DPL-технологии

Редакция открывает новую рубрику "Мифы и реальность", в которой планирует обсуждать острые и неоднозначные проблемы. Вашему вниманию предлагается статья, посвященная DLP-технологии. В ней автор высказывает свою точку зрения по данному вопросу. Мы готовы опубликовать мнения читателей и других авторов, возможно, имеющих собственный взгляд на эту тему. Присылайте ваши отклики и предложения на info AT r-presentations DOT ru.

"Блеск и нищета"
DLP-технологии.

Марат Габдрахманов

Народу надо говорить правду. Только тогда у него раскроются глаза, и он научится бороться против неправды. (В. И. Ленин)

Читая материалы о проекторах и технологиях в журналах и Интернете, вы найдете очень много хвалебных статей о DLP-проекторах: мол, они и самые современные, и самые лучшие. Но это просто красивый миф. И возник он прежде всего благодаря очень грамотной и агрессивной политике американских фирм Texas Instruments, монопольного производителя специальных зеркальных микросхем для таких проекторов, и InFocus - крупнейшего производителя DLP-проекторов для массового спроса. В реальности любая технология имеет свои достоинства и недостатки. Так как о достоинствах написано уже огромное количество статей, основное внимание я уделю недостаткам.

Эту статью я решил написать примерно год назад, после участия в массовых тестированиях проекторов для журналов "Техника кино и телевидение", "Потребитель "Video & Audio", "PC Magazine/RE". Обращаю внимание читателей на то, что, хотя некоторые результаты тестирований могут показаться невероятными, все приводимые характеристики достоверны: они измерены инструментально и не были опротестованы фирмами - поставщиками оборудования.

Принцип DLP-технологии

В основе DLP-технологии лежит специальная микросхема, или цифровой микрозеркальный прибор - DMD (Digital Micromirror Device). Верхняя поверхность микросхемы - прозрачное стекло, под которым расположен зеркальный рабочий слой (рис. 1). Современный чип состоит примерно из миллиона микрозеркал размером 14x14 мкм каждое, зазор между зеркалами - 1 мкм (рис. 2). Каждое зеркало может находиться только в двух положениях: включено и выключено (соответственно +120 и -120 к вертикали).

Принцип работы простой: один пиксел изображения соответствует одному микрозеркалу. Чем больше разрешение изображения, тем больше необходимо микрозеркал и тем больше размер микросхемы. В положении "включено" отраженный от микрозеркала свет попадает в объектив, в положении "выключено" - в ловушку (рис. 3). Такая технология называется Digital Light Processing (DLP) - цифровая обработка света, потому что зеркало, как и любой цифровой сигнал, имеет только два состояния: "0" и "1".

Микросхема DMD Микрозеркала

Прежде чем перейти к устройству проекторов, вспомним основы физиологии зрения. Известно, что за зрение отвечают не только глаза - это совместная работа глаз и головного мозга. Зрение человека инерционно, время инерции примерно 1/25 с, на этом явлении построен современный кинематограф. Кроме инерционности, человеческое зрение обладает способностью суммирования по цветам и по времени, или интегральными свойствами. Интегрирование по цвету заключается в том, что три разных цвета (Red (красный), Green (зеленый) и Blue (синий) - RGB), показанных одновременно, человек воспринимает как один смешанный.

Любой оттенок можно воспроизвести, комбинируя эти три основных цвета. Интегрирование по времени заключается в том, что одна и та же точка на экране, светящаяся в течение 1 мс, будет казаться ярче в 10 раз, чем точка, светящаяся в течение 0,1 мс. В DLP-проекторах используются обе интегральные способности зрения человека: на экран последовательно выводят основные цвета (RGB) в течение разного времени, передавая изображение желаемого цвета и яркости.

Формирование изображенияЧем дольше микрозеркало находится в положении "включено", тем ярче человеку кажется этот пиксел. При этом понятно, что реальная яркость точки на экране неизменна, меняется только продолжительность ее свечения. Живое существо, с другой физиологией зрения, увидит просто набор коротких вспышек чистых цветов (красный, зеленый, синий), причем все вспышки одного цвета будут иметь одинаковую яркость.
Принцип работы трехчиповых DLP-проекторов достаточно физиологичен и похож на принцип работы трехпанельных LCD-проекторов (рис. 4), поэтому мы его рассматривать не будем.

