mYYlywjooy

К концу двадцатого века начали появляться первые мультимедийные проекторы, которые использовали в качестве носителя графической информации специальные жидкокристаллические пластинки. Такие пластинки можно было применять вместо прозрачных слайдов в оверхедпроекторах.

С течением времени, в основу мультимедийных проекторов легла технология цифровой обработки света – DLP (Digital Light Processing). [17] Через некоторое время она была дополнена технологией цифрового микрозеркального дисплея DMD (Digital Micromirror Display). Эта технология позволяла управлять большим количеством крошечных зеркал, меняя их положение в пространстве для перенаправления светового потока. Эта технология позволила улучшить качество результирующего изображения и немного удешевить и упростить весь технологический процесс. [16]

Постепенно совершенствуясь, мультимедийные проекторы обзавелись большим количеством жидкокристаллических матриц, более яркими и долговечными лампами, усовершенствованной оптической системой и многим другим.

Современные мультимедийные проекторы обрели огромную популярность за последние годы. Ими оборудованы практические все конфе- ренц-залы, многие аудитории университетов и классы школ. Часто мультимедийные проекторы приобретают и для бытового использования.

Внешний вид современного мультимедийного проектора представлен на Рис. 27.

Рисунок 27. Общий внешний вид типового современного мультимедийного проектора

2.2. Виды и назначение проекторов

Мультимедийные проекторы можно условно разделить на несколько основных категорий по сфере применения.

К первой из них можно отнести мощные устройства с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, использующиеся в

51

профессиональной деятельности. Это, как правило, дорогие, высокотехнологичные устройства, больших размеров. [16]

Вторая категория это проекторы для бизнеса и образования. Их еще называют презентационные проекторы.

Формат матрицы проектора для презентаций соответствует обычным компьютерным мониторам. Такие проекторы могут с приемлемым качеством передавать видеоролики и цветные изображения, и их более чем достаточно для отображения схем, диаграмм, чертежей и т.п.

Третья категория проекторов это проекционные устройства, рассчитанные на применение в быту. Они, как правило, отличаются относительно низкой ценой, небольшим набором функций и не рассчитаны на большую мощность и длительное время непрерывной эксплуатации.

Четвертая категория устройств это специальные проекторы для инсталляций в общественных местах, например, в барах, ресторанах, больших торговых центрах, на вокзалах и т.п. Особенность таких проекторов - работа в сложных условиях. Поэтому часто их защищают от дыма, пыли и прочих агрессивных факторов внешней среды специальными фильтрами, а качество изображения в них должно быть очень высоким.

2.3. Основные технологии, применяемые в проекционном оборудовании

Существуют несколько основных технологий, используя которые производят современные мультимедийные проекторы:

1.LCD-технология;

2.DLP-технология;

3.LCOS-технология;

4.CRT-технология;

5.LDT-технология.

2.3.1.Технология жидких кристаллов LCD

Использование технологии жидких кристаллов (Liquid Crystal

Display) довольно частое явление при производстве современных мультимедийных проекторов.

Для этого используют три жидкокристаллических дисплея (или матрицы) - по одному для каждого из трех основных цветов. Цвет соответствующей длины волны пропускается через предназначенный для этого жидкокристаллический дисплей. Таким образом, формируется изображение, которое сводится воедино и проецируется с помощью специальной системы призм и линз. [16]

Проблемы такого подходя происходят из сущности самой технологии. Так как жидкокристаллические дисплеи, как было показано выше, по-

52

глощают часть светового потока, то и яркость результирующего изображения получается невысокой.

Схематично устройство проектора, выполненного по технологии

«Liquid Crystal Display» представлено на Рис. 28.

Рисунок 28. Устройство проектора, выполненного по технологии «Liquid Crystal Display»

Внастоящее время существуют дополнительные решения, призванные повысить яркость результирующего изображения. К таким решениям относятся применяемые в некоторых проекторах служебные массивы мик-

ролинз - Micro Lens Array (MLA). [16]

Также существует улучшенная версия жидкокристаллических проекторов, с еще большим количеством жидкокристаллических дисплеев. Это технология 3LCD, обеспечивающая более высокие характеристики визуализации и меньший износ жидкристаллических компонентов из-за воздействия высоких температур.

Именно по этой технологии производятся практически все современные проекторы, использующие мониторы на жидких кристаллах.

