Великая война технологий LCD против DLP

Главные достоинства работы LCD и DLP

За последние несколько лет все эти технологии развивались стремительными темпами, обе они стали намного лучше, усовершенствовались, и уже совсем не было никакой разницы между ними, как это можно было заметить ранее. Но все же в этих двух установках стоит отметить некоторые отличия.

Стоит отметить, что история развития таких технологий – это повсеместный пример того, как конкуренция на рынке будет способствовать совершенствованию технологий.

Стандартным достоинством LCD установок является то, что устройства, сформированы на основе этой технологии могут производить более насыщенные цветовые решения, чем DLP приборы. А все потому, что в большинстве одиночно-чиповых устройств технологии DLP, которые производят для презентационных целей, бесцветная их панель может входить в состав цветового колеса, но это для того, чтобы была возможность повышать число выходящего света. Хотя картинка может получиться достаточно яркой, все же при этом есть вероятность появления линии к снижению цветовой насыщенности, а это в свою очередь может привести к общему снижению яркости, насыщенности DLP картинок.

Если вы намерены отразить текстовый и цифровой файл при помощи данного проектора, то это не составит особого труда и не сможет показаться для вас огромной проблемой, так как цвета будут достаточно насыщенными

Но если в ваших планах стоит использование проектора с целью качественного демонстрирования видео материалов, тогда вам стоит обратить свое внимание на данный параметр

С целью компенсации недостаточной цветовой насыщенности, а также улучшению точности цветовой передачи в большинстве DLP проекторах, которые применяются для просмотра домашнего видео, сегодня монтируют шестисегментные цветовые колеса, в каждом из которых есть по несколько наборов фильтров. В это время белый сегмент не применяется вовсе. Эти колеса могут в значительной мере увеличить точность цветовой передачи и насыщенности, хотя они и жертвуют большим числом выходящих световых лучей. Но в этом нет ничего страшного, так как отличное качество демонстрации видео материалов может зависеть от большого контраста изображения на экране. Именно поэтому видео материалы хорошо было бы смотреть в затемненных помещениях, где не нужно особо много люменов.

Стоит отметить, что в домашних условиях в момент просмотра различных фильмов многие пользователи не замечают большой разницы между качеством изображения на экране, от DLP- или 3LCD-установок. Но все же, имеется небольшое преимущество в ценовом эквиваленте, в отношении равномерности и мягкости воспроизведения видеокартинок – эти все параметры относятся к DLP-проекторам

Если же подобное устройство необходимо будет применять с целью показа фильмов, телепередач, а также всевозможных презентаций, то лучше остановить свое внимание на моделях проекторов, которые выполнены на основе технологии 3LCD

Безусловно, стоит отметить и то, что обе модели хороши. Но все же для разных целей стоит использовать ту или другую технологию, которая будет наиболее эффективной для данного дела.

Потенциальная проблема DLP Радужный эффект.

Если есть какая-то одна проблема, которую все склонны рассматривать как недостаток DLP-технологии, то это то, что принцип цветоделения с помощью вращающегося цветового диска потенциально способен вызвать видимый артефакт на изображении, который называют «радужным эффектом». Он возникает просто из-за того, что любая цветовая точка на изображении формируется путем последовательного вывода трех основных цветов: красного, зеленого и синего. (У дорогих DLP-проекторов с 3 кристаллами нет цветового диска, а следовательно, и не может быть эффекта радуги.) В принципе сама DLP -технология и построена на том, что человеческий глаз просто не успевает отследить быструю смену основных цветов и воспринимает не отдельное, а суммарное действие их уже как определенный цветовой оттенок. К сожалению, некоторые люди, обладающие «быстрой» визуальной системой, способны эти переходы видеть. Есть также основания считать, что быстрая смена цветов является причиной жалоб на усталость глаз и даже головную боль во время длительных просмотров с использованием DLP-проектора.

Поскольку в LCD-проекторе основные цвета всегда выводятся одновременно, у зрителей при демонстрации с LCD-проектора этих проблем просто не возникает.

Насколько серьезна эта проблема? Для разных людей по-разному. Большинство вообще не замечает никакого радужного эффекта. Однако тех, кто способен видеть радужный эффект, это может настолько раздражать, что они просто не могут смотреть на экран. Другие говорят, что время от времени они про себя отмечают радужный эффект, но это не мешает получать удовольствие от просмотра.

