DLP

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Чип DLP

Эта статья является частичным и неточным переводом английского варианта этой статьи и требует доработки. DLP (Digital Light Processing) — технология, используемая в проекторах. Её создал Лари Хорнбек из компании Texas Instruments в 1987 году.

Основной элемент DLP-проектора — это микроэлектромеханическая система (МЭМС), которая создаёт изображение микроскопическими зеркалами, расположеными в виде матрицы на полупроводниковом чипе, называемом Digital Micromirror Device (DMD, цифровое микрозеркальное устройство). Каждое такое зеркало представляет собой один пиксель в проецируемом изображении.

Общее количество зеркал означает разрешение получаемого изображения. Наиболее распространёнными размерами DMD являются 800x600, 1024x768, 1280x720, и 1920x1080 (для показа HDTV, High Definition TeleVision — телевидение высокой чёткости). В цифровых кинопроекторах стандартными разрешениями DMD принято считать 2К и 4К, что соответствует 2000 и 4000 пикселей по длинной стороне кадра соответственно.

Эти зеркала могут быстро позиционироваться, чтобы отражать свет либо на линзу, либо на радиатор (называемый также light dump, поглотитель света). Быстрый поворот зеркал (по существу переключение между состояниями «включено» и «выключено») позволяет DMD варьировать интенсивность света, которые проходит через линзу, создавая градации серого в дополнение к белому (зеркало в позиции «включено») и чёрному (зеркало «выключено»).

Цвет в проекторах DLP[править | править вики-текст]

Существует два основных метода создания цветного изображения. Один метод подразумевает использование одночиповых проекторов, другой — трёхчиповых.

Одночиповые проекторы[править | править вики-текст]

InFocus LP425z Single Chip DLP - internal components.JPG InFocus LP425z Single Chip DLP - 4-segment color wheel - Green Blue.JPG InFocus LP425z Single Chip DLP - 4-segment color wheel - Red Gray.JPG InFocus LP425z Single Chip DLP - top shroud with lightsink diffuser plate.JPG
InFocus LP425z Single Chip DLP - DMD Light Path.jpg
Вид на содержимое одночипового DLP проектора. Красной стрелкой показан путь луча света от лампы к матрице, через диск светофильтров, зеркало и линзу. Далее луч отражается либо в объектив (жёлтая стрелка), либо на радиатор (синяя стрелка).
Images.png Внешние изображения
Image-silk.png Оптическая схема одноматричного DLP-проектора
Image-silk.png Схема подвески и управления микрозеркалом

В проекторах с одним DMD-чипом цвета образуются путём помещения вращающегося цветного диска между лампой и DMD, что является очень похожим на «последовательную систему цветного телевидения» американской телевизионной радиовещательной компании Columia Broadcasting System, которая использовалась в 1950 годах. Цветной диск обычно делится на 4 сектора: три сектора под основные цвета (красный, зелёный и синий), а четвёртый сектор — прозрачный, для увеличения яркости.

Из-за того, что прозрачный сектор уменьшает насыщенность цветов, в некоторых моделях он может отсутствовать вообще, в других вместо пустого сектора могут использоваться дополнительные цвета.

DMD чип синхронизирован с вращающимся диском таким образом, чтобы зелёный компонент изображения отображался на DMD, когда зелёный сектор диска находится на пути свечения лампы. Аналогично для красного и синего цветов.

Красная, зелёная и синяя компоненты изображения отображаются попеременно, но с очень высокой частотой. Таким образом зрителю кажется, что на экран проецируется разноцветная картинка. В ранних моделях диск совершал один оборот за каждый кадр. Позже создали проекторы, в которых диск делает два или три оборота за один кадр, а в некоторых проекторах диск разделён на большее количество секторов и палитра на нём повторяется дважды. Это означает, что компоненты изображения выводятся на экран, сменяя друг друга до шести раз за один кадр.

В некоторых последних high-end моделях вращающийся цветной диск заменён на блок из очень ярких светодиодов трёх основных цветов. Благодаря тому, что светодиоды возможно очень быстро включать и выключать, этот приём позволяет ещё больше увеличить частоту обновления цветов картинки, и полностью избавиться от шума и механически движущихся частей. Отказ от галогенной лампы также облегчает тепловой режим работы матрицы.

«Эффект радуги»[править | править вики-текст]

Эффект радуги DLP

Эффект радуги присущ только одночиповым проекторам DLP.

Как уже было сказано, в конкретный момент времени на экран отображается только один цвет. Когда глаз движется по спроецированному изображению, эти различные цвета становятся видимыми, в результате чего глазом воспринимается «радуга».

Производители одночиповых DLP-проекторов выходили из положения, разгоняя вращающийся сегментированный разноцветный диск, либо увеличивая число цветных сегментов, таким образом уменьшая этот артефакт.

Свет от светодиодов позволил ещё уменьшить данный эффект благодаря высокой частоте переключения между цветами.

В дополнение ко всему, светодиоды могут излучать любой цвет любой интенсивности, что позволило увеличить гамму и контрастность изображения.

Трёхчиповые проекторы[править | править вики-текст]

Этот тип DLP-проекторов использует призму для разделения луча, излучаемого лампой, и каждый из основных цветов затем направляется на свой чип DMD. Затем эти лучи объединяются, и изображение проецируется на экран.

Трёхчиповые проекторы способны выдать большее количество градаций теней и цветов, чем одночиповые, потому что каждый цвет доступен более длительный период времени и может быть модулирован с каждым видео кадром. К тому же, изображение вообще не подвержено мерцанию и «эффекту радуги».

Dolby Digital Cinema 3D[править | править вики-текст]

Infitec разработала спектральные фильтры для вращающегося диска и 3D-очков, позволяющие проецировать кадры для разных глаз в разных подмножествах спектра. В результате каждый глаз видит свою, практически полноцветную картинку, на обычном белом экране, в отличие от систем с поляризацией проецируемого изображения (типа IMAX), требующих специального «серебряного» экрана для сохранения поляризации при отражении.

См. также[править | править вики-текст]

Алексей Бородин. Технология DLP. Портал ixbt.com (05-12-2000). Архивировано из первоисточника 14 мая 2012.