Остановимся подробнее на принципе работы одночиповых DLP-проекторов (рис. 5). С целью воспроизведения цветной картинки такие проекторы передают на экран в течение очень короткого времени последовательно красное (R), зеленое (G) и синее (B) изображения. Интегрированное цветное изображение, еще раз подчеркиваю, воссоздается только в голове человека, но не на экране. Если у вас есть DLP-проектор и современная цифровая камера с маленькой выдержкой, то вы это можете сами проверить. Выведите белый фон на экран и сделайте несколько снимков подряд с минимальной выдержкой, практически все ваши кадры будут окрашены в основные цвета.

Последовательная передача цветов происходит с помощью цветного колеса, состоящего из трех цветных секторов-фильтров (рис. 6). Колесо первых проекторов вращалось с частотой 60 оборотов в секунду, или 3600 оборотов в минуту. Выбор такой частоты вращения очевиден для США, страны, в которой частота переменного тока 60 Гц и стандарт видео/телевидения NTSC подразумевает 30 кадров в секунду или 60 полукадров. Проекторы с такими колесами в специальной литературе обозначаются как проекторы с однократной скоростью (1х).

Практически все современные проекторы имеют колесо с удвоенной частотой вращения (2х), т. е. 7200 оборотов в минуту. Появление проекторов с реальной тройной частотой вращения - 10800 оборотов в минуту - маловероятно из-за того, что технически сложно изготовить цветное колесо требуемой прочности и малошумные подшипники, работающие длительное время на таких частотах. Однако выпускаются проекторы со скоростью 4х. Реально эти проекторы имеют колесо с удвоенной частотой вращения, но не с тремя цветными секторами, а с шестью. Для чего все это делается? Для уменьшения времени формирования цветной точки, которое на проекторах 1х и 2х происходит за один оборот колеса - соответственно за 17 и 8 мс, а для проекторов 4х - за пол - оборота, т. е. за 4 мс (рис. 7).

С какой целью создатели стремятся сократить время формирования цветной точки? Для уменьшения эффекта "радуги", который заключается в том, что человек видит вместо однотонного цвета различные цветные вспышки. В первую очередь это относится к людям молодым, у которых хорошее быстродействие зрения. Часто такие вспышки можно заметить, если быстро переводить взгляд с одного участка изображения на другое, например по диагонали, или просто быстро махать перед глазами ладонью с раздвинутыми пальцами. Причина эффекта - в последовательном формировании цвета. Предположим, у нас есть изображение с белым фоном, например электронная таблица или текстовый файл, а на колесе секторы находятся в таком порядке: красный - зеленый - синий. Если мы посмотрим на левый нижний угол и в момент прохождения зеленого сегмента переведем взгляд на правый верхний угол и обратно, то нам может показаться, что первый угол не белый, а цветной с нехваткой синего, и второй угол тоже цветной с нехваткой зеленого. Когда мы машем ладонью перед глазами, то в момент прохождения одного из цветных секторов пальцы закрывают от нас на короткое время фрагмент изображения, вырезая одну из цветовых составляющих.

Схема трехчипового DLP-проектора

Схема одночипового DLP-проектора

DLP-технология одна, а DLP-устройств много

Условно всю DLP-технику можно разделить на проекторы (классы 1 - 3) и специализированные устройства (классы 4 - 5).

1-й класс - одночиповые ультрапортативные или портативные DLP-проекторы для широкого потребления, рассчитанные прежде всего на показ компьютерных презентаций в офисных помещениях при искусственном освещении.

2-й класс - одночиповые проекторы, специально разработанные для домашнего кинотеатра. Как правило, это громоздкие, с низким световым потоком, дорогие устройства. Их массовое производство налажено около двух лет назад.

3-й класс - это трехчиповые, очень дорогие проекторы для больших залов и цифрового кинематографа. Такие проекторы пока еще нельзя увидеть в демозалах нашей страны, скорее всего они появятся у нас только через несколько лет, когда подешевеют хотя бы до уровня 20 тыс. долл.

4-й класс - модули для видеокубов и проекционных телевизоров. 5-й класс - специальные устройства на основе DLP-технологии (оптические коммутаторы, полиграфические машины и т. д.).