Texas Instruments и производители DLP-проекторов значительно продвинулись в преодолении этой проблемы. В первом поколении DLP-проекторов цветовой диск делал 60 оборотов в секунду (3600 об/мин). Так что частота «мелькания» каждого цвета составляла 60Гц. Базовую частоту 60Гц в первом поколении DLP-аппаратов обозначили как «1х» — односкоростные. Когда стало ясно, что проблема радуги существует и многим мешает, во втором поколении DLP-проекторов частота вращения цветового диска была увеличена до «2х» (или 120Гц, т.е. 7200 об/мин).

Сегодня, как уже отмечалось выше многие DLP-проекторы для домашнего кинотеатра имеют 6-сегментный цветовой диск. Хотя диск вращается со скоростью 7200 об/мин, но за счет того, что на диске два набора красного, зеленого и синего секторов эффективная частота смены цветов возрастает еще в два раза и такие аппараты обозначают как «4х» — четырехскоростные. Такое дополнительное удвоение частоты еще больше уменьшает число людей, которые могут видеть радужный эффект. Шестисегментный 4-скоростной цветовой диск практически полностью исключает вероятность проявления радужного эффекта при использовании проектора в домашнем кинотеатре.

В то же время из-за необходимости обеспечить высокий световой поток для компьютерных презентаций, в большинстве DLP-проекторов бизнес-класса все еще используется 4-сегментный 2-скоростной цветовой диск. Однако сейчас начинают появляться и бизнес-проекторы (например, у BenQ и ряда других прпоизводителей) с 3-скоростным цветовым диском, с тем, чтобы снизить вероятность появления проблемы радужного эффекта у пользователей.

Насколько важна проблема «радужного эффекта» для вас?

Если вам уже раньше приходилось работать с DLP-проекторами, и вы не видели радужного эффекта, то тем более не увидите его в современных DLP-проекторах. Большинство людей не замечает радужного эффекта вообще, даже со старыми DLP-проекторами. Однако нет другого способа понять, попадаете ли вы в ту группу «счастливчиков», которым этот эффект действительно мешает — вплоть до сильной усталости глаз и головной боли, пока вы сами на себе не проведете эксперимент, т.е не посидите какое-то время, смотря на демонстрацию с DLP-проектора и не понаблюдаете за своими ощущениями.

Яркость как критерий выбора Ну, почти

Яркость светового потока порой
воспринимается как основная «бытовая»
характеристика проектора. Специалисты в один
голос убеждают, что это не совсем корректный
подход. Яркость говорит о проекторе не больше,
чем размер оперативной памяти — о классе ПК.
Но зато этот критерий — почти самый очевидный
и красуется в спецификациях проекторов на самом
почетном месте. Для измерения яркости светового
потока используются композитные единицы —
ANSI-люмены (в быту аббревиатуру ANSI обычно
пропускают). Как видно из названия, методика
расчета яркости проекционного оборудования
закреплена в соответствующем стандарте,
принятом American National Standards Institute еще в 1992 году.
Производители проекторов, конечно,
придерживаются стандарта и честно отражают
яркость в спецификациях. Но… с одной
оговоркой — указывается максимальная
яркость. Однако что в ней проку, если на
максимальных значениях мы увидим лишь сильно
засвеченный экран. Специалисты независимых
лабораторий идут по другому пути, замеряя
яркость при оптимальной контрастности. В
результате разработано эмпирическое
псевдоправило определения оптимальной яркости.
Нужно лишь уменьшить данные лукавых
производителей на 10-15% (эта поправка колеблется в
зависимости от производителей, достигая иногда
50% для Sony, например), и вы получите почти истинную
картину эффективной яркости проектора. Значения
максимальной яркости офисных проекторов зависят
от класса и назначения оборудования и колеблются
в диапазоне 800-2000 ANSI-люмен. Поэтому уже 1000 ANSI-люмен
можно считать условно-хорошим показателем.

Но яркость — уже сама по себе
лукавая характеристика. Конечно, ANSI-люмены
предполагают характеристику, измеренную не по
центру, а в девяти точках экрана и усредненную, но
нередко за основу берется яркость, измеренная по
центру экрана. Однако при работе с
презентационными слайдами, насыщенными мелкими
деталями, важна яркость, достижимая и по углам
экрана. Для ее определения служит показатель
однородности, или равномерность освещенности.
Считается, что равномерность на уровне 85% —
это достойный показатель для современного
проектора.

