DLP-projektion ( eng. Digital Light Processing , lit. - "digital light processing") er en lysventil mikroelektromekanisk teknologi til udsendelse af visuel information . Udbredt i projektionssystemer såsom videoprojektorer , digitale biografprojektorer og projektionsfjernsyn . Udviklet i 1987 af Texas Instruments ingeniør Larry Hornbeck ( eng. Larry Hornbeck ) [1] . Den første fungerende DLP-projektor blev introduceret til offentligheden kun ti år senere af Digital Projection Ltd. I 1998 modtog begge virksomheder, der var involveret i skabelsen af teknologien, en Emmy Award for Technical Achievement.
Det vigtigste middel til DLP-projektion er et mikroelektromekanisk system ( MEMS ), som skaber et billede med mikroskopiske spejle arrangeret i en matrix på en halvlederchip, kaldet en "digital mikrospejlenhed" ( engelsk Digital Micromirror Device , DMD ). Hvert sådant spejl består af en aluminiumslegering og svarer til en pixel af det oprettede billede. Mikrospejlene er bevægeligt fastgjort på matrixsubstratet og kan ved hjælp af elektroder forbundet til SRAM-hukommelsesceller næsten øjeblikkeligt afvige til en af to positioner, der adskiller sig fra hinanden med en vinkel på 20° [1] .
DLP-teknologi tillader epi-projektion af billedet ved hjælp af lys, der reflekteres fra matrixen ind i linsen . I dette tilfælde justeres reflektionsevnen af forskellige områder ved at dreje mikrospejlene til en af to positioner, svarende til reflektionen af lampelyset mod objektivet eller på en lysfælde med en køleplade. I det første tilfælde ser pixlen hvid ud på skærmen, og i det andet tilfælde ser den sort ud [2] . Et halvtonebillede skabes ved at justere forholdet mellem "on" og "off" perioderne for mikrospejlet, det vil sige andelen af hvid og sort. Gråtoner opfattes af seerne på grund af synets inerti , der opsummerer perioderne med lys og mørke i forhold til deres forhold [1] .
Dimensionerne af mikrospejle er meget små og beløber sig kun til nogle få mikron. Mellemrummene mellem dem er endnu mindre og overstiger normalt ikke en mikrometer . På grund af sidstnævnte omstændighed har strukturen af billedet på skærmen ikke den "gittereffekt", der er karakteristisk for LCD-projektorer [3] . Det samlede antal mikrospejle bestemmer klarheden af det resulterende billede. De mest almindelige DMD-størrelser er 800x600 , 1024x768 , 1280x720 og 1920x1080 . I digitale biografprojektorer anses standard DMD-opløsninger for at være 2K og 4K , hvilket svarer til henholdsvis 2048 og 4096 pixels langs billedets lange side. Afhængigt af typen af projektor og den forventede skærmstørrelse kan DMD belyses ved hjælp af en halogenglødelampe , en højeffekt xenonlampe , LED'er eller lasere som lyskilde.
Der er to mest almindelige måder at skabe et farvebillede på. Den første af dem involverer brugen af en DMD-matrix i projektoren, og den anden - tre. Den tredje metode er baseret på belysning af en enkelt matrix med LED'er med variabel farve, men er stadig under udvikling.
| Enheden er en enkelt-matrix DLP-projektor. Den røde pil viser lysets vej fra lampen til matrixen gennem filterskive, spejl og linse. Yderligere reflekteres strålen enten ind i linsen (gul pil) eller på radiatoren (blå pil) | |||
I projektorer med en enkelt DMD-matrix skabes et farvebillede ved sekventielt at projicere tre partielle farveseparerede billeder gennem en roterende disk med filtre af primærfarver . Oftest placeres disken mellem lampen og DMD-matrixen. Metoden ligner tidlige additive farvebiografsystemer , såsom Kinemacolor , og CBS ' farvefeltsekventielle farvefjernsynssystem . Farvedisken indeholder oftest tre filtre med røde , grønne og blå farver og et utonet glas af samme tykkelse, designet til at øge kontrasten i billedet.
