A DLP-projekció ( eng. Digital Light Processing , lit. - "digitális fényfeldolgozás") egy fényszelepes mikroelektromechanikai technológia vizuális információk továbbítására . Széles körben használják vetítési rendszerekben, például videoprojektorokban , digitális moziprojektorokban és vetítős televíziókban . 1987-ben fejlesztette ki a Texas Instruments mérnöke, Larry Hornbeck ( eng. Larry Hornbeck ) [1]. Az első működő DLP projektort csak tíz évvel később mutatta be a nagyközönségnek a Digital Projection Kft. 1998-ban a technológia megalkotásában részt vevő mindkét cég Emmy-díjat kapott Technikai teljesítményért.
A DLP-vetítés fő eszköze egy mikroelektromechanikai rendszer ( MEMS ), amely egy félvezető chipen mátrixban elhelyezett mikroszkopikus tükrökkel hoz létre képet, amelyet "digitális mikrotükör eszköznek" ( angolul Digital Micromirror Device , DMD ) neveznek. Minden ilyen tükör alumíniumötvözetből áll, és a létrehozott kép egy pixelének felel meg. A mikrotükrök mozgathatóan vannak rögzítve a mátrix hordozón, és az SRAM memóriacellákhoz csatlakoztatott elektródák segítségével szinte azonnal eltérhetnek két egymástól 20°-os szögben eltérõ helyzet egyikébe [1] .
A DLP technológia lehetővé teszi a kép epi-vetítését a mátrixról az objektívre visszavert fény segítségével . Ebben az esetben a különböző területek fényvisszaverő képességét a mikrotükrök két helyzetbe forgatásával állítják be, amelyek megfelelnek a lámpa fényének az objektív felé, vagy egy hűtőbordával ellátott fénycsapdára való visszaverődésének. Az első esetben a pixel fehérnek tűnik a képernyőn, a második esetben pedig feketének [2] . Féltónusú kép a mikrotükör „be” és „ki” periódusai közötti arány, azaz a fehér és a fekete arányának beállításával jön létre. A szürkeárnyalatot a nézők a látás tehetetlensége miatt érzékelik , arányukban összegezve a világos és sötét időszakokat [1] .
A mikrotükrök mérete nagyon kicsi, és csak néhány mikron. A köztük lévő hézagok még kisebbek, és általában nem haladják meg az egy mikrométert . Ez utóbbi körülmény miatt a képernyőn megjelenő kép szerkezete nem rendelkezik az LCD kivetítőkre jellemző "rácseffektussal" [3] . A mikrotükrök teljes száma határozza meg a kapott kép tisztaságát. A leggyakoribb DMD-méretek a 800x600 , 1024x768 , 1280x720 és 1920x1080 . A digitális mozi kivetítőkben a szabványos DMD felbontás 2K és 4K , amelyek 2048, illetve 4096 pixelnek felelnek meg a keret hosszú oldalán. A projektor típusától és a várható képernyőmérettől függően a DMD megvilágítható halogén izzólámpával , nagy teljesítményű xenonlámpával , LED-ekkel vagy lézerekkel fényforrásként.
A színes kép létrehozásának két leggyakoribb módja van. Az első egy DMD mátrix használatát jelenti a projektorban, a második pedig három. A harmadik módszer egyetlen mátrix megvilágításán alapul változó színű LED-ekkel, de még fejlesztés alatt áll.
| A készülék egy mátrixos DLP projektor. A piros nyíl mutatja a fény útját a lámpától a mátrixig, a szűrőtárcsán, a tükörön és a lencsén keresztül. Továbbá a sugár visszaverődik a lencsére (sárga nyíl), vagy a radiátorra (kék nyíl) | |||
Az egyetlen DMD-mátrixszal rendelkező kivetítőkben a színes kép úgy jön létre, hogy egymás után három részleges színnel elválasztott képet vetítenek ki egy forgó lemezen, amelyen az elsődleges színek szűrői vannak . Leggyakrabban a lemezt a lámpa és a DMD mátrix közé helyezik. A módszer hasonló a korai additív színes mozirendszerekhez , mint például a Kinemacolor és a CBS színmezős szekvenciális színes televíziós rendszeréhez . A színes lemez leggyakrabban három piros , zöld és kék színű szűrőt , valamint egy azonos vastagságú színtelen üveget tartalmaz, amelyek a kép kontrasztjának növelését szolgálják.
