مقایسه دیتاپروژکتور LCD، LCoS، DLP

مقایسه دیتاپروژکتور LCD، LCoS، DLP

پروژکتورهای تصویر متحرک از یک قرن پیش که اجدادشان با میل لنگ دستی ساخته شده بودند، راه درازی را پیموده اند. در نیمه اول تاریخ خود، آنها برای ارائه تصاویر متحرکی که روی صفحه نمایش داده می شد، منحصراً به فیلم متکی بودند و این فناوری تا حدود سال 2000 در سینماهای تجاری استفاده می شد.

برای کسب مشاوره رایگان در خصوص تعمیرات تلویزیون ال جی می توانید با شماره 05138413525 تماس بگیرید.(نمایندگی رسمی ال جی در شهر مشهد)

در همین حال، ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر لوله اشعه کاتدی در دهه 1950 با استفاده از CRT های قرمز، سبز و آبی برای نمایش تصاویر ویدئویی الکترونیکی بر روی صفحه نمایش ساخته شدند. بسیاری از علاقه مندان به سینمای خانگی آن جعبه های بزرگ و سنگین را با چشم های برآمده قرمز، سبز و آبی به یاد می آورند.

پروژکتورهای ویدئویی دیجیتالی

امروزه، فیلم تقریباً به طور کامل با پروژکتورهای ویدئویی دیجیتالی جایگزین شده است که مبتنی بر یکی از سه فناوری تصویربرداری هستند: LCD، LCoS و DLP همه این فناوری‌ها مزایای زیادی نسبت به پروژکتورهای فیلم و CRT دارند - اندازه کوچکتر، وزن کمتر، تولید گرمای کمتر و مصرف انرژی کارآمدتر - و هر کدام نقاط قوت و ضعف خاص خود را برای کاربردهای مختلف دارند.

در این مقاله، نحوه عملکرد هر فناوری را توضیح می دهم و حداکثر قابلیت های آن را آشکار می کنم. سپس، یک تجزیه و تحلیل مقایسه ای از مزایا و محدودیت های آنها ارائه می کنیم، با نکات کلیدی که در پایان در یک لیست آسان برای مرجع خلاصه می شود.

برای کسب مشاوره رایگان در خصوص تعمیرات تلویزیون ال جی می توانید با شماره 05138424040 تماس بگیرید.(نمایندگی رسمی ال جی در شهر مشهد)

دیتاپروژکتور LCD

اولین فناوری پروجکشن دیجیتالLCD (نمایشگر کریستال مایع) بود. در سال 1968 توسط Gene Dolgoff طراحی شد. که باید تا اواسط دهه 1980 صبر کرد. ایده اولیه نسبتا ساده است. نور سفید یک لامپ با استفاده از آینه های دو رنگ به اجزای قرمز، سبز و آبی تقسیم می شود که طول موج های خاصی را منعکس می کنند و طول موج های دیگر را عبور می دهند. این سه آینه نور سفید را به رنگ های اصلی قرمز، سبز و آبی تبدیل می کنند که همه رنگ ها را می توان از آن استخراج کرد). می‌توانید مقاله ProjectorCentral را با عنوان «پرتاب لامپ، لیزر یا LED کدام نور مناسب است؟» بخوانید. برای اطلاعات بیشتر در مورد مفهوم "رنگ افزودنی" و بحث عمیق تر در مورد تفاوت بین منابع نور.
در برخی از پروژکتورهای LCD، منبع نور لیزر آبی است. در اکثر پروژکتورهای لیزری، مقداری از نور آبی لیزر به چرخ چرخشی پوشیده شده با فسفر برخورد می کند که نور زرد ساطع می کند، که سپس با استفاده از آینه های دو رنگ به اجزای قرمز و سبز تقسیم می شود بقیه نور لیزر آبی به تصویرگر آبی هدایت می شود.

پروژکتورهای لیزری

در هر صورت، هر پرتو نور قرمز، سبز و آبی به سمت تصویرگر ال سی دی خود هدایت می شود که معمولاً 0.55 اینچ تا حدود 1 اینچ به صورت مورب اندازه گیری می کند و از مجموعه ای از سلول های ریز و شفاف تشکیل شده است. این سلول ها به صورت جداگانه و دینامیکی توسط سیگنال های الکتریکی کنترل می شوند تا نور کم و بیش در هر لحظه از آنها عبور کند. هر سلول را می توان بر اساس سیگنال در درجات مختلف شفاف، مات یا نیمه شفاف ساخت. همانطور که سلول ها میزان نور عبوری خود را تغییر می دهند، برای هر فریم در سیگنال ویدئویی یک تصویر دیجیتالی تشکیل می دهند.

