстояние до экрана

Стандартные проекторы, как правило, устанавливаются не ближе чем в 3-4 м от экрана. Такой вариант хорош, когда между проектором и экраном нет посторонних предметов, а размер помещения позволяет такую установку.

короткофокусные и ультракороткофокусные проекторы
©Media Performance Group Blog

В небольших аудиториях удобно использовать короткофокусные проекторы. Они могут располагаться на расстоянии 1,5 метров от экрана. В совсем маленьких помещениях есть смысл устанавливать ультракороткофокусные проекторы, способные отображать качественную картинку с расстояния от 0,3 м. Это, с одной стороны позволяет наиболее рационально использовать пространство в комнате, а с другой - минимизирует количество теней на экране. Такая способность делает короткофокусные и ультракороткофокусные проекторы оптимальным вариантом для использования с интерактивными досками: тени от рук лектора или ведущего презентации не мешают специальным датчикам синхронизировать работу стилусов и всей интерактивной системы в целом. Для установки короткофокусных и ультракороткофокусных проекторов лучше всего использовать специальные настенные крепления.

Максимальное расстояние от проектора до экрана не менее важно: чем оно больше, тем крупнее каждый пиксель изображения и меньше яркость изображения на экране.

Установка проекторов

Большинство современных устройств имеет функции прямой и обратной проекции, т.е. может находиться как перед экраном, так и за ним, воспроизводя зеркально отображенную картинку. Кроме того, проекторы могут устанавливаться на разной высоте - от пола до потолка. Чаще всего, проекторы помещают на расположенный напротив экрана стол или на специальное потолочное крепление (особенно короткофокусные и ультракороткофокусные). При размещении проекторов не на центральной оси экрана - выше или ниже, правее или левее - проекция искажается и принимает форму трапеции, поэтому многие производители оснащают свою технику функцией коррекции этих искажений: чаще - по вертикали, реже - по горизонтали. С одной стороны это делает возможности установки значительно более гибкими, с другой - незначительно влияет на качество изображения.

Многие проекторы имеют возможность сдвига объектива. Эта способность также упрощает установку, однако, никак не влияет на качество проекции. Стандартные проекторы предназначены только для установки на горизонтальные поверхности. При неправильном их размещении возрастает риск перегрева и поломки. Однако в последнее время некоторые фирмы выпускают модели, которые могут выдерживать установку практически под любым углом к полу или потолку. В спецификациях эта возможность обозначается обычно как "360°". Она позволяет размещать проекторы в любом месте помещения и, в том числе, делать проекции на рабочий стол или на пол, превращая их в часть интерактивной системы.

Как выбрать проекционный экран

Проекционный экран - непременная часть любой презентации или системы домашнего кинотеатра. Как бы ни был хорош проектор сам по себе, изображение должно проецироваться на поверхность, которая позволит множеству зрителей комфортно воспринимать графику, текст и динамичное видео.

Выбор правильного проекционного экрана очень важен. Использование проекционного экрана преследует две цели: отображение информации без потери качества и направление проецируемого света на аудиторию. Оптимальное восприятие картинки получается, когда обе эти цели достигнуты. Каждая ситуация уникальна, и на правильный выбор проекционного экрана влияют такие факторы, как уровень общей освещенности, яркость проектора, его расположение и характеристики помещения.

Установка проектора и помещение для презентаций

Обстановка комнаты для презентаций (угол обзора) и расположение проектора (на потолке или на столе) - вот первичные факторы, определяющие выбор ткани проекционного экрана. Каждый проекционный экран отражает проецируемое изображение в соответствии с определенным принципом. Свойство проекционного экрана отражать свет в заданном направлении не только определяет угол обзора, но и влияет на яркость изображения. Проекционный экран, который отражает свет равномерно, имеет большой угол обзора и низкий коэффициент усиления. Проекционные экраны, фокусирующие свет в луч, представляют больший коэффициент усиления при меньшем угле обзора.

Уровень общей освещенности и светоотдача проектора

Степень яркости изображения, необходимая для четкого восприятия (количество света, исходящего от проекционного экрана), зависит от уровня общей освещенности, коэффициента усиления. характеристики экранного полотна и светоотдачи проектора. Для достижения четкого высококачественного изображения, такие параметры, как яркость проектора, размер проекционного экрана и коэффициент отражения полотна должны быть приведены в соответствие друг другу. Расчет можно выполнить, используя следующую формулу:


Воспринимаемая яркость, отраженная от экрана, выражается в люксах. Для оптимального качества изображения соотношение между выраженной в люксах яркостью проекционного экрана и стены за ним должно быть не менее 5:1. В качестве правила можно принять следующее: при нормальном окружающем освещении воспринимаемая яркость, отраженная от стены, составляет около 80 люкс, а количество света (люкс), отраженного от проекционного экрана, должно быть около 400 люкс. При слабом окружающем освещении воспринимаемая яркость, отраженная от стены, составляет приблизительно 20 люкс, и количество света, исходящего от экрана, должно быть около 100 люкс.

Четыре шага для выбора подходящего вам экрана

1. Определите оптимальный размер экрана, исходя из размеров комнаты, а также планируемого количества зрительских мест и их расположения. Считается правильным подбирать экран под аудиторию, а не под проектор.

      Правила для расчета размера экрана, используемого 
в бизнесе и в учебных целях
    :
  • Высота экрана должна равняться примерно 1/6 расстояния от экрана до последнего ряда кресел зала. Таким образом, будет различим текст и мелкие элементы проецируемого изображения. Лучше всего, если передний ряд расположен от экрана на расстоянии, примерно вдвое превышающем высоту полотна.
  • Нижняя часть экрана должна быть минимум на 125 см выше пола аудитории, дабы сидящие в дальних рядах имели хороший обзор. Для этого может потребоваться увеличение области над изображением для экранов, монтируемых на потолок.

      Правила для расчета размера экрана, используемого 
в домашних кинотеатрах
    :
  • Высота экрана должна примерно равняться 1/4 расстояния от полотна до последнего ряда кресел. Лучше всего, если передний ряд расположен от экрана на расстоянии, примерно вдвое превышающем высоту полотна.
  • Нижний край экрана должен находиться на высоте от 60 до 90 см от пола. Для этого может потребоваться увеличение области над изображением для экранов, монтируемых на потолок.

2. Выберите подходящий вам формат для проецирования.

Наиболее распространенными являются следующие форматы:

Видео формат 4:3 1,33:1
Формат HDTV 16:9 1,78:1
Широкий формат 16:10 1,60:1
Формат Cinemascope 21:9 2,35:1
Квадратный формат ширина = высота

3. Выберите поверхность экрана, которая подходит к вашим условиям просмотра и параметрам проектора.

Если экран будет использоваться с различными проекторами, следует отдать предпочтение полотну, отвечающему требованиям наименее производительного варианта проецирования.

4. Выберите тип экрана, который подходит именно вам.

Сделайте выбор между переносным, настенным или потолочным вариантами монтажа фронтального проекционного экрана, с ручным или электрическим управлением. Может быть, в вашем случае самым подходящим является обратное проецирование. Обычно, если вам нужно проекционное оборудование на регулярной основе, стоит отдать предпочтение экрану с креплением на стене или потолке. В случае, если вам потребуется использовать полотно в разных местах, лучше подойдет переносной экран.