Знать класс устройства очень важно, так как многие недостатки и достоинства технологии относятся не ко всем DLP-проекторам, а лишь к отдельным классам. Далее в статье под DLP-проекторами имеются в виду только аппараты 1-го класса, если специально не оговорено иное.

Колесо с тремя цветными фильтрами Колесо для обеспечения скорости 4x

Минздрав России предупреждает: использование DLP-проекторов вредит вашему здоровью?

Весной 2002 г. к нам на фирму заехал один из наших старых военных заказчиков, постоянный слушатель семинаров, полковник N. Пару лет назад он купил у нас несколько проекторов для ситуационного центра, который теперь было решено модернизировать. Официальный поставщик этого ведомства начал привозить им разные проекторы для испытаний в реальных условиях. И однажды произошло вот что. Привезли проектор, включили. Картинка нормальная - яркая и контрастная - никаких замечаний. Но примерно через 40 мин. у всей смены появились какие-то неприятные ощущения в глазах: жжение, резь, головная боль. Обращаю внимание, это случилось с молодыми мужчинами, которые находятся на боевом дежурстве и, надо думать, прошли все медкомиссии. Я спросил у N: "А что это был за проектор?". Оказалось - DLP-проектор известной фирмы на букву "I". Тут в моей голове что-то щелкнуло, и я впервые подумал о том, что эффект "радуги", вызывающий подобные ощущения, - это только вершина айсберга, а проблема гораздо глубже.

Об эффекте "радуги" ранее было не принято упоминать в компьютерной прессе, хотя некоторые уважаемые эксперты считают, что около 20% людей наблюдают его даже при использовании современных проекторов с частотой вращения колеса 2х (Evan Powell. Which is the best? Panasonic PT-L300U vs. InFocus. http://www.projectorcentral.com. В последние год-два об этом начали писать специализированные журналы, посвященные аудио-, видеотехнике. Это связано с тем, что теперь даже в зарубежных рекламных материалах по проекторам 2-го класса указывается, что в предлагаемом устройстве эффекта "радуги" нет, так как используется 6-сегментное колесо. Так неявное стало явным.

Но эффект "радуги" - это только одно из проявлений последовательного формирования цветной точки, у многих людей болит голова, возникают другие неприятные ощущения. Еще неизвестно, что происходит с человеком, который ничего не чувствует. Не исключено, что в результате увлечения просмотром фильмов на DLP-проекторе у него может ускориться развитие катаракты или других недугов. Это всего лишь предположение. Четких данных о том, насколько вредно воздействие DLP-технологии на человека, до сих пор нет, хотя в мире уже продано более 2 млн DLP-проекторов.

Попытка научного исследования влияния просмотра DLP-изображения на зрение была осуществлена в специализированной лаборатории ВНИИТР. Исследование позволило сделать предварительный вывод о том, что длительный просмотр изображений на DLP-проекторах вызывает большую утомляемость у зрителей, нежели аналогичная работа с LCD-проекторами.

В чем может быть вредное воздействие этой технологии? Во-первых, сам последовательный принцип формирования цветной точки противоестественен - он отсутствует в природе. Последствия здесь неопределенны. Во-вторых, время вспышки одного пиксела современных проекторов находится в диапазоне 4-1000 мкс и имеет тенденцию к уменьшению. Где тот безопасный предел минимального времени вспышки для зрения? Могут ли люди, склонные к эпилепсии, смотреть такое изображение? Насколько адекватно преобразовывает человеческий мозг набор коротких вспышек в цветную точку? Воздействие изображения на мозг человека - вопрос сложный, но актуальный для современного человека. Ведь был реальный случай в Японии, когда после просмотра одного мультфильма по телевидению произошло несколько смертей.

Мне кажется, что в независимой медицинской экспертизе заинтересованы все стороны, в том числе и производители DLP-проекторов и фирма TI. Современная история США знает случаи, когда потребители получали фантастические выплаты с табачных компаний за утерянное здоровье, хотя вред табака - это очевидная истина, известная всем. В случае с DLP-технологией американский потребитель имеет больше шансов выиграть иск о потерянном здоровье, так как о вреде технологии нигде не говорится открыто.