Когда яркости бывает недостаточно, можно пойти на другую уловку — использовать
отражающий (усиливающий, подсвечивающий) экран. Никакой собственной подсветки
у усиливающих экранов, конечно, нет. Например, в покрытии бисерных экранов используются
микрогранулы, и изображение демонстрируется не на ровной поверхности, а на поверхности,
состоящей из полусфер. Соответственно свет из объектива проектора ярко отражается
на центральной точке полусферы. Естественно, бисерины-гранулы отражают основную
часть света в направлении источника. Так создается эффект повышенной яркости.
Недостаток таких экранов также очевиден — изображение повышенной яркости
мы видим только в том случае, если световой поток направлен по той же линии,
что и взгляд зрителя. Соответственно проектор должен светить прямо над головой
зрителя или совсем рядом с ней. Если аудитория расположилась не по центру зала,
то она, наоборот, видит менее яркое изображение. Типичный пример — плоский
экран с покрытием с коэффициентом усиления яркости 2,5 имеет угол обзора порядка
30°. Микросферы — не единственный вариант «хитрого» покрытия экрана повышенной
яркости. Используются и другие «рельефы»: вертикальные или горизонтальные полосы
для достижения большего усиления и угла обзора. Широкое распространение получили
также параболические экраны. Об их эффективности можно судить на конкретном
примере: параболический экран Medium Superlight дает коэффициент усиления, равный
13, при угле обзора 30° и коэффициент усиления яркости 8,5 при угле обзора 50°.

Кардиограмма DLP-проектора

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 — 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.

Сборка ПО Linux rootfs для загрузки с карты Micro-SD

Производитель позаботился о беспроблемной сборке и запуске ПО для своего устройства. Предлагается нормальное BSP, позволяющее получить работоспособные бинарные образы в короткое время.

Сборка выполняется последовательностью команд make, make all и make components. Собираются образы u-boot, uImage и rootfs для использования с SD-карточкой.

Для установки всего этого на SD-карточку существует готовый скрипт mksdboot_lcr.sh, он находится в папке bin.

После завершения работы скрипта необходимо вставить карточку в разъем и переместить переключатель ближе к разъему.

Загрузка происходит несколько дольше по времени.

Комплект поставки

Само устройство находилось в небольшой коробке. Никаких кабелей и ПО, все необходимо получать отдельно, но при наличии интернета и стандартных кабелей это не проблема.

Внутри было следующее содержимое:

1. Триггерный вход/выход
2. Mini USB
3. Коннектор питания
4. Mini HDMI
5. UART
6. Разъем электропитания
7. I2C
8. FPGA SPI Flash Programming Interface
9. MSP430/DLPC300 Flash Programming Interface
10. Кнопка включения/выключения
11. Кнопка выбора входа (DM365/Internal Test Pattern/HDMI)
12. Ethernet PHY
13. Разъем для вентилятора
14. Камера
15. Управление фокусом
16. Переключатель режима загрузки
17. Карта Micro-SD

Технические особенности референс-дизайна DLP LightCrafter (DLP3000-C300REF):

• Светодиодный световой элемент RGB (LED light engine), световой поток 20 Люмен
• Высокая частота развертки при использовании исходного разрешения DLP3000 (608 x 684)
• Частота развертки до 4000 Гц (бинарное изображение)
• Частота развертки до 120 Гц (8-битная шкала серого)
• Демонстрация изображений и видео в разрешении WVGA (854 x 480)
• Настраиваемый триггерный вход/выход для синхронизации с камерами, сенсорами и т.п.
• Встроенный процессор DM365 под управлением embedded Linux
• Память NAND flash 128 MБ
• Интерфейсы USB, Mini HDMI, UART
• USB API и host GUI
• Компактные габариты: 117 x 65 x 23 мм

Устройство представляет собой «бутерброд» из двух плат на металлической основе. Рядом установлен оптический модуль с излучателем, соединённый с платами гибкими шлейфами. Металлическая основа одновременно служит теплоотводом. Конструкция надежная и практичная. Все необходимые разъемы расположены по периметру и сверху. В принципе, как и должно быть для устройств разработки.

Другие характеристики и возможности проекторов

Яркость — вещь важная, но на первом
месте в списке приоритетов для проектора стоит
его реальное разрешение. Написано 800×600 —
значит, пользователь вправе рассчитывать на
достижение наилучшего результата именно при
экранном показе на разрешении SVGA. Идеальный
вариант — когда разрешение проектора точно
соответствует разрешению экранной матрицы
ноутбука. При своей матрице 800×600 проектор
способен также работать источником с
выставленным разрешением 1024×768, но результат
будет заведомо хуже — проектор задействует
интерполяционные механизмы, что приведет к
размытости деталей на экране и другим
артефактам.

