Видеопроекторы
Чтобы домашний кинотеатр оправдывал свое название, он должен не только “громко говорить”, но и “широко показывать”. Обидно и смешно, когда полномасштабная AV-система озвучивает изображение размером с тетрадный лист. Значит, экран телевизора должен быть как можно больше. Но это не так просто, как кажется…
Тридцать семь — число роковое не только для сталинского СССР, но и для телевизора классической конструкции, основанной на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ или кинескопе). Тридцать семь дюймов — предельная длина диагонали кинескопа, при которой его массовое производство остается рентабельным. Главная тому причина — сам принцип работы ЭЛТ. Согласно ему внутри кинескопа должен быть глубокий вакуум, иначе поток электронов, которым “стреляют” электронные пушки, расфокусируется. Следовательно, стенки большой ЭЛТ пришлось бы делать очень толстыми, что привело бы к ее утяжелению. Например, кинескоп с диагональю экрана 40 дюймов весил бы более центнера. Кроме того, для фокусировки луча по краям экрана, или динамического сведения, пришлось бы уменьшить угол отклонения электронного потока, из-за чего горловина кинескопа была бы длиной больше метра. При