Я уверен, что скоро, когда будут созданы дешевые проекторы 3-го класса, в США практически прекратится использование проекторов 1-го и 2-го классов. На фирменном семинаре фирмы TI по DLP-технологии в рамках выставки Infocomm'2003 были объявлены приоритеты развития технологии на этот год. Один из них - создание дешевого трехчипового конструктива для массового производства проекторов 3-го класса. Уделом слаборазвитых и бедных стран останется, как обычно, терять здоровье своего населения и одновременно обогащать транснациональные монополии.

При сравнении различных проекторов в магазине покупателей обычно впечатляет качество DLP-проекторов, однако дома, особенно при длительном просмотре, многие люди жалуются на усталость и головную боль от такого "механического цветового" телевидения, поэтому относиться к DLP-проекторам следует с осторожностью. (Андрей Журавлев. Видеопроекторы в домашнем кинотеатре. http://www.digitalvideo.ru)

Глаза утомляются от любого дисплея, будь то телевизор или проекционная система. Однако именно DLP-технология, особенно в своих ранних воплощениях, заставила обратить усиленное внимание на данный фактор. Очевидно, сложный механизм синтеза изображения на экране, сопровождающийся яркими вспышками отдельных пикселов, который зрительный механизм интегрирует во времени, плюс последовательное наложение цветовых полей, не говоря уже о пиксельной структуре (особенно при невысоком разрешении матрицы), и являются причиной того, что даже при хороших цветопередаче и четкости зритель иногда чувствует некий дискомфорт. Этот эффект носит субъективный характер, но все же одни модели проекторов оцениваются как "утомительные" большим количеством людей, чем другие. Иногда у зрителя складывается ощущение, что он надел чужие очки: наступает легкое головокружение, глаз как будто все время пытается подстроиться под экран, будучи не в силах "поймать фокус", хотя проектор сфокусирован идеально. LCD-проекция, безусловно, обладает гораздо более естественным механизмом получения изображения, практически аналогичным кинопленке (Андрей Журавлев, Артур Фрунджян. Кинопробы: часть вторая. Эра DVD, апрель-май 2003).

Самый главный секрет DLP-технологии - 4-й сектор!

Формирование цветаНесколько лет назад, в самый разгар популярности черного текста на белом фоне для офисных компьютерных программ, неизвестный гений придумал 4-й прозрачный сектор и создал 4-секторное колесо, "секретное оружие" современных DLP-проекторов. Суть изобретения - увеличение яркости белого поля путем уменьшения цветовой насыщенности изображения. Такое решение оправдано только для показа простых компьютерных картинок, где цвета носят условный характер.

Сравним классическое 3-секторное и 4-секторное цветные колеса (рис. 1 и 2). Предположим, что вращаются они с одинаковой частотой и пропускание каждого цветного фильтра равно 1/3 от белого света, угловые размеры секторов одинаковы и составляют соответственно 1/3 и 1/4 окружности.

Рассчитаем интенсивность свечения (ИС) пиксела для 3-секторного и 4-секторного колес (в условных единицах):

ИС3 = ВРЕМЯ ∙ Пропускание RGB = 1/3 ∙ 1/3(R) + 1/3 ∙ 1/3(G) + 1/3 ∙ 1/3(B) = 1/3 у.е.
ИС4 = ВРЕМЯ ∙ Пропускание WRGB = 1/4 ∙ 1(W) +1/4 ∙ 1/3(R) + 1/4 ∙ 1/3(G) + 1/4 ∙ 1/3(B) = 1/2 у.е.

Кроме того, оценим свечение пиксела без примеси белого света для 4-секторного колеса:

ИС4 = ВРЕМЯ ∙ Пропускание (W=0)+RGB = 0∙ 1(W) +1/4 ∙ 1/3(R) + 1/4 ∙ 1/3(G) + 1/4 ∙ 1/3(B) = 1/4 у.е.

Из приведенных формул видно, что только за счет модификации цветного колеса мы получаем прирост светового потока в 1,5 раза, причем не нарушая стандарта ANSI! Происходит это за счет подмешивания белого света к цветному, картинка "разбеливается", уменьшается цветовая насыщенность. Если сравнивать второй и третий расчеты, то видно, что они отличаются в два раза. Для нашего примера, световой поток проектора по формированию "честной" цветной точки будет в два раза ниже, чем при формировании "белесой" точки.