Все мы сталкивались с ситуацией, когда
докладчик закрывает собой объектив или стоит
напротив экрана, образуя на нем четкую тень.
Подобная ситуация хороша для показа на экране
птичек и собачек из тени от сложенных рук, но не
для качественного восприятия презентации. Но все
можно исправить, расположив проектор за экраном,
а не перед ним. Для этого придется использовать
специальный просветный экран, а проектор должен
поддерживать режим обратной проекции
(точнее — функции обратного сканирования
справа/слева). Такая система отчасти напоминает
телевизор, где проектор выполняет функцию
электронно-лучевой пушки. Недостаток подобной
схемы состоит в потребности в большом
помещении — почти вдвое более длинном, чем при
демонстрации посредством прямой проекции (если
не использовать короткофокусную оптику). Еще
один способ избежать экранной тени —
закрепить проектор на потолке помещения. Однако
такой аппарат должен еще поддерживать функцию
сканирования снизу/сверху.

При выборе проектора стоит также обратить серьезное внимание на функциональность
пульта. Почти во всех современных проекторах можно с пульта управлять курсором
мыши на экране, вести прокрутку (скроллинг), выполнять остальные естественные
для мыши задачи, а также устанавливать настройки проектора, выбирать источник
сигнала и т.д

Правда, специалисты говорят, что для этого может потребоваться
немалая сноровка. На многих пультах имеется также встроенная световая указка.
Однако ее частое использование быстро сказывается на ресурсе батарей в пульте.

Что же в проекторе мультимедийного

История умалчивает о том, когда рядом
со словом «проектор» появилось прилагательное
«мультимедийный». Утверждать можно лишь одно:
проекторы стали мультимедийными, когда
появились модели, способные выводить на экран
как видеоданные магнитофона или дискового
проигрывателя, так и данные с компьютера. Этот
класс устройств произвел настоящую революцию в
технологиях презентации. Вместо статичных
данных, нарисованных на пленках и отображаемых
при помощи традиционных оверхед-проекторов (как
в школе), экраны конференц-залов и переговорных
комнат осветились качественно новыми
презентациями, подготовленными и
воспроизводимыми с ПК. В принципе, и с
оверхед-проекторами жилось достаточно неплохо.
Они, как ни странно, до сих пор остаются
«бестселлерами» среди презентационного
оборудования, хотя их обслуживание стоит дороже.
Динамическая мультимедийная презентация —
это не просто мода, но и трезвый расчет. По
статистике, человек запоминает 50% информации,
подкрепленной статическими визуальными и
звуковыми эффектами. Но при использовании
динамических видеоэффектов восприятие
презентации улучшается еще на 16% (исследования
Аризонского университета). А в технологиях
убеждения, перефразируя Штирлица, даже 1% решает
многое.

Мультимедийность подразумевает не только зрительное, но и качественное звуковое
сопровождение. От проекторов нельзя требовать многого — за звук, как правило,
должна отвечать внешняя акустическая система. Однако современные портативные
проекторы уже давно содержат встроенную акустику. Это, правда, не Dolby, но
для вещания в небольшом помещении ее бывает вполне достаточно. А главное —
сохраняется истинный принцип портативности: колонки с усилителем в портфель
не положишь.

Технические отличия между технологиями LCD и DLP

Как известно, lcd проектор зачастую может содержать три отдельные стеклянные панели, по одной панели для каждого компонента видео, которое будет подвергаться этому устройству. Проходя участок света через LCD панель, определенные пиксели откроются и тогда они смогут пропустить свет, но если они будут закрытыми, тогда они будут блокировать свет, создастся впечатление того, что отдельный маленький пиксель оборудован специальной системой Венецианских штор. Подобные действия могут смоделировать свет и создать картинку, которая в полной мере будет спроектирована на экран.

Если же рассматривать dlp проектор, то он разработан по специальной технологии и огромную роль в этой разработке сыграла фирма Texas Instruments. По принципу своего действия данная установка очень отличается от устройства LCD. Вместо стеклянных панелей, которые пропускают поток света, отражающая поверхность определенного чипа установки DLP покрыта огромных количеством маленьких зеркал.