تصویرگرهای LCD مدرن

تصویرگر برای هر رنگ، بخشی از تصویر نهایی مرتبط با آن رنگ را تشکیل می دهد، و تصویر به طور کلی برای هر فریم در سیگنال ویدئویی نگه داشته می شود. به این فرآیند نمونه و نگهداری می گویند. تصویرگرهای LCD مدرن را می‌توان با نرخ‌های سریع‌تر تغییر داد - تا 480 بار در ثانیه - که به طراحان پروژکتور اجازه می‌دهد به جای نگه داشتن یک تصویر، ویژگی‌هایی مانند 3D، درون‌یابی فریم، و UHD تغییر پیکسلی (بیشتر در یک لحظه) را اجرا کنند.
پس از عبور پرتوهای نور قرمز، سبز و آبی از تصویرگرهای مربوطه، آنها با استفاده از یک منشور دو رنگ ترکیب شده و از طریق لنز اصلی بر روی صفحه نمایش داده می شوند و یک تصویر تمام رنگی را تشکیل می دهند.

تصویرگرهای LCDپروژکتورها

سلول‌های مجزا در یک تصویرگر ال‌سی‌دی ابعادی در حدود 6 تا 12 میکرون دارند و توسط خطوط مات احاطه شده‌اند که سیگنال‌های الکتریکی را برای کنترل شفافیت هر سلول حمل می‌کنند. این خطوط درصد مشخصی از کل مساحت تصویرگر را اشغال می کنند که نمی توان از آن به عنوان بخشی از تصویر استفاده کرد. درصدی از کل مساحتی که می تواند به عنوان بخشی از تصویر استفاده شود - به عبارت دیگر، منطقه اشغال شده توسط خود سلول ها - ضریب پر نامیده می شود که تقریباً 80٪ تا 90٪ برای تصویرگرهای LCD است. در نتیجه، با نزدیک شدن به صفحه نمایش، این امکان وجود دارد که مرزهای اطراف پیکسل ها را مشاهده کنید که به افکت درب صفحه معروف است. برخی از علاقه مندان قدیمی ممکن است برجسته بودن جلوه درب صفحه نمایش را در پروژکتورهای LCD با وضوح پایین تر به یاد بیاورند، اگرچه تصویربرداران 1080p امروزی دید آن را در یک صفحه نمایش سینمای خانگی با اندازه معمولی بسیار کاهش داده اند.

تصویربرداران پروجکشن دیجیتال

یکی دیگر از ویژگی های مهم همه تصویربرداران پروجکشن دیجیتال، نسبت کنتراست ذاتی یا بومی آنها است - یعنی نسبت بیشترین به کمترین نوری که می توانند بدون پیشرفت هایی مانند عنبیه پویا یا منبع نور مدوله شده عبور دهند. اپسون نسبت کنتراست اصلی تصاویر ال سی دی خود را فاش نمی کند، اما فناوری بهبود UB (Ultra Black) این شرکت - که دارای یک عنبیه پویا و قطبش نور برای کاهش پراکندگی نور در موتور است - برای دستیابی به نسبت کنتراست چشمگیر و مشکی شناخته شده است. سطوح زمانی که در شرایط تاریک مناسب مشاهده شوند.

تصویرگرهای LCD برای پروژکتورها

اکثر تصویربرداران LCD مدرن دارای وضوح تصویر تا 1920x1200 (WUXGA) هستند. مدل‌های سینمای خانگی معمولاً از تصویرگرهای 1920x1080 (1080p) استفاده می‌کنند. رزولوشن‌های بالاتر ممکن است اما غیرمعمول است—من امروزه فقط یک پروژکتور تجاری در دسترس می‌شناسم که از تصاویر LCD با وضوح 3840x2160 (UHD) استفاده می‌کند: Epson Pro L12000QNL که اخیراً معرفی شده است، که برای مکان‌های بزرگ مانند استادیوم‌ها و سالن‌های همایش طراحی شده است.