Такие примеры расчетов "на пальцах" я давал на семинарах, проводимых компанией Activision несколько лет назад, и мне всегда хотелось, как бывшему физику-экспериментатору, узнать реальные экспериментальные данные о степени влияния этого 4-го сектора. И я получил их примерно год назад во время массовых тестирований для ряда российских СМИ. Это - первая публикация полученных тогда результатов (более того, насколько я знаю, это первая в мире публикация с численными экспериментальными данными о степени влияния прозрачного сектора на общий световой поток DLP-проектора).

Прежде чем перейти к результатам опытов, напомним, как формируется цветная точка в современных компьютерах. Любой цвет можно создать, комбинируя три основных цвета: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue). Интенсивность каждого цвета лежит в диапазоне чисел от 0 (нет сигнала) до 255 (максимальный сигнал). Если мы будем подавать на вход монитора или проектора сигнал с одинаковыми значениями основных цветов (R=G=B), то мы увидим серую точку (см. табл. 1).

Измерение освещенности белого и цветных полей

Эта методика самая простая и легкая, каждый может сам проверить свой проектор. Для этого нужен только люксметр (о том, где его можно купить, читайте на www.r-presentations.ru/dlp), проектор и компьютер. Сначала устанавливаем проектор, подключенный к компьютеру, и крепим люксметр в любой центральной точке экрана. Затем подаем на вход проектора последовательно четыре сигнала: красный 100% (Red=255), зеленый 100% (Green=255), синий 100% (Blue=255) и белый 100% (Red=Green=Blue=255). Сделать это можно с помощью бесплатной программы "DLP-test" (www.r-presentations.ru/dlp) или любой другой аналогичной. Полученное значение освещенности записываем, находим сумму освещенностей первых трех сигналов и сравниваем ее с четвертой.

Допустим, у нас получились такие цифры: красный - 220 лк, зеленый - 928 лк, синий - 98 лк, RGB-сумма (сумма освещенностей основных цветов) - 1246 лк. Если наш проектор был LCD или DLP с цветным колесом без прозрачного сектора, то освещенность белого поля (четвертое измерение) будет не больше RGB-суммы, например 1240 лк. На первый взгляд, у нас получились парадоксальные результаты: RGB-сумма больше значения освещенности белого. Объяснение простое: в момент измерения каждого цвета остальные две ЖК-панели немного пропускают свет, и так происходит трижды. Этот дополнительный свет объясняет превышение RGB-суммы над значением освещенности белого поля.

Самое интересное, когда у нас RGB-сумма меньше, чем освещенность белого поля. Это указывает, как правило, на то, что тестируемый DLP-проектор содержит прозрачный 4-й сектор (см. табл. 2). Чем больше разница между этими значениями, тем более белесое изображение вы видите. Пусть освещенность белого поля равна 2150 лк, тогда (RGB-сумма)/White = 1246/2150∙100%= 58%. Реальная картинка такого проектора только на 58% цветная и на 42% "разбавлена белым".

Цветное колесо с тремя секторами Цветное колесо с четырьмя секторами

4-й сектор в динамике

Ответ CRT-технологии на 4-й сектор Во время описанных измерений мы всегда подавали на вход только одно значение, равное 255. Назовем его параметром a, а проделанные четыре измерения - серией измерений с параметром a=255.

Немного усложним наш эксперимент и сделаем много серий измерений во всем диапазоне значений параметра (a: от 0 до 255. Результаты вы видите на графике (рис. 3.1). Приведенный график - реальный и соответствует проектору PLUS U2-1150. Ось X соответствует значению входного параметра, ось Y - освещенности на экране в условных единицах. Заштрихованная область - это вклад 4-го сектора. Видно, что белый свет начинает примешиваться при значениях a>150. Исходя из этого графика, можно сделать вывод, как будет вести себя цветовая насыщенность изображения (рис. 3.2) и СП (рис. 3.3) типичного современного DLP-проектора 1-го класса.

Примеры значений освещенности белого и цветных полей для LCD- и DLP-проекторов

"Кардиограмма" DLP-проектора

Осциллограмма Для детального изучения параметров DLP-проектора я собрал простейшую самодельную схему (рис. 4). Я использовал проектор с компьютером, быстродействующий фотоприемник и осциллограф-приставку к компьютеру. С помощью этой схемы я определил частоту вращения колеса, угловые размеры каждого сектора, взаимное расположение цветов на цветном колесе (рис. 5 и 6). В общем, увидел, как работает "сердце" DLP-проектора (рис. 7-10, табл. 3) .

