Проекционные технологии

Кратко о предыстории

Не так давно проекционные телевизоры были довольно популярны как в России, так и за рубежом, в основном за счет возможности для потребителей получить экран огромного размера (недоступного обычным кинескопным телевизорам) за относительно небольшие деньги.

Но, с другой стороны, проекционные телевизоры имели ряд недостатков, как, например, не очень большой угол обзора, не очень хорошие четкость, яркость и контрастность изображения, некоторую неравномерность подсветки экрана, хотя со временем многие из этих недостатков побеждались.

В частности, поэтому с течением времени плоскопанельные технологии (ЖК и плазма) заметно потеснили проекционные телевизоры на прилавках магазинов. Кроме того, если принять в расчет их немалую цену и относительную «молодость» технологий, они позволяют производителям и продавцам получать значительную прибыль, из-за чего они интенсивно «продвигаются» на рынок и практически не сходят с рекламных щитов на улицах городов и с рекламных роликов на экранах телевизоров, чем, в частности, также объясняется их популярность среди населения.

Но с развитием телевидения высокой четкости взор потребителей снова начинает обращаться к телевизорам на основе проекционных технологий. Особенно это заметно в Японии, США и Европе, так как развитие телевидения высокой четкости в этих странах намного опережает нас. Там уже запущены сети эфирного и кабельного телевидения, вещающие в стандарте 1080i, и поэтому имеется постоянно растущий покупательский спрос на телевизоры с высоким разрешением. В нашей стране покупатели также начали проявлять интерес, вероятно, из ожиданий прорыва в российском ТВЧ. Этот интерес подстегивает производителей к производству телевизоров с поддержкой не только HD-формата 720p, но и формата Full HD 1080i. А тут уже у проекционных телевизоров есть несколько существенных преимуществ.

Особенности воспроизведения ТВЧ

Чтобы воспроизводить полноценный сигнал Full HD, телевизор должен иметь разрешение 1920х1080 пикселей. Помимо этого, ему необходим цифровой интерфейс HDMI и достаточно мощный графический процессор для его обработки и технологий улучшения изображения. Вот над этим и работают производители телевизоров, и это заставляет их все больше и больше присматриваться к проекционной технологии, потому что именно она позволяет значительно уменьшить стоимость телевизоров с большим размером экрана, в частности, с диагональю от 50 дюймов, при этом «умеющих» полноценно воспроизводить сигнал Full HD.

Преимущества проекционных ТВ перед плазмой и ЖК

При создании матрицы Full HD для плазменных панелей производители сталкиваются с различными трудностями: из-за большого количества элементов для воспроизведения сигнала Full HD размер одного элемента должен быть очень маленьким, а плазменную ячейку такого размера сделать сложно и дорого. И в настоящее время экономически целесообразно создавать Full HD плазменную панель с диагональю экрана не меньше 65 дюймов. И хотя в 2006 году компания PIONEER смогла выпустить на рынок 50-дюймовую панель Full HD, на сегодняшний день это пик плазменной технологии, единичный экземпляр.

В случае проекционных телевизоров такого порога в размере нет, и разработчики могут довольно легко адаптировать проекционники к сигналу Full HD. Причем обходится их изготовление гораздо дешевле для любого размера экрана.

Если же обратиться к ЖК-телевизорам, то они, в свою очередь, спокойно могут поддерживать разрешение Full HD даже на экранах малого размера, однако экономическая и технологическая целесообразность также останавливает производителей на минимальном размере экрана в 37 дюймов. И в любом случае их цена намного больше цены проекционных телевизоров с аналогичным размером экрана.

Таким образом, сегодня проекционные телевизоры можно рассматривать как самые доступные (по цене) аппараты среди средств отображения информации в формате высокой четкости. Создание таких телевизоров технологически значительно проще, чем производство ЖК или плазмы огромного размера. Помимо этого, в процессе эксплуатации такого аппарата можно также значительно сэкономить, так как, например, у плазмы через какое-то время может выгореть матрица, которая не подлежит замене. А у проекционников может только возникнуть необходимость смены лампы подсветки, что при желании даже можно произвести дома.