2.3.2.Технология цифровой обработки света (DLP)

Воснове технологии цифровой обработки света - Digital Light Processing (DLP) лежит другая технология – технология управления систе-

мой миниатюрных зеркал - Digital Micromirror Device (DMD). Пара этих технологий является на сегодняшний день самой многообещающей технологической основой для производства мультимедийных проекторов.

Схематично устройство проектора, выполненного по технологии

«Digital Light Processing» представлено на Рис. 29.

53

Каждое миниатюрное зеркало в проекторе отвечает за один пиксел результирующего изображения. Отклоняясь в разные стороны, зеркала регулируют количество света, попадающего на пиксел, а, следовательно и его яркость.

Для того, чтобы придать потоку света тот или иной цвет используют светофильтры, часто реализованные в форме цветового колеса, как это показано на Рис. 29.

Рисунок 29. Устройство проектора, выполненного по технологии «Digital Light Processing»

Одним из недостатков технологии является ее сильное воздействие на зрительные органы наблюдателя. Долгий просмотр изображения, полученного по этой технологии, может утомить наблюдателя. Эффект схож с эффектом утомления от просмотра мерцающего изображения.

Вторым недостатком является, так называемый, «эффект радуги», возникающий из-за применения цветового колеса. Он выражается в окрашивании границ изображения в разные цвета и также негативно влияет на утомляемость пользователя при просмотре такого изображения. [16]

Основным достоинством проекторов, выполненных по технологиям цифровой обработки света и управления микрозеркалами относится возможность выдавать очень высококонтрастные визуализации.

Однако, стоимость таких устройств, особенно выполненных по усовершенствованной технологии 3DLP, в настоящее время очень высока.

54

2.3.3. Технология на основе использования жидких кристаллов на силиконе (LCOS)

Принципиальным отличием проекторов, выполненных по технологии использования жидких кристаллов на силиконе, - Liqued Crystal on Silicon (LCOS) от рассмотренных выше, является использование вместо жидкокристаллических дисплеев нового типа матриц, получивших название усилителей изображения с прямым приводом - Direct Drive Image Light Amplifier (D-ILA).

Схематично устройство проектора, выполненного по технологии «Liqued Crystal on Silicon» представлено на Рис. 30.

Рисунок 30. Устройство проектора, выполненного по технологии «Liqued Crystal on Silicon»

Основным достоинством этой технологии является возможность получить изображения еще более высокого качества и большая сопротивляемость жидкокристаллических компонентов к агрессивным условиям внешней среды – прежде всего высокой температуре.

Всилу своей дороговизны, проекторы, выполненные по технологии использования жидких кристаллов на силиконе, чаще всего применяются для решения профессиональных задач. [16]

2.3.4.Технология CRT

Впроекторах, выполненных по технологии электронно-лучевых трубок CRT (cathode ray tube) изображение формируется практически по тем же принципам, по которым оно формируется в дисплеях на электронных прожекторах, рассмотренных ранее. После того, как изображение сформировано, оно просто проецируется через объектив (часто это три объектива

– по одному на каждый из основных цветов) на экран.

55

Технология CRT-проекторов одна из самых старых, но они находят применение в не очень сложных сферах, таких, например, как домашние кинотеатраы. Однако данной технологии все сложнее выдерживать конкуренцию с DLP-проекторами. [16]

Схематичное изображение общего принципа работы типового проектора, выполненного по технологии «Cathode Ray Tube» представлено на Рис. 31.

Рисунок 31. Схематичное изображение принципа работы проектора, выполненного по технологии «Cathode Ray Tube»

2.3.5.Технология LDT

Впроекторах, выполненных по технологии лазерного дисплея - Laser Display Technonlogy (LDT) изображение строиться с помощью лазера. Это самая «молодая» технология производства проекторов, из рассмотренных нами технологий. [18]

Основные принципы визуализации в таких проекторах схожи с принципами визуализации, применяемых в лазерных телевизорах уже рассмотренных выше.

Схематичное изображение общего принципа работы типового проектора, выполненного по технологии «Laser Display Technonlogy» представлено на Рис. 32.

56

Рисунок 32. Схематичное изображение общего принципа работы типового проектора, выполненного по технологии «Laser Display Technonlogy»

Несмотря на высокие характеристики получаемого изображения, такие проекторы пока относительно дороги и не доступны широкому кругу пользователей. Однако, они находят свое применение при решении ряда специфических профессиональных задач.

2.4. Пико-проектор

Стоит сразу сказать, что приставка «пико» в данном случае является ничем иным, чем маркетинговым ходом и не имеет никакого отношения к одной триллионной части чего-либо.