Теперь алгоритм работы 4-го сектора стал очевиден. Существует некоторый граничный уровень сигнала (L), который должен превысить и красный, и зеленый, и синий сигналы. Для проектора PLUS U2-1150 этот уровень равен примерно 150. Если уровень входного сигнала хотя бы одного цвета меньше L, 4-й сектор неактивен. Если уровни превышают L, происходит подмешивание белого света прямо пропорционально минимальному значению цвета из входного набора сигналов таким образом, что если min=L, то подмешивание составит 0%, если min=255, подмешивание белого света - 100%.

Коротко это можно записать так:

L - уровень включения 4-го сектора
(R>L) AND (G>L) AND (B>L).
Время свечения 4-го сектора = {1 - [255 - Min (R,G,B) ] / (255 - L)} ∙ 100%.

Рассмотрим несколько примеров для проектора с L=155 (максимальная разница 255 - 155=100) (см. табл. 4).
Благодаря такому простому алгоритму подмешивание белого света происходит только на светлых участках изображения, что практически незаметно для глаз.

Влияние четвертого сектора на цветовой поток Цветная насыщенность изображения
Световой поток проектора

Обман 1- и 2-го рода

Увеличение яркости изображения путем уменьшения цветовой насыщенности в быту Как показала практика тестирования, все производители завышают значения светового потока проекторов. Мы детально рассмотрим это в специальной статье в одном из будущих номеров, сейчас я хотел бы ограничиться только практическими выводами.

1. "Обман 1-го рода" имеет место для проекторов всех технологий, реальный средний световой поток проектора равен примерно 70% рекламируемого.

2. "Обман 2-го рода" характерен только для DLP-проекторов с 4-м сектором. "Честный" световой поток без примеси белого обычно равен 35-50% реально измеренного по методике ANSI (DLP-проекторы 2-го класса не содержат 4-й сектор).

3. Другими словами, реальный средний световой поток проектора по цветному изображению для подавляющего большинства DLP-проекторов 1-го класса равен 28-45% рекламируемого (и это с новой лампой, табл. 5).

Из табл. 5 видно, что у реальных проекторов "вклад" белого сектора близок к приведенному в начале статьи примеру и равен 40-50% общего СП, хотя угловой размер белого сектора меньше 90╟ и равен 50-65╟. Этот результат можно объяснить тем, что, во-первых, реальный вклад каждого цвета в суммарную яркость различен вследствие спектральной чувствительности зрения человека (спектральная чувствительность люксметра совпадает с чувствительностью зрения). Во-вторых, цветные фильтры вырезают узкую часть спектра и воздействие вырезанных цветных участков меньше 100%. Например, если предположить, что для проектора PLUS U2-1150 пропускание W сектора равно 100%, то тогда пропускание цветных секторов будет равно: R=13%, G=62%, B=2%, а сумма цветных участков - 77% .

После 50-100 ч эксплуатации лампы световой поток снизится еще (как быстро и насколько низко может упасть световой поток проектора в результате износа лампы, вы сможете узнать в одном из следующих номеров).

Схема измерения осциллограммы

DLP-люмены

Наряду с ANSI-лм можно ввести новые понятия: DLP - лм - рекламируемый световой поток DLP-проектора и LCD-лм - рекламируемый световой поток LCD-проектора.

Для простоты можно считать, что

1 LCD-лм=2 DLP-лм

т. е. для получения одинакового насыщенного цветного изображения LCD-проектор с рекламируемым световым потоком 1000 ANSI-лм будет примерно соответствовать DLP-проектору с рекламируемым световым потоком в два раза большим - 2000 ANSI-лм.

В дополнение к сказанному рассмотрим еще ряд мелких недостатков DLP-технологии.

Цветовое колесо (Sharp Z-9000) Цветовое колесо (PLUS U2-1150)

Мерцание или яркостный шум

"Эффект следующий: кажется, будто движущийся объект перетекает (на матрицах с меньшим разрешением - "пересыпается") сам в себя. Иногда кажется, что перед экраном роятся мелкие прозрачные насекомые" (Журавлев А., Фрунджян А. Кинопробы: часть вторая. Эра DVD, апрель-май 2003). Это явление может быть вызвано разными причинами. Короткие цветные импульсы при формировании темных цветов и дополнительные яркие вспышки белого света при формировании ярких цветов вполне могут выглядеть как мерцающие звезды или прозрачные насекомые. К таким же эффектам могут привести переходные колебательные процессы в момент переключения зеркала. Эти процессы отчетливо наблюдаются на осциллограммах.