Каждой из этих зеркал представлено в виде пикселя. В таком устройстве поток света от лампы проектора направляется на поверхность DLP чипа. Зеркала могут колебаться в разных направлениях, при этом свет будет направляться на линзы, в этом случае пиксель включится, или же от линзы, тогда пиксель выключится.

В дорогостоящих установках DLP вмонтировано всего три чипа, по одному для каждого из каналов: красного, зеленого и синего. Но во многих приборах, которые стоят, не так дорого может быть установлен только один чип.

Для определения цветов существуют еще несколько цветовых колес, которые состоят из разноцветных фильтров. Подобное колесо производит свои вращения по световой линии между лампой и DLP чипом, при этом формируется цвет светового потока.

Зеркала могут наклоняться от линзы или к ней, все зависит от количества цвета, которое будет необходимо для каждого отдельного пикселя в разные периоды времени. Подобное передвижение может смоделировать свет, сформировать картинку, которая после этого будет выведена на экран.

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».

Потенциальная проблема LCD Деградация изображения.

В прошлом году компания Texas Instruments ”спонсировала и опубликовала результаты лабораторных испытаний, которые выявили проблему деградации в LCD-технологии, которой не существует для DLP. Испытания показали, что при длительных сроках наработки LCD-панели деградируют, особенно в синем канале, вызывая нарушение цветового баланса и снижение общей контрастности изображения. В испытаниях использовались пять LCD-проекторов, которые работали 24 часа в сутки, 7 дней в неделю в течение нескольких месяцев. Хотя испытания обнаружили деградацию характеристик использованных LCD-проекторов, все же выборка была слишком мала для того, чтобы из этого делать глобальные выводы. К тому же проекторы работали в режиме, в котором они вряд ли когда-нибудь будут использоваться в реальной жизни. Поэтому трудно сделать однозначное заключение о том, как будет отмеченный эффект деградации проявляться при нормальных условиях эксплуатации.

Слабые стороны LCD технологии

Исторически LCD проекторы имеют два недостатка, сказывающихся в большей степени на качестве изображения, получаемого от видеоисточников, чем от компьютера. Первым является выраженная пикселизация (так называемый screendoor effect – изображение выглядит так, словно вы смотрите на него через сетку для защиты от насекомых). Второй – недостаточная глубина черного цвета и контрастность, которые являются жизненно важными при создании хорошего видеоизображения. Любители домашнего кино традиционно не воспринимают LCD технологию всерьез (что вполне понятно) из-за этих изъянов.

Используют три способа уменьшения пикселизации у LCD проекторов. Первый – переход к более высокому разрешению, сначала к XGA (1024х768), а теперь к широкому XGA (WXGA, 1365х768), такой формат появился сначала у Sanyo PLV-70 и Sony VPL-VW12HT. При стандартном XGA разрешении для создания изображения используется на 64% больше пикселей, чем при разрешении SVGA (800х600). Межпиксельные перегородки при XGA разрешении уменьшаются, поэтому пиксели располагаются плотнее и менее заметны. У широкоформатных (16:9) проекторов число пикселей увеличивается почти вдвое. Тогда как XGA проекторы используют около 589 тысяч пикселов для создания изображения формата 16:9, WXGA проектор использует более миллиона. При такой плотности пикселов на нормальном расстоянии от экрана пикселизация практически не заметна.

Во-вторых, межпиксельные перегородки у всех LCD проекторов, независимо от разрешения, уменьшились по сравнению с предшествующими моделями. И даже у недорогих проекторов с SVGA разрешением пикселизация стала менее выраженной.

Третьим способом стало применение технологии Micro-Lens Array (MLA) (матрица микролинз) для повышения эффективности пропускания света через LCD панель с разрешением XGA. В некоторых LCD проекторах с разрешением XGA применяется эта технология, но таких меньшинство.

При использовании MLA обнаружилось удачное побочное действие – пикселы стали менее заметны. У части проекторов с MLA межпиксельные перегородки можно также сделать менее заметными, если, сфокусировав изображение, затем чуть-чуть сдвинуть фокусировку – этот способ рекомендуется для просмотра качественного видео. Он позволяет сделать пикселы менее заметными без видимых потерь в резкости видеоизображения.

Что касается контрастности, LCD проекторы все еще заметно отстают от DLP проекторов. Но произошедшее недавно существенное усиление контрастности у LCD проекторов позволило им остаться в поле зрения любителей домашнего кино.

Самый главный секрет DLP-технологии — 4-й сектор

Несколько 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).