Сюда же можно добавить несколько слов и об изображении. По субъективным ощущениям плазменный телевизор дает мягкую, естественную картинку с высокой четкостью и детализацией в кадре, ЖК-телевизор имеет более жесткую и несколько механистическую картинку с предельной детализацией, правда, при этом может наблюдаться некоторый дефицит мягкости и сочности изображения. Проекционная технология обеспечивает телевизору сочность картинки в сочетании и с мягкостью, свойственной плазме, к тому же отсутствует пикселизация экрана.

Основные технологии изготовления проекционных телевизоров

На настоящий момент существует несколько типов проекционных технологий, о которых мы кратко расскажем дальше.

ЭЛТ-проекционные телевизоры

Начнем с самой простой и самой старой технологии. ЭЛТ-проекционные телевизоры — это телевизоры, в основе которых лежат технологии обычных, всем знакомых (точнее, наверное, еще не забытых) кинескопных телевизоров. Изображение создается с помощью трех электронно-лучевых трубок (RGB). Через систему линз изображение проецируется на внутреннюю сторону просветного экрана и, соответственно, увеличивается. С обратной стороны экрана мы видим готовую картинку.

Эта технология позволяет за относительно небольшие деньги наслаждаться картинкой на большом экране, близкой по качеству к изображению на экранах кинескопных телевизоров. Правда, в результате эта технология приобрела некоторые недостатки, присущие обычным кинескопным телевизорам, как, например, возможное несведение лучей, не очень хорошая четкость и фокусировка.

ЖК проекционные телевизоры

Следующая технология, которую мы рассмотрим, — это ЖК проекционная технология. Так же, как устройство ЭЛТ-проекционных телевизоров, во многом похожее на устройство обычных кинескопных аппаратов, за основу в изготовлении ЖК проекционных телевизоров взята обыкновенная ЖК-панель. У ЖК-проекционников имеется мощная лампа подсветки, свет которой проходит сквозь прозрачную ЖК-матрицу, где формируется изображение, а далее через линзу объектива передается на экран. Обычно здесь используются 3 ЖК-матрицы — по одной для каждого из цветов RGB, благодаря чему картинка выглядит сочнее и контрастнее, хотя бывают и телевизоры на основе одной ЖК-матрицы.

LCD проекционные телевизоры свободны от многих недостатков, присущих проекционникам на основе ЭЛТ, как, например, несведение лучей или не очень хорошая фокусировка. С другой стороны, по сравнению с ЭЛТ-проекционными телевизорами здесь могут присутствовать недостатки, характерные для ЖК-экранов, как, например, не очень большой угол обзора, а также некоторые трудности с натуральностью воспроизведения цветов.

DLP телевизоры

Следующая, более современная технология — это проекционная технология DLP (Digital Light Processing) — «цифровая обработка света», разработка фирмы Texas Instruments. В ее основе лежит цифровое микрозеркальное устройство. Точнее, это устройство состоит из большого количества микроскопических зеркал, под каждым из которых расположен электрод. Каждое зеркало, в свою очередь, соответствует пикселю изображения. При подаче сигнала электрод активизируется, и зеркало отклоняется к источнику света (лампе подсветки) либо от него. В первом случае свет отражается и попадает на экран. Во втором случае свет не попадает на экран, и пиксель остается темным. Каждое зеркало способно менять угол наклона тысячи раз в секунду.

А для того, чтобы преобразовать монохромное изображение в цветное, в большинстве случаев между источником света и микрозеркальным устройством помещается специальный цветовой фильтр, называемый «цветовым колесом». При его вращении красный, зеленый и синий свет последовательно попадает на микрозеркала. Движение микрозеркал согласовано с изменением цвета светового потока, из чего в итоге и получается цветное изображение. Свободные от недостатков, присущих описанным выше проекционным технологиям, эти телевизоры демонстрируют достаточно сочную и контрастную картинку с хорошей четкостью. Но, к сожалению, имеют свои собственные недостатки, как, например, мерцание картинки, из-за смены цветов за счет вращения цветового колеса. Чтобы ликвидировать этот недостаток, некоторые производители вместо использования «цветового колеса» для получения цветного изображения ввели в конструкцию целых три микрозеркальных чипа. В результате, правда, это значительно повысило себестоимость телевизоров.

Собственные разработки производителей

Выше описаны основные принципы изготовления проекционных телевизоров. Но, стремясь как-то улучшить «классику» и внести свою лепту в развитие прогресса, а также выделить себя на фоне конкурентов, различные компании начинают модифицировать основные технологии, а также совмещать их в различных комбинациях, в результате чего на рынке появляются новые оригинальные решения.

