3.4. Мультимедийная аппаратура

Мультимедиа-проекторы

В настоящее время существует достаточно большой выбор мультимедиа-проекторов, различные компании поставляют их на российский рынок (Роlymedia, Activision и др.). Предшествовали мультимедиа-проекторам видеопроекторы, которые позволяют осуществлять проекцию на экран видеоизображения с видеомагнитофона, видеокамеры, однако вслед за видеопроектором появляется более универсальный мультимедиа-проектор, который позволяет выводить на экран оцифрованную информацию с ПК и аналоговую видеоинформацию.

Прежде всего, к проектору подключается ПК и (если это необходимо) контрольный монитор, что позволяет выводить на экран любую текстовую и графическую информацию. Графическая информация может быть представлена в виде схем, слайдов (цифровых фото), цифрового видео, анимации. Для представления на экран видеоинформации к проектору могут подключаться видеокамера, спутниковый ТВ тюнер, видеомагнитофон, проигрыватели видео- и DVD-дисков, а для контроля - телевизор. Проектор имеет встроенные динамики и может воспроизводить звуковую информацию. Для небольших аудиторий (около 50 человек) их мощности, как правило, хватает, однако если аудитория большая, то звуковой сигнал с проектора усиливается и воспроизводится колонками.

В основу формирования изображений в современных проекторах заложены, в основном, две технологии: технология с тремя ЖК-панелями и DLP (Digital Light Processing), разработанная фирмой Texas Instruments.

ЖК-панели, или LCD (Liquid Crystal Display - жидкокристаллический дисплей) применяются в настоящее время активного типа, в которых каждый элемент матрицы (пиксел) основан на индивидуальных переключающих элементах TFT (Thin Film Transistor - тонкопленочный транзистор). В цветных панелях LCD TFT-типа каждая точка LCD непосредственно контролируется тремя транзисторами. При VGA-разрешении (640x480) всего 921600 транзисторов. Они напыляются на стеклянную пластину вместе с проводящими электрический ток проводниками и невидимы для глаза. Такая технология используется для дисплеев персональных компьютеров и видеопанелей к оверхед-проекторам. Панель помещается на оверхед-проектор, свет от которого, пройдя через панель, проецируется на экран. К панели могут подводиться сигналы от видеомагнитофона или компьютера. Яркость изображения пропорциональна световому потоку, испускаемому оверхед-проектором, и отношению рабочей площади панели к площади стола проектора. Для использования с LCD-панелями рекомендуются только оверхед-проекторы высокой интенсивности со световым потоком не менее 4000 люмен. При применении менее мощных проекторов яркость изображения будет слишком малой. Дело в том, что LCD-панели пропускают только примерно 5-8% от падающего на них света. При световом потоке оверхед-проектора 4000 люмен и соотношении площади рабочей части панели к площади стола проектора 1:2, световой поток после прохождения панели составит всего 4000х0,5х5%=100люмен. Таким образом, стоит учитывать, что яркость изображения будет существенно меньше, чем при использовании традиционных транспарантов (пленок) с оверхед-проектором. Поэтому для панелей желательно использовать максимально мощные оверхед-проекторы, однако при этом аудиторию, где проводятся занятия, все равно придется затемнять. Именно поэтому панели к оверхед-проекторам не нашли широкого распространения.

Получили широкое распространение проекторы с тремя LCD-панелями. В этих проекторах применяются три монохромные LCD-панели. Каждая из панелей отвечает за один из первичных цветов: красный, зеленый или синий. Свет от лампы с помощью дихроичных зеркал (ДЗ) расщепляется на три цвета. Дихроичные зеркала позволяют достичь резкого разделения на цвета, что позволяет добиться качественной цветопередачи. Прошедшие через LCD-панели пучки света объединяются и проецируются на экран. Это напоминает устройство трехлучевых проекторов, но есть существенные отличия. Изображение в данном случае объединяется внутри проектора, а не на экране, как в случае с трехлучевым проектором. Это исключает необходимость настройки схождения лучей на экране.

Рис. 3.4.1 Рис.3.4.2

Для данного типа проекторов характерны более естественная цветопередача и большие значения световых потоков.

Реализация технологии DLP позволила компании Texas Instruments сконструировать оптическую систему, которая легче и компактнее используемых в жидкокристаллических проекторах. Это технология цифровой матрицы микрозеркал, которая не требует поляризованного света. На рис. изображена схема процесса формирования изображения. Матрица микрозеркал представляет тысячи крошечных квадратных микрозеркал размером 16 х 16 мкм, смонтированных на шарнирах поверх статической оперативной памяти.

Зеркала могут поворачиваться из одного положения в другое со скоростью 1000 р/сек. Если растр экрана 800 х 600, то столько и микрозеркал.

DLP отражает непосредственно цифровой сигнал и создает возможность для получения изображения высокого качества, свободного от помех, с цифровой шкалой градации серых тонов и воспроизводства цвета. Из-за близкого расположения микрозеркал изображение проектируется как целостная картинка высокой разрешающей способности. Изображение, полученное с помощью такого проектора, не разделено привычными квадратиками (пикселами).

Белый свет фокусируется на колесо, состоящее из трех цветных фильтров, которое вращается с частотой 60 Гц. Оно вращается в соответствии с красным, зеленым и синим видеосигналами, которые подаются на цифровую матрицу микрозеркал. Зеркала поворачиваются в зависимости от того, в каком месте и какой интенсивности каждого цвета требуется. Изменяя время положения; каждого зеркала в той или другой позиции, можно проецировать на экран полноцветную цифровую картину. Человеческий глаз интегрирует соответствующие цвета и видит полноцветное изображение.

Жидкокристаллические матрицы работают на поляризованном свете. Это означает, что 50% света лампы отфильтровывается поляризатором и вообще не попадает на LCD. Еще часть блокируется транзисторами, управляющими электродами и проводниками в ячейках LCD. Вещество жидкого кристалла также поглощает свет. В результате только малая часть света проходит через панель ЖК на экран. В технологии ЖК матриц постоянно идет работа по уменьшению потерь света, но сама технология ограничивает возможности. Соревнование этих двух технологий продолжается. Например, портативный DLP-проектор LITEPRO-420 имеет вес около 3 кг и световой поток 500 ANSI люмен, а проектор SONY VPL-CS1, работающий на современных ЖК-панелях, также имеет вес около 3 кг и световой поток 600 ANSI люмен, что достаточно для работы в аудитории с контролируемым освещением. Еще более удачный вариант проектора для учебных аудиторий - это проектор SONY VPL-PX1, поставляемый компанией Polymedia.

Его яркость 1000 ANSI люмен, вес 4 кг, размер чуть больше пачки бумаги формата А4, видеоразрешение 750 ТВ-линий; он обеспечивает изображение от 1 до 5 м с расстояния до экрана 1,6 - 10,5 м, автоматически распознает 37 видов компьютерных и видеосигналов.