Таблица. Параметры некоторых DLP-проекторов

Таблица. Зависимость работы 4-го (белого) сектора от входного сигнала

Дрожание изображения

Если внимательно присмотреться к изображению от DLP-проектора, то, как правило, оно всегда немного дрожит. Это связано вероятнее всего с оптическими и геометрическими неоднородностями цветного колеса, которые мы наблюдаем на экране.

PLUS U2 -1150
Рис. 8.6. R=G=B=140
(PLUS U2 -1150)
PLUS U2 -1150
Рис. 8.1. R=G=B=0
(PLUS U2 -1150)
PLUS U2 -1150
Рис. 8.7. R=G=B=150
(PLUS U2 -1150)

Нестабильность параметров

Некоторые модели современных DLP-проекторов показывают иногда просто фантастические результаты. Например, один DLP-проектор, новинка середины 2002 г., продемонстрировал реальную контрастность по шахматному полю Кшп=30. Естественно, эти данные не были опубликованы. Редакция, получив от нас такие данные тестирования, была вынуждена ограничиться в публикации только субъективными тестами.

PLUS U2 -1150
Рис. 8.2. G=B=0
(PLUS U2 -1150)
PLUS U2 -1150
Рис. 8.8. R=G=B=160
(PLUS U2 -1150)

NTSC, PAL, SECAM

При общих равных условиях большинство DLP-проекторов скорее всего лучше будут показывать видео-сигналы в NTSC-формате, так как его кадровая частота 60 Гц кратна частоте вращения 120 Гц цветного колеса подавляющего большинства современных проекторов. Редкие исключения, например проектор Sharp Z-9000, у которого частота вращения колеса равна 150 Гц, должны лучше показывать видео в стандартах PAL и SECAM, более популярных в России и кратных 50 Гц.

PLUS U2 -1150
Рис. 8.3. G=255, R=B=0
(PLUS U2 -1150)

PLUS U2 -1150
Рис. 8.9. R=G=B=170
(PLUS U2 -1150)

PLUS U2 -1150
Рис. 8.4. R=0, G=B=255
(PLUS U2 -1150)
PLUS U2 -1150
Рис. 8.10. R=G=B=180
(PLUS U2 -1150)

Советы и напутствия

1. Покупка проектора

Не удивляйтесь неосведомленности продавцов проекторов, особенно если это происходит в компьютерной или многопрофильной фирме. Не верьте им на слово, часто они сами не знают или не понимают, что говорят и что продают.

Если в рекламе изготовителя или описании проектора прямо не написано об отсутствии 4-го сектора, значит он есть. Как правило, он есть во всех проекторах 1-го класса.

Помните, что реальный световой поток по цветному полю DLP-проекторов с новой лампой в среднем составляет 28-45% рекламируемого и 70% по белому полю.

Если у вас есть DLP-проектор, рекомендую чаще использовать для оформления презентаций 100%-ный белый и 100%-ный черный цвета и периодически давать отдых глазам слушателей во время таких презентаций, подавая на экран черный фон. При показе отчетов используйте жирный шрифт крупных кеглей, воздержитесь от применения тонких цветных линий толщиной в 1 пиксел.

2. Проектор для домашнего кино

Перед покупкой посмотрите фильм в демонстрационном зале продавца на понравившемся проекторе. Уделите этому не менее часа, лучше посмотрите фильм полностью. Если у вас появились неприятные ощущения в голове или глазах, не покупайте такой проектор. Это не тесная обувь, которую можно разносить. Про привыкание к эффекту "радуги" мне ничего не известно. Скорее, головные боли будут только усиливаться.

3. Проектор и дети

Не рекомендую использовать DLP-проекторы в дошкольных и школьных заведениях без специального медицинского заключения Российской академии медицинских наук (РАМН).