HD-ILA телевизоры JVC

Японская компания JVC внесла свой вклад в развитие проекционных технологий и разработала технологию D-ILA (Direct Drive Image Light Amplifier), которая сочетает в себе принципы и DLP, и LCD технологий. В ее основе лежит жидкокристаллическая матрица (как и в LCD), однако, в отличие от привычных жидкокристаллических систем, она работает не на просвет, а на отражение (как в DLP). Цветное изображение формируется сложением световых потоков от трех матриц D-ILA.

Здесь используются пиксели LCOS (жидкие кристаллы на кремниевой основе), расстояние между которыми микроскопически мало. Благодаря этому технология позволяет достигать очень высокого коэффициента апертуры и создавать экраны, состоящие из миллионов пикселей.

Технология подразумевает использование одной мощной сменной лампы, трех вертикально ориентированных микрочипов LCOS (1280x720) — по одному для каждого из трех цветов палитры RGB, высокоточной фокусной линзы и эксклюзивного поляризующего разделителя лучей для комбинирования всех цветов, создающих изображение.

Основным преимуществом данной технологии является аналоговое управление яркостью изображения, обеспечивающее непрерывный переход между градациями с наименьшим шумом и сглаживание границ между пикселями, что существенно снижает видимую пикселизацию на большом экране. Кроме того, технология D-ILA обеспечивает высокую контрастность.

Родное разрешение новинок составляет 1280x720. Каждый телевизор имеет лампу с примерным сроком службы, по информации производителя, 10 000 часов. По истечении срока службы ее также можно заменить.

SXRD телевизоры SONY

Конкуренцию HD-ILA телевизорам JVC поспешили составить новые Full HD телевизоры SONY с диагональю 50 и 60 дюймов, изготовленные по технологии SXRD (Silicon X-tal Reflective Display), во многом напоминающую технологию D-ILA. Эта технология была разработана компанией SONY на основе опыта изготовления так называемых 3LCD ЖК проекционных телевизоров.

В SXRD телевизорах применяются 3 матрицы SXRD, которые работают «на отражение» света. В них использован очень узкий межпиксельный интервал, за счет чего пропадает эффект «сетки». Они способны воспроизводить изображение с разрешением Full HD и имеют очень маленькую, по информации производителя, скорость отклика — до 2,5 мс.

Лазерный телевизор от Mitsubishi

Компания MITSUBISHI анонсировала выход нового проекционного телевизора, предназначенного, в первую очередь, для просмотра телевидения высокой четкости (HDTV). В этой модели с обратной проекцией в качестве источника света впервые используется лазер (а точнее, три).

Изображение в новом устройстве, как и в DLP телевизорах, формируется с помощью микрозеркального чипа (DMD), но в качестве источника служат три лазерных луча. Первый лазерный «проекционник» от MITSUBISHI соответствует стандарту международной электротехнической комиссии xvYCC (IEC 61966-2-4) и обеспечивает широкий цветовой спектр для динамических изображений и, как следствие, достаточно точное воспроизведение цвета. Цветовой охват в 1,8 раз превосходит характеристики традиционных ЖК-телевизоров. Контрастность, по информации производителя, составляет 4000:1, а ресурс работы системы — более 20 000 часов.Представители MITSUBISHI Electric подчеркивают, что заявление об анонсе новой разработки носит технологический характер. Планы по серийному производству лазерных проекционных телевизоров пока не разглашаются.

Телевизоры со светодиодной подсветкой от Samsung

Не отстает и компания Samsung, которая представила проекционный телевизор со светодиодной подсветкой в январе 2006 года в период выставки CES. Считается, что светодиодная подсветка позволяет достичь лучших показателей качества, чем конкурирующие решения. Увеличивается ресурс, равномерность подсветки, насыщенность цветов, а также улучшены некоторые другие параметры. Особенно отмечается экономическая составляющая: светодиоды обходятся дешевле люминесцентных ламп и не нагреваются так сильно в работе, как последние. К тому же светодиодам не требуется время для прогрева при включении телевизора.

Первая модель линейки, HL-S5679W, представляет собой телевизор с диагональю экрана в 56 дюймов. Поддерживаемое разрешение заявлено 1980х1080 пикселей, что соответствует требованиям HD-контента. На североамериканском рынке присутствуют предложения от $2000.