A lemez forgását úgy szinkronizálják, hogy minden fényszűrő abban a pillanatban lép be a fényáramba, amikor a megfelelő szín-leválasztott kép megjelenik a chipen. Ez azt jelenti, hogy a piros fényszűrő mögött egy piros részkép, a zöld szűrő mögött egy zöld, a kék mögött egy kék részkép jelenik meg. Ha van átlátszó lemezszektor, akkor mögötte egy monokróm kép jelenik meg , amelyet a három részleges összegzésével kapunk. Az átlátszó szektor javítja a kontrasztot , de csökkenti a színtelítettséget , ezért egyes projektorok nem rendelkeznek ezzel.
A színes kép a látás tehetetlensége és a részképek nagy változási gyakorisága miatt alakul ki. A legtöbb esetben a villogás láthatóságának csökkentése érdekében tovább növelik. A digitális mozivetítők szabványos vetítési sebességével , amely 24 képkocka/másodperc, minden színes képkockán kétszer jelenik meg a villogás frekvenciája a kritikus láthatósági határ fölé. Ezt úgy érik el, hogy megduplázzák a színszűrő lemez forgási sebességét, vagy duplán állítják be őket egyetlen, normál sebességgel forgó lemezre. Az így kapott hatás hasonló az összes filmvetítőben használt "üresjárati penge" redőnyéhez .
A modern DLP kivetítőkben az a tendencia, hogy a mozgó lemezt fényszűrőkre cserélik LED -ekkel , amelyek azonnal megváltoztathatják a kibocsátott fény színét. A LED-ek viszonylag kis teljesítménye miatt azonban ez a megoldás a korábban halogénlámpa alapú háztartási projektorok esetében is alkalmazásra talált. A LED-ek alacsony hőkibocsátása lehetővé teszi a mátrix hőkezelésének megkönnyítését, növelve annak tartósságát.
Az egymátrixos DLP-projektorok fő hátránya az úgynevezett „szivárvány-effektus”, amely sokszínű kontúrokban nyilvánul meg a képen, amikor a néző szeme gyorsan mozog . Ez az időbeli parallaxisnak köszönhető, amely a részleges színleválasztások szekvenciális, nem pedig egyidejű vetülete miatt következik be. A jelenség leginkább alacsony szűrőtárcsa-sebességeknél figyelhető meg, és még nagyon gyors színváltozások esetén sem tűnik el teljesen. Az elválasztó tárcsa sebességének növelése azonban csökkenti a hatást, ezért a legtöbb gyártó folyamatosan fejleszti ezt a beállítást. A legnagyobb sikert a LED-es kivetítőknél lehet elérni a nagyon magas frissítési gyakoriságnak köszönhetően. A szivárványhatás akkor is észrevehető, ha a közönség gyorsan mozog, amit a képernyőről visszaverődő fény ér. Ebben az esetben az egyes mozgásfázisok jól láthatóak, különböző színekkel megjelenítve.
Ez a típusú DLP-projektor három azonos képet használ, amelyek mindegyike más-más színért felelős, ahelyett, hogy egyetlen mátrix három színnel elválasztott képet jelenítene meg egymás után. Ebben az esetben mindhárom színben elválasztott kép kivetítése egyszerre történik. A mátrixok mindegyikét a megfelelő színű fényszűrőn keresztül folyamatosan megvilágítják, és az elkészült képet prizmarendszer segítségével összegzik és az objektívre irányítják. Ez a kialakítás sokkal drágább, mint az egymátrixos kialakítás, és inkább a nagy teljesítményű digitális mozivetítőkre jellemző.
A hárommátrixos projektorok szélesebb színskálát képesek biztosítani, mint az egymátrixos kivetítők, mivel mindegyik szín hosszabb ideig elérhető, és minden videókockával modulálható. Ezenkívül a kép általában nincs kitéve a villogásnak és a „szivárványeffektusnak”.
A német Infitec spektrális szűrőket fejlesztett ki egy forgó koronghoz és 3D -s szemüveghez, amelyek lehetővé teszik, hogy a spektrum különböző részhalmazaiban különböző szemek képkockáit vetítse ki. Ennek eredményeként minden szem a saját színes képét látja egy közönséges fehér képernyőn, ellentétben a vetített képpolarizációval rendelkező rendszerekkel (mint például az IMAX ), amelyekhez speciális "ezüst" képernyőre van szükség a polarizáció fenntartásához, amikor visszaverődik.
| Megjelenítési technológiák | |
|---|---|
| Videó jelenik meg |
|
| Nem videó |
|
| 3D kijelzők |
|
| Statikus |
|
| Lásd még |
|