На самом деле, под пико-проекторами подразумевается класс проецирующих устройств визуализации маленького формата. Такие проекторы, как правило, не обладают выдающимися характеристиками и предназначены, в основном, для бытового использования или развлечений.

Часто такие проекторы имеют размеры и массу не больше средних размеров и массы смартфона и действительно могут помещаться в карман пиджака или джинсов.

Также, как правило, они имеют один или несколько портов для обмена информацией, так как почти никогда не имеют собственного хранилища большого размера.

Общий внешний вид пико-проектора карманного формата с поддержкой USB и карт памяти SD Card представлен на Рис. 33.

57

Первый проектор данного класса был представлен в 2006 году. Модель называлась Explay Nano Projector». Через два года появилась модель под названием «Pico Projector PK101». От названия данной модели и получил название целый класс проекторов маленького формата.

Рисунок 33. Общий внешний вид пико-проектора карманного формата

споддержкой USB

Косновным достоинствам проекторов данного типа можно отнести следующие:

Маленький размер; Низкая цена;

Удобство использования (для ограниченного круга задач); Низкое энергопотребление.

Можно отметить несколько перспективных областей использования подобных устройств визуализации. Среди них, например:

Разработка новых систем человеко-компьютерного взаимодействия;

Использование в играх в качестве интерфейсной составляющей;

Просмотр видео и графических материалов без подключения к внешнему компьютеру;

Использование в качестве «выносного» или дополнительного экрана в мобильных устройствах;

Применение в разработках, связанных с технологиями дополненной реальности; И другие.

58

Однако, практических реализаций коммерчески успешных продуктов на основе использования пико-проекторов на данный момент практически нет. Это может говорить либо о недостаточной зрелости самой технологии, либо о ее относительно узкой нише на рынке.

В целом, устройства данного класса на данном этапе их развития можно рассматривать, скорее, как забавную техническую новинку, а не полноценную замену традиционного проекционного оборудования.

Вопросы для самопроверки

1.Охарактеризуйте основные этапы в истории развития проекционного оборудования.

2.Назовите основные виды проекторов и их назначение.

3.Назовите основные технологии, применяемые в проекционном оборудовании.

4.Опишите отличительные признаки технология LCD.

5.Опишите перспективы развития технология LCD.

6.Опишите отличительные признаки технология DLP.

7.Опишите перспективы развития технология DLP.

8.Опишите отличительные признаки технология LCOS.

9.Опишите перспективы развития технология LCOS.

10.Опишите отличительные признаки технология CRT.

11.Опишите перспективы развития технология CRT.

12.Опишите отличительные признаки технология LDT.

13.Опишите перспективы развития технология LDT.

14.Опишите отличительные признаки пико-проекторов.

15.Опишите перспективы развития пико-проекторов, их достоинства и недостатки.

Список рекомендуемой литературы

Основная литература:

1.Майстренко Н.В. Мультимедийные технологии в информационных системах: учебное пособие / Н.В. Майстренко, А.В. Майстренко ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государст-

венный технический университет». - Тамбов: Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015. - 82 с.: ил., схем. - Библиогр. в кн. - ISBN 978-5- 8265-1478-8; То же [Электронный ресурс]. - URL:

59

http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=444959 (дата обращения: 16.04.2019).

2.История развития проекционного оборудования [Электронный ре-

сурс]. – URL: http://proektor.my1.ru/publ/1-1-0-3 (дата обращения: 16.04.2019).

Дополнительная литература:

1.Семендяева О.В. Аудиовизуальные технологии обучения: учебное пособие / О.В. Семендяева. - Кемерово: Кемеровский государствен-

ный университет, 2011. - 156 с. - ISBN 978-5-8353-1209-2; То же

[Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=232473 (дата обращения: 16.04.2019).

2. Карпенков С.Х. Технические средства информационных технологий: учебное пособие / С.Х. Карпенков. - 3-е изд., исправленное и дополненное. - Москва; Берлин: Директ-Медиа, 2015. - 376 с. : ил., табл. -

http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=275367 (дата обращения: 16.04.2019).

3.Мультимедийные проекторы в разрезе технологий LCD-DLP [Элек-

тронный ресурс]. – URL: http://www.tos.by/article/lcd-dlp_article.html

(дата обращения: 16.04.2019).

4.Технология LDT [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ixbt.com/dvd/ldt.shtml (дата обращения: 16.04.2019).

60