Technologie projektorů a jejich kvality | Kapitola 3
Seznam kapitol
Přesto, že televize se stále vetší a větší úhlopříčkou se prodávají za téměř směšné ceny, existují pro vaše domácí kino i další možnosti. Pokud se chcete mrknout na film v luxusní HD kvalitě a připadat si opravdu jako v kině, potřebujete úhlopříčky, jaké vám můžou dát jen projektory. V dnešním článku si důkladně rozebereme všechny současně používané technologie a zaměříme se na jejich detailní rozbor.
Druhá hlavní technologie skrývající se pod názvem DLP (Digital Light Processing) pochází z dílen společnosti Texas Instruments. Zaregistrována byla již v roce 1987, avšak do masivního použití se dostala až s příchodem projektorů určených pro běžné použití (po roce 2000).
Princip DMD čipu - zde jsou dvě zrcadla v opačném náklonu
Podstata DLP projektoru je ale založená na zcela odlišném principu, kdy se obraz vytváří na sadě mikroskopických zrcadel umístěných v matici na polovodičovém čipu (Digital Micromirror Device - DMD). Na matici zrcadel je jedno zrcadlo určené pro zobrazení jednoho nebo více pixelů - ve valné většině případů obsahuje čip polovinu zrcadel, než odpovídá celkovému rozlišení. Tato vlastnost je umožněna díky technologii nazvané wobulation (rozmítání). Regulaci svitu a jeho intenzity ale není možné provádět tak jednoduše, jako je tomu v případě LCD - zrcadla světlo buď odráží nebo ne. Výrobce tedy škálu šedi ovládá pomocí jednoduchého principu, kdy jedno zrcadlo odráží v jeden okamžik světlo do čočky a v druhý okamžik na chladič, který odvádí zbytkové teplo produkované lampou. Pokud je tento překmit udělán dostatečně rychle, uživatel si nevšimne, že daný pixel vlastně bliká, ale sleduje odpovídající odstín šedé - nedostatky lidského zraku jsou výrobci velmi často využívány k dosažení potřebného cíle. U moderních DMD čipů je zrcadlo schopno změnit svou polohu více než tisíckrát za vteřinu a vytvořit tak až 1024 různých odstínů šedi.
Jednočipové DLP
Již jsme si řekli, jakým způsobem se reguluje jas avšak stále je potřeba vysvětlit způsob změny a vytvoření jednotlivé barvy. První DLP projektory byly vybaveny pouze jedním DMD čipem, který, jak již víte, dokáže pouze regulovat, zda na konkrétním pixelu světlo "projde" či nikoliv. Jak ale teda udělat z bílého světla konkrétní barevný odstín?
Zjednodušený princip fungování jednočipových DLP projektorů
U tohoto způsobu je pro generování barev využíváno barevného filtru umístěného na kruhové ploše. Na té se vedle sebe střídají tři základní barvy (červená, zelená a modrá) a u některých modelů i průhledná část pro posílení jasu, případně někteří výrobci přidávají i žlutý filtr. Procesor v projektoru pak provádí synchronizaci mezi DMD čipem a barevným filtrem - jakmile je na filtru zelená, tak se nastaví na DMD čipu odpovídající pixely, a stejně tak následuje stav pro modrou a červenou. Jelikož ale vše probíhá na velmi vysoké frekvenci, nemá uživatel možnost zaznamenat měnící se barvy a obraz mu připadá, jako by byl prezentován staticky. Moderní projektory otáčí filtrem třikrát za jeden snímek a některé dokonce zdvojují jednotlivé barvy, čímž je možné provést až šest barevných změn za jeden snímek. Lidské oko není možné tyto změny zaznamenat, neboť frekvence s jakou mozek dokaze ještě analyzovat měnící se obraz, je kolem 25Hz.
Všimněte si barevných linek kolem bílých hran testovacího obrazce
Kvůli tomuto principu zobrazení ale mnoho uživatelů sleduje speciální jev nazvaný jako "duhový efekt" (raindow effect). Především u starších projektorů postavených na jednočipové technologii mohli někteří uživatelé sledovat tento jev při zobrazení bílých či světlých scén na tmavém pozadí (titulky na konci filmu apod.). V těchto scénách je možné vidět barevné "stíny" kolem světlých scén, které několikrát za vteřinu mění svou barvu mezi červenou, zelenou a modrou. Mnoho uživatelů si následně stěžovalo na bolesti hlavy, únavu očí apod.
Takto vypadá jeden DMD - na první pohled si miniaturních zrcadel ani nevšimnete
Na trhu se vyskytuje nespočet různých variant, jak tento nepříjemný efekt potlačit. Jedním je již zmíněné zvýšení počtu barevných změn během jednoho snímku. Mezi další patří například využití tzv. Archimédovy spirály, která nahrazuje klasické blokové rozvržení filtrů na kruhu. Nejmodernější jednočipové DLP jsou vybaveny LED, které jsou schopny zapnout a vypnout prakticky okamžitě a díky sekvenčnímu zapojení mohou jednoduše měnit barevné spektrum. Každá z variant ale má své klady a zápory a jednoznačně ani jedna z nich není schopná kompletně eliminovat nepříjemný duhový efekt.
Tří-čipové DLP
Jako jednoznačnou odpověď na technologické nedostatky jednočipových DLP modelů přišli výrobci s novým principem, kde se jednotlivé barvy generují hezky současně a není třeba mezi nimi provádět jakékoliv přepínání. Pokud si vzpomenete na princip LCD projektorů, tak asi nebudete jediní, koho napadne myšlenka využít jejich principu k vylepšení stávajících DLP monitorů.
Zjednodušený nákres principu fungování tří-čipového DLP projektoru
Světlo z lampy přijde na hranol, který jej rozdělí do tří směrů a následně pomocí zrcadel navede na jednotlivé DRM čipy. Každý z trojice čipů pak obsluhuje pouze jednu z přidělených základních barev spektra. Díky tomu může projektor podstatně lépe zpracovat výsledný obraz, protože za jeden snímek nemusí čip neustále přepínat mezi několika barvami, ale má vždy jeden celý snímek k tomu, aby nastavil "pixely" do potřebné polohy. Hlavní výhodou je ale fakt, že tato technologie ani neumožňuje vznik jakéhokoliv duhového efektu. Díky speciálním optickým hranolům už v současnosti ani není třeba složitě rozvádět trojici světelných paprsků k jednotlivým čipům, ale vše se řeší skrze jednolitý optický blok.
Dle technických specifikací výrobců jsou moderní DLP projektory používané v kinech, schopny vyprodukovat až 35 biliónů barev, což je podstatně více, než je člověk schopen okem vůbec rozeznat. Je ale jasné, že takovýto barevný gamut žádný projektor v praxi nepromítá, neboť nemá patřičnou elektroniku a především zdrojový signál není takto detailní.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