پروژکتورهای LCD سینمای خانگی

برخی از پروژکتورهای LCD سینمای خانگی با تصاویر 1080p وضوح UHD را با تکنیک تغییر پیکسل شبیه سازی می کنند. تغییر پیکسل در مدل های اپسون بخشی از مجموعه فناوری اپسون به نام 4K PRO-UHD است. در این فرآیند، یک صفحه شکست نوری به سمت جلو و عقب نوسان می کند و تصویر نهایی را نیم پیکسل به صورت مورب در هر فریم تغییر می دهد. از آنجایی که سلول‌های LCD را می‌توان به سطوح مختلف شفافیت بسیار سریع‌تر از هر نرخ فریم فعلی تغییر داد، هر مجموعه از پیکسل‌های جابجا شده به‌طور مستقل قابل کنترل هستند و تعداد پیکسل‌های مؤثر روی صفحه را دو برابر می‌کنند. علاوه بر این، پیکسل ها با هم همپوشانی دارند، بنابراین شبکه پیکسلی متراکم تر است و جلوه درب صفحه نمایش را کاهش می دهد.
چنین پروژکتورهایی می توانند سیگنال ویدئویی UHD را بپذیرند و نمایش دهند، اما تعداد واقعی پیکسل های صفحه نمایش تنها نیمی از 8.3 میلیون پیکسل در سیگنال است. با این وجود، طبق بسیاری از حساب‌های قابل اعتماد، تصویر بسیار واضح‌تر و دقیق‌تر از یک تصویر 1080p است. آیا بهترین 1080p با تغییر پیکسل می تواند به طور ذهنی همان جزئیات روی صفحه نمایش را ارائه دهد که پروژکتوری که تعداد پیکسل های UHD کامل را روی صفحه نمایش می دهد؟ این موضوع همچنان موضوع بحث بین تولید کنندگان و علاقه مندان است. همراه با وضوح اصلی تصویرگرها، سطح جزئیات درک شده روی صفحه به اجرای فناوری تغییر پیکسل و اپتیک های مرتبط، در میان عوامل دیگر، متکی است.
تصویرگرهای LCD برای پروژکتورها توسط اپسون و سونی ساخته شده اند. اپسون تنها تولید کننده عمده پروژکتورهای LCD مصرف کننده است، اگرچه مدل هایی را برای کاربردهای تجاری و آموزشی و همچنین مکان های بزرگ تولید می کند. سونی انواع پروژکتورهای LCD را برای بازارهای تجاری و آموزشی تولید می کند و پاناسونیک مدل هایی را برای تاسیسات تجاری و بزرگ ارائه می دهد. شرکت های دیگری که پروژکتورهای LCD را برای کاربردهای مختلف می سازند عبارتند از Christie، Maxell، NEC، Ricoh و Sharp.

دیتاپروژکتور LCoS

LCoS (کریستال مایع روی سیلیکون) نوعی از فناوری LCD است. جنرال الکتریک برای اولین بار یک پروژکتور LCoS با وضوح پایین را در دهه 1970 به نمایش گذاشت، اما تا سال 1998 بود که JVC اولین پروژکتور SXGA+ (1400x1050) خود را با استفاده از فناوری LCoS معرفی کرد، که شرکت آن را D-ILA (Direct Drive Image Light) می نامد. تقویت کننده در سال 2005، سونی اولین مدل سینمای خانگی 1080p خود را با نام VPL-VW100(معروف به "روبی") با استفاده از پیاده‌سازی LCoS خود - به نامSXRD نمایشگر بازتابنده سیلیکون X-tal معرفی کرد که پس از آن DLA-RS1 JVC عرضه شد.
پروژکتورهای LCoS مانند پروژکتورهای LCD، نور را به اجزای قرمز، سبز و آبی خود که به سه تصویرگر مبتنی بر LCD مجزا هدایت می شوند، جدا می کنند. اما به جای اینکه نور به سادگی از سلول های LCD عبور کند، از یک سطح براق مستقیماً در پشت آرایه سلولی منعکس می شود و دوباره از سلول ها عبور می کند.
منبع نور در پروژکتورهای LCoS اغلب یک لامپ سفید است، اما برخی از آنها از لیزر آبی و چرخ فسفر زرد به عنوان منبع نور استفاده می کنند، فناوری که JVC آن را Blu-Escent و سونی آن را Z-Phosphor می نامد. در هر صورت، مانند پروژکتورهای LCD، پرتوهای نور قرمز، سبز و آبی به تصویرگرهای مربوطه هدایت می شوند. سپس نور منعکس شده از سه تصویرگر ترکیب شده و از طریق لنز اصلی به صفحه نمایش داده می شود