Skivens rotation er synkroniseret, således at hvert lysfilter kommer ind i lysstrømmen i det øjeblik, det tilsvarende farveseparerede billede vises på chippen. Det vil sige, at et rødt delvist billede vises bag et rødt lysfilter, et grønt delvist billede vises bag et grønt filter, og et blåt delvist billede vises bag et blåt. Hvis der er en gennemsigtig disksektor, vises et monokromt billede bagved , opnået ved at summere alle tre delvise. Den gennemsigtige sektor forbedrer kontrasten , men reducerer farvemætningen , så nogle projektorer har det ikke.
Farvebilledet dannes på grund af synets inerti og den høje frekvens af ændring af delbilleder. I de fleste tilfælde øges den yderligere for at reducere synligheden af flimren. Med standardprojektionshastigheden for digitale biografprojektorer , som er 24 billeder i sekundet, vises hver fuldfarveramme to gange for at flytte flimmerfrekvensen over den kritiske synlighedsgrænse. Dette opnås ved at fordoble farvefilterskivens rotationshastighed eller ved at dobbeltindstille dem på en enkelt skive, der roterer med standardhastighed. Den resulterende effekt svarer til den for "tomgangsblad" -lukkeren , der bruges i alle filmfilmprojektorer.
I moderne DLP-projektorer har der været en tendens til at erstatte den bevægelige disk med lysfiltre med LED'er , der øjeblikkeligt kan ændre farven på det udsendte lys. Men på grund af lysdiodernes relativt lave effekt har denne løsning fundet anvendelse i husholdningsprojektorer, som tidligere var bygget på basis af en halogenlampe. Den lave varmeemission af LED'er gør det muligt at lette matrixens termiske regime, hvilket øger dens holdbarhed.
Den største ulempe ved single-matrix DLP-projektorer er den såkaldte "regnbueeffekt", som viser sig i flerfarvede konturer i billedet, når beskuerens øjne bevæger sig hurtigt . Dette skyldes temporal parallakse på grund af sekventiel snarere end samtidig projektion af partielle farveseparationer. Fænomenet er mest mærkbart ved lave filterdiskhastigheder og forsvinder ikke helt selv ved meget hurtige farveskift. En forøgelse af hastigheden på skilleskiven reducerer imidlertid effekten, så de fleste producenter forbedrer konstant denne indstilling. Den største succes kan opnås i LED-projektorer på grund af den meget høje opdateringshastighed. Regnbueeffekten er også mærkbar, når publikum bevæger sig hurtigt, som bliver ramt af lys reflekteret fra skærmen. I dette tilfælde kan individuelle bevægelsesfaser tydeligt ses, vist i forskellige farver.
Denne type DLP-projektor bruger tre identiske billeder, som hver især er ansvarlige for en anden farve, i stedet for en enkelt matrix, der viser tre farveseparerede billeder i rækkefølge. I dette tilfælde sker projektionen af alle tre farveseparerede billeder samtidigt. Hver af matricerne belyses kontinuerligt gennem et lysfilter i den tilsvarende farve, og det færdige billede opsummeres ved hjælp af et prismesystem og dirigeres til linsen. Dette design er meget dyrere end et enkelt-matrix-design og er mere typisk for højeffekt digitale biografprojektorer.
Tre-matrix-projektorer er i stand til at give en bredere farveskala end enkelt-matrix-projektorer, fordi hver farve er tilgængelig i længere tid og kan moduleres med hver videoramme. Derudover er billedet generelt ikke udsat for flimmer og "regnbueeffekten".
Det tyske firma Infitec har udviklet spektralfiltre til en roterende skive og 3D - briller, der giver dig mulighed for at projicere rammer for forskellige øjne i forskellige undergrupper af spektret. Som følge heraf ser hvert øje sit eget fuldfarvebillede på en almindelig hvid skærm, i modsætning til systemer med projiceret billedpolarisering (som IMAX ), som kræver en speciel "sølv" skærm for at bevare polariseringen, når den reflekteres.
| Displayteknologier _ | |
|---|---|
| Video vises |
|
| Ikke-video |
|
| 3D-skærme |
|
| Statisk | |
| se også |
|