4. Коллективные средства отображения информации, требующие напряжения зрения

Сюда я отношу ситуационные центры, диспетчерские, пункты наблюдений и т. д. Если оператор смотрит на экран не просто как зритель, а вынужден разглядывать мелкие детали на нем, проверка такого оборудования на эргономические параметры просто необходима. Для подобных приложений, на мой взгляд, одночиповые DLP-проекторы, DLP- кубы и видеостены нуждаются в дополнительном медицинском тестировании.

PLUS U2 -1150
Рис. 8.5. R=G=B=255
(PLUS U2 -1150)

PLUS U2 -1150
Рис. 8.11. R=180, G=255, B=255
(PLUS U2 -1150)

SHARP Z-9000
Рис. 9. R=G=B=255
(SHARP Z-9000)  
LCD-проектор Sharp XG-NV2
Рис. 10.2. R=255, G=B=0
(LCD-проектор Sharp XG-NV2)
LCD-проектор Sharp XG-NV2
Рис. 10.1. R=G=B=255
(LCD-проектор Sharp XG-NV2)  
LCD-проектор Sharp XG-NV2
Рис. 10.3. R=64, G=128, B=160
(LCD-проектор Sharp XG-NV2)

Таблица. Результаты тестирования проекторов в 2002-2003 гг.

Замечания

Заключение

В командировках, когда я смотрю изображение от DLP-проекторов 3-го класса, я прихожу в восторг от человеческой гениальности и невероятного качества изображения.

Когда я смотрю фильмы на DLP-проекторе 2-го класса, мне нравится изображение, но я испытываю беспокойство, особенно если рядом мои дети. Я ничего не чувствую, это правда. Я просто знаю, что человек также не ощущает радиацию, и боюсь долгосрочных последствий.

Неработающие DLP-проекторы 1-го класса мне очень нравятся по дизайну, размеру и массе. Но когда я вижу их в работе, мне хочется их выключить или уйти, хотя одновременно при этом я, как физик, очень завидую этому неизвестному мне инженеру, который придумал 4-й сектор, и сумел поднять световой поток проекторов в два раза, не нарушая стандарта ANSI! Дай бог ему здоровья, и надеюсь, он стал мультимиллионером.

Я понимаю, что моя статья получилась критической, но думаю, что одна критическая статья на фоне тысячи хвалебных - это не очень много. Может, она несколько отрезвит наших читателей и лишний раз убедит их в том, что не бывает идеальных технологий и приборов, просто некоторые их недостатки тщательно скрываются.
МИФЫ

Миф ПЕРВЫЙ

Все DLP-проекторы очень хорошо воспроизводят видео, именно поэтому DLP-технология и положена в основу современного цифрового кинематографа.

Реальность
Вторая часть утверждения верна, но только для проекторов 3-го класса. Неправильно понимать под цифровым кинематографом DLP-проектор 2-го класса, работающий от DVD-плейера. Тем более нельзя переносить великолепное качество проекторов 3-го класса, работающих от специальных источников высокого разрешения, на проекторы 1-го класса, многие из которых показывают видео хуже, чем устройства, выполненные на основе других технологий.

Причина мифа
Перенос характеристик проекторов 3-го класса на проекторы 2-го и 1-го классов. Действительно, все DLP-проекторы выполнены на основе одной технологии, но качество показа в зависимости от класса аппарата весьма различно.

Миф ВТОРОЙ

Только DLP- проекторы имеют малые зазоры между пикселами и обеспечивают "гладкое" изображение без сетки.

Реальность
LCOS-проекторы имеют зазоры еще меньше между пикселами, а CRT-проекторы вообще не имеют пикселов и соответственно зазоров. Что касается LCD-проекторов, то их зазоры сильно преувеличены. Подавляющее большинство зрителей при правильном расстоянии от экрана не увидят зазоров между пикселами для любого типа проектора с реальным разрешением SVGA (800х600) и тем более XGA. Указанное преимущество DLP-проекторы имели много лет назад, когда основное разрешение проекторов было VGA (640х480). Но с тех пор производители LCD-матриц значительно уменьшили зазоры между пикселами, основное разрешение проекторов сейчас XGA (1024х768) и появились реальные LCOS-проекторы, которые превосходят по этому параметру DLP-проекторы.

Причина мифа
Инерция мышления и старые рекламные картинки фирмы TI, на которых сравниваются изображения, полученные с помощью LCD- и DLP-проекторов.