امروزه تصویرگرهای LCoS 0.7 تا 1.3 اینچ به صورت مورب اندازه گیری می کنند. مانند LCD، هر تصویرگر تصویر خود را تشکیل می دهد و به طور کلی آن را برای هر فریم نگه می دارد. تصویرگرهای LCoS مدرن می‌توانند با نرخ‌هایی تا ۱۲۰ هرتز سوئیچ کنند، که به مواردی مانند ۳ بعدی، درون‌یابی فریم، و UHD تغییر پیکسلی اجازه می‌دهد. با این حال، در 120 هرتز، آنها نمی توانند UHD و 3D تغییر پیکسل را به طور همزمان انجام دهند.
سلول های D-ILA JVC در حال حاضر از 3.8 تا 8 میکرون اندازه دارند و ضریب پر شدن بیش از 93 درصد است. علاوه بر این، این شرکت تکنیکی را توسعه داده است که مدعی است مولکول‌های کریستال مایع شناور در شکاف بین سلول‌ها را کنترل می‌کند تا عملاً هرگونه اثر درب صفحه نمایش را از بین ببرد.

به طور کلی LCoS دارای بهترین کنتراست بومی و سطوح سیاه در بین تمام فناوری‌های پروجکشن دیجیتال است. البته، یک عنبیه پویا ویا مدولاسیون روشنایی پویا می تواند رنگ مشکی و کنتراست را حتی بیشتر بهبود بخشد.

تصویرگرهای LCoS معمولی به وضوح 4K (4096x2160) رسیده اند و در سری JVC DLA-NX و RS4500 و همچنین سری VPL-VW سونی و پروژکتورهای فوق کوتاه VPL-VZ1000ES استفاده می شوند. سونی همچنین وضوح 1080p را در سری ارزان‌تر VPL-HW ارائه می‌کند. علاوه بر این، JVC یک تصویرگر Native-8K (7680x4320) ایجاد کرده است که برای شبیه‌سازها و نمونه‌های اولیه نمایش‌های مکان بزرگ استفاده می‌شود.

در برخی مدل‌ها، JVC از تکنیک تغییر پیکسل استفاده می‌کند که آن را e-Shift می‌نامد تا تعداد پیکسل‌های نمایش داده شده بر روی صفحه‌نمایش را از تصویرسازهای 1080p دو برابر کند. بسیار شبیه به 4K PRO-UHD اپسون، e-Shift از یک صفحه شکست نوری نوسانی استفاده می کند که پس از ترکیب تصاویر قرمز، سبز و آبی در یک تصویر تمام رنگی قرار می گیرد. این دستگاه 120 بار در ثانیه پیکسل ها را به صورت مورب نیم پیکسل به عقب و جلو می برد و هر مجموعه پیکسل به طور مستقل از نظر رنگ و روشنایی قابل کنترل است.

این تعداد پیکسل های روی صفحه را دو برابر می کند، اگرچه JVC ادعا می کند که تقریباً تعداد پیکسل ها را چهار برابر می کند و آنها را هم به صورت عمودی و هم به صورت افقی دو برابر می کند. بنابراین، 1920x1080 بومی ظاهراً تبدیل به 3840x2160 می شود. اما در واقع، تنها دو برابر تعداد پیکسل های قابل کنترل مستقل روی صفحه نمایش وجود دارد، بنابراین 1920x1080 در واقع تبدیل به 1920x1080x2 می شود. مانند پروژکتورهای اپسون با 4K PRO-UHD، پروژکتورهای JVC با e-Shift 4K می توانند ویدیوهای UHD را بپذیرند و نمایش دهند. علاوه بر این، سیگنال‌های با وضوح پایین‌تر، مانند 1080p، در پروژکتور به 4K/UHD ارتقا یافته و به دو فریم جداگانه تقسیم می‌شوند که به طور متناوب با فرکانس 120 هرتز نمایش داده می‌شوند.
مدل‌های دارای 4K e-Shift شامل هر چیزی از سری DLA-X می‌شوند که دارای تصویرگرهای 1080p هستند. با این حال، به جز یک مدل باقیمانده که در اواسط سال 2020 به تدریج کنار گذاشته شد - DLA-X790 همچنین با نام DLA-RS540 فروخته می شود.
JVC و Sony تصویرگرهای LCoS را برای پروژکتورهای خود می‌سازند که شامل مدل‌های سینمای خانگی و همچنین واحدهای بزرگ‌تر برای شبیه‌سازهای حرفه‌ای و سینمای دیجیتال است. Canon در پروژکتورهای تجاری خود از تصویرگرهای JVC استفاده می کند و Wolf Cinema برخی از مدل های سینمای خانگی خود را نیز بر اساس تصویرگرهای JVC قرار می دهد.

جدیدترین بچه در بلوک پروجکشن دیجیتال DLP (پردازش نور دیجیتال) است. اولین پروژکتور مبتنی بر DLP که در ابتدا در سال 1987 توسط لری هورنبک در Texas Instruments ساخته شد، توسط Digital Projection در سال 1997 معرفی شد. از آن زمان، DLP با سهم بازار حدود 85% بر سینماهای دیجیتال تسلط یافت. همچنین برای سینماهای خانگی و همچنین کسب و کار، آموزش، سرگرمی های تجاری و برنامه های کاربردی دیگر بسیار محبوب است.

مانند همه پروژکتورهای دیجیتال، مدل های DLP نور قرمز، سبز و آبی را به تصویرگرها هدایت می کنند. نور سفید یک لامپ را می توان به اجزای قرمز، سبز و آبی آن جدا کرد، یا لیزر آبی می تواند چرخ فسفر را تحریک کند تا نور زرد ساطع کند که سپس به اجزای قرمز و سبز تقسیم می شود در حالی که مقداری از نور آبی از لیزر برای ایجاد مستقیم قسمت آبی تصویر استفاده می شود. سایر رویکردها نیاز به افزودن دومین لیزر قرمز اختصاصی به رنگ آبی یا استفاده از لیزرهای جداگانه قرمز، سبز و آبی دارند، اما این رویکرد آخر بسیار گران است و جز در پروژکتورهای سینمای دیجیتال، سینماهای خانگی فوق پیشرفته استفاده نمی شود. ، و دیگر برنامه های کاربردی حرفه ای حساس به رنگ. ال ای دی های قرمز، سبز و آبی نیز در چند مدل استفاده شده است، اما به روشنی لیزر نیستند، بنابراین این روزها زیاد استفاده نمی شوند.

تصویرگرهای DLP

در هر صورت، نور قرمز، سبز و آبی به تصویرگرهای DLP هدایت می شود که در حال حاضر از 0.2 اینچ برای دستگاه های کوچک و قابل حمل تا 1.38 اینچ برای پروژکتورهای سینمای دیجیتال اندازه گیری می شود. مدل‌های سینمای خانگی امروزه معمولاً از تصویرگرهایی استفاده می‌کنند که قطر آنها 0.47 اینچ یا 0.66 اینچ است. با این حال، آنها کاملا متفاوت از تصاویر LCD یا LCoS کار می کنند. به جای سلول‌های LCD کوچک، یک تصویرگر DLP با آرایه‌ای از آینه‌های میکروسکوپی که مربوط به پیکسل‌های منفرد است پوشیده شده است (شکل 10). به این نوع تصویرگر، دستگاه میکروآینه دیجیتال DMD) )می گویند.

هر ریز آینه بر روی یک ساقه چرخشی نصب شده است که به جهت گیری آینه اجازه می دهد بین دو موقعیت متناوب باشد. در یک موقعیت، نوری که به آینه برخورد می کند به سمت لنز اصلی پروژکتور و روی صفحه نمایش منعکس می شود. در موقعیت دیگر، نور به دور از لنز اصلی به یک ناحیه جذب کننده نور منعکس می شود.

میکروآینه

هر میکروآینه هزاران بار در طول هر فریم ویدیو بین موقعیت‌های روشن و خاموش خود چرخ می‌زند و روشنایی آن پیکسل بستگی به این دارد که آینه چه مقدار از هر چرخه را در موقعیت روشن و خاموش خود صرف کند. . به عنوان مثال، اگر یک میکروآینه 50٪ از هر چرخه را در موقعیت "روشن" و 50٪ در موقعیت "خاموش" خود بگذراند، روشنایی آن پیکسل 50٪ حداکثر آن است. اگر میکروآینه 10 درصد از هر چرخه را در موقعیت «روشن» و 90 درصد در موقعیت «خاموش» خود بگذراند، روشنایی آن پیکسل 10 درصد حداکثر آن است. رابطه بین مدت زمانی که ریز آینه در موقعیت های "روشن" و "خاموش" خود در طول هر چرخه صرف می کند، چرخه وظیفه نامیده می شود.

اگر این گیج کننده است، یک کلید چراغ را در یک اتاق در نظر بگیرید - سوئیچ را روشن کنید، و چراغ روشن می شود. کلید را خاموش کنید و چراغ خاموش می شود. حالا تصور کنید که می توانید چندین بار در ثانیه کلید بین روشن و خاموش را بچرخانید. اگر سوئیچ در طول هر چرخه نیمی از زمان روشن و نیمی از زمان خاموش باشد، به نظر می رسد نور تا 50٪ از روشنایی طبیعی خود کم شده است. اگر سوئیچ در 10 درصد مواقع روشن و 90 درصد در طول هر چرخه خاموش باشد، به نظر می رسد که نور تا 10 درصد روشنایی عادی خود کم شده است.

یک سوئیچ نور متناوب سریع با چرخه کاری متغیر به عنوان یک دیمر عمل می کند زیرا چشمان شما به اندازه کافی سریع واکنش نشان نمی دهند تا سوسو زدن را ببینند. تنها چیزی که می بینید سطوح مختلف روشنایی است که به چرخه وظیفه کلید چراغ چرخان بستگی دارد. همین اتفاق در مورد ریز آینه‌های روی یک DMD می‌افتد - هر یک به سرعت بین «روشن» و «خاموش» می‌چرخد، شما پیکسل مربوطه را بسته به چرخه کاری آن روشن‌تر یا کم‌تر می‌بینید.

تصویربرداری‌های LCoS

ابعاد هر میکرو آینه در DMD های مدرن 5.4 تا 10.8 میکرون مربع است که بستگی به اندازه و وضوح تصویرگر دارد و ضریب پر شدن آن بیش از 90 درصد است. کنتراست اصلی دی‌ام‌دی‌ها عموماً کمتر از تصویربرداری‌های LCoS است، اگرچه تگزاس اینسترومنتز ادعا می‌کند که در طول سال‌ها در نسل‌های متوالی فناوری DarkChip خود، کنتراست بهبود یافته است. با این حال، اخیراً، TI و شرکای تولید پروژکتور DLP پشتیبان آن اصلاً DarkChip را در تبلیغ DLP تبلیغ نکرده اند. همانند سایر فناوری‌ها، یک عنبیه پویا و/یا مدولاسیون روشنایی پویا می‌تواند کنتراست مؤثر تصویر روی صفحه را تا حد زیادی افزایش دهد.

EXpanded Pixel Resolution

وضوح اصلی دی‌ام‌دی‌های مورد استفاده در سینمای دیجیتال مدرن و سایر پروژکتورهای فوق پیشرفته، مشخصات کامل سینمای دیجیتال 4K (4096x2160) است، در حالی که مدل‌های سینمای خانگی و سایر برنامه‌ها اغلب از DMD با وضوح اصلی 1920x1080 یا 2716x1528 استفاده می‌کنند. و مانند Epson 4K PRO-UHD و JVC e-Shift، این پیکسل ها را می توان به صورت مورب بین دو موقعیت با استفاده از یک صفحه شکست نوری نوسانی جابه جا کرد تا تعداد پیکسل های موثر روی صفحه را دو برابر کند. Texas Instruments این فناوری را XPR (EXpanded Pixel Resolution) می نامد. با این حال، برخلاف سیستم‌های اپسون و JVC، XPR در واقع می‌تواند پیکسل‌ها را در طول هر فریم به چهار موقعیت مختلف تغییر دهد و به یک DMD 1080p اجازه می‌دهد تا وضوح واقعی UHD (3840x2160) را از یک DMD 1080p اصلی روی صفحه نمایش ارائه دهد.

تگزاس اینسترومنتز

بعلاوه، به لطف سرعت سوئیچینگ فوق العاده سریع، برخی از DMD ها می توانند به صورت مورب هر میکروآینه را بین دو موقعیت مختلف به صورت جداگانه تغییر دهند. تگزاس اینسترومنتز این را TRP (Tilt and Roll Pixel) می نامد. به عنوان مثال، TRP بر روی برخی از DMD های 0.66 اینچی با وضوح 2716x1528، که در مجموع 4.15 میلیون میکروآینه است، پیاده سازی شده است. با جابه‌جایی آن میکروآینه‌ها بین دو موقعیت، تعداد پیکسل‌های روی صفحه دو برابر می‌شود و به 8.3 میلیون پیکسل می‌رسد، دقیقاً تعداد پیکسل‌های موجود در یک تصویر واقعی UHD (3840x2160). و در هر یک از این دو موقعیت، ریزآینه‌ها به چرخش بین حالت‌های "روشن" و "خاموش" خود در هر ثانیه چندین بار ادامه می‌دهند و به هر دو پیکسل مجازی اجازه می‌دهند تا سطوح روشنایی مستقلی داشته باشند.

Chip در مقابل 1Chip DLP

مانند همه پروژکتورهای LCD و LCoS، برخی از پروژکتورهای DLP از سه DMD استفاده می کنند که هر کدام یکی برای قرمز، سبز و آبی است. با این حال، این مدل های به اصطلاح 3 تراشه بسیار گران هستند. خوشبختانه برای مصرف کنندگان، یک جایگزین ارزان تر وجود دارد که فقط از یک DMD استفاده می کند. چگونه یک پروژکتور می تواند تنها از یک تصویرگر استفاده کند؟ هر رنگ اصلی – قرمز، سبز و آبی – به طور متوالی و یکی پس از دیگری به DMD هدایت می شود. DMD تصویر را برای هر رنگی تشکیل می دهد که آن رنگ به آن برخورد می کند و نور را روی صفحه نمایش منعکس می کند. این به قدری سریع اتفاق می افتد که تصاویر تک رنگ در مغز ما با هم ترکیب می شوند و یک تصویر تمام رنگی را تشکیل می دهند.

DSP

برای ترتیب رنگ ها در اکثر پروژکتورهای تک تراشه DLP، نور سفید یک لامپ از یک چرخ فیلتر رنگی چرخان با فیلترهایی با رنگ های مختلف در بخش های اطراف چرخ عبور می کند. همانطور که هر بخش به درون پرتو نور می‌چرخد، فقط به رنگ آن اجازه می‌دهد تا از DMD عبور کند و به DMD که تصویر آن رنگ را تشکیل می‌دهد. سپس بخش فیلتر بعدی در موقعیت خود می چرخد و DMD تصویر آن رنگ را تشکیل می دهد و غیره.
برخی از چرخ‌های فیلتر رنگی فقط دارای بخش‌های قرمز، سبز و آبی هستند - اغلب دو مجموعه RGB که RGBRGB نامیده می‌شود - در حالی که برخی دیگر بخش‌های زرد، فیروزه‌ای و/یا سرخابی را برای تقویت آن رنگ‌ها اضافه می‌کنند. برخی نیز شامل یک بخش واضح هستند که به نور سفید اجازه عبور می دهد در حالی که DMD یک نسخه سیاه و سفید از تصویر را تشکیل می دهد. این باعث افزایش روشنایی کلی تصویر می شود، اما همچنین باعث ایجاد اختلاف بین روشنایی سفید و رنگ می شود که در قسمت بعدی توضیح خواهم داد.
گنجاندن فیلترهای رنگی زرد، فیروزه ای و/یا سرخابی در چرخ رنگ اغلب با فناوری تگزاس اینسترومنت به نام BrilliantColor مرتبط است. DSP (پردازش سیگنال دیجیتال) مورد استفاده با این فناوری را می توان برای چرخ های رنگی RGBRGB نیز اعمال کرد. هنگامی که یک مرز بین رنگ ها به پرتو نور سفید می چرخد، هر دو رنگ به DMD برخورد می کنند و DSP ترکیب رنگ را به عنوان ترکیبی از این دو تفسیر می کند. در مرز بین قرمز و سبز، این ترکیب زرد می شود. از مرز بین قرمز و آبی رنگ سرخابی به دست می‌آید، در حالی که مرز بین آبی و سبز رنگ فیروزه‌ای ایجاد می‌کند. در هر مورد، BrilliantColor اشباع رنگ های ثانویه را افزایش می دهد و بازده نوری کل موتور سبک را افزایش می دهد.

پروژکتورهای DLP 1 تراشه ای

به غیر از اختلاف احتمالی بین روشنایی سفید و رنگ، که به زودی توضیح خواهم داد، یک اشکال دیگر برای پروژکتورهای DLP 1 تراشه ای وجود دارد: جلوه رنگین کمان. در شرایط خاص، بسیاری از مردم رنگین کمان های زودگذر و لحظه ای را روی صفحه نمایش می بینند، به خصوص در نزدیکی اشیاء روشن در پس زمینه تاریک. برخی از افراد نسبت به سایرین نسبت به جلوه رنگین کمان حساس تر هستند، اما برای اکثر بینندگان، پس از دیدن آن، حداقل گاهی اوقات به دیدن آن ادامه خواهید داد. همراه با حساسیت خود، فرکانس و شدت مشاهده رنگین کمان بر اساس مهندسی پروژکتور متفاوت است. یک طراحی خوب رنگین کمان ها را تا حد ممکن به حداقل می رساند، اما پروژکتورهای مختلف معمولا رنگین کمان کمتر یا بیشتر تولید می کنند.

تصویرگرهای DMD پروژکتور

تصویرگرهای DMD به طور انحصاری توسط تگزاس اینسترومنتز تولید می شوند، اما تولیدکنندگان پروژکتورهای DLP 1 تراشه و 3 تراشه مصرفی و تجاری بیشتر از سایر فناوری ها هستند. مدل‌های مصرفی توسط BenQ، Digital Projection، JVC، LG، Optoma، SIM2، ViewSonic، Vivitek، و Wolf - از جمله دیگر - ارائه می‌شوند و بسیاری از این شرکت‌ها پروژکتورهای DLP را برای کاربردهای تجاری و دیگر ارائه می‌دهند. پروژکتورهای تجاری و دیجیتالی DLP سینمای بارکو، کریستی، NEC، پاناسونیک و دیگران در دسترس هستند.

مقایسه فناوری پروجکشن: LCD، LCoS و DLP

همانطور که ممکن است انتظار داشته باشید، هر فناوری نقاط قوت و ضعف خود را ارائه می دهد. بیایید با مفهوم روشنایی سفید و رنگ شروع کنیم، که قبلاً در رابطه با DLP 1 تراشه ای به آن اشاره کردم.

سفید در مقابل روشنایی رنگ این اصطلاحات به راحتی قابل تعریف هستند. روشنایی سفید معروف به خروجی نور سفید یا WLO)) حداکثر روشنایی یک میدان سفید کامل است - یعنی تصویری که کل صفحه را با سفید ثابت پر می کند. اینگونه است که خروجی نور یک پروژکتور برای مشخصات روشنایی منتشر شده آن اندازه گیری می شود. در مقایسه، روشنایی رنگ معروف به خروجی نور رنگ یا CLO)) با اضافه کردن حداکثر روشنایی قرمز، سبز و آبی محاسبه می‌شود. در حالت ایده آل، روشنایی رنگ سفید و رنگ باید یکسان باشد، و برای همه پروژکتورهای 3 تراشه - LCD، LCoS، و DLP 3 تراشه - این پروژکتورها یکسان هستند، زیرا رنگ سفید به سادگی ترکیبی از قرمز، سبز و آبی است. یک روش استاندارد برای اندازه گیری روشنایی رنگ توسط SID Information Display)) در سال 2012 معرفی شد.

پروژکتورهای 1 تراشه‌ای DLP

علاوه بر این، روشنایی رنگ سفید و رنگ عموماً برای پروژکتورهای 1 تراشه‌ای DLP با چرخ‌های رنگی RGBRGB یکسان است (اگرچه استفاده از پردازش BrilliantColor ممکن است باعث اختلاف جزئی شود). هنگامی که چرخه رنگ شامل سایر رنگ‌های فیلتر می‌شود - به خصوص یک بخش شفاف - روشنایی سفید بیشتر از روشنایی رنگ است که فقط از رنگ‌های قرمز، سبز و آبی محاسبه می‌شود و رنگ‌های اضافی و سفید را از معادله خارج می‌کند. تفاوت بین روشنایی رنگ سفید و رنگ می تواند به اندازه ضریب دو یا سه در پروژکتورهای DLP یک تراشه باشد.
چرا این مهم است؟ اگر روشنایی رنگ یک پروژکتور بسیار کمتر از روشنایی سفید آن باشد، تصاویر با رنگ های اشباع شده می توانند به طور محسوسی تیره تر و کدرتر از پروژکتورهایی با روشنایی رنگی و سفید برابر به نظر برسند. ممکن است فکر کنید این بدان معناست که همیشه ترجیح داده می شود که یک پروژکتور 3 تراشه ای داشته باشید که روشنایی رنگ سفید و رنگی را ارائه می دهد، و از آنجایی که همه پروژکتورهای LCD و LCoS طرح های 3 تراشه هستند، باید به طور خودکار یکی از آنها را انتخاب کنید. با این حال، بسته به پروژکتور، درجه روشنایی آن، و محتوا، آزمایش‌های ProjectorCentral نشان می‌دهد که ممکن است در پروژکتورهای LCD 3 تراشه، تغییراتی در کنتراست درک شده یا دقت رنگ وجود داشته باشد. تحقیقات ProjectorCentral "ANSI Lumens در مقابل خروجی نور رنگی: بحث بین LCD و DLP" نگاهی دقیق به این موضوع دارد. همچنین فاکتورهای زیادی برای انتخاب پروژکتور وجود دارد، مانند کیفیت پردازش سیگنال و اپتیک و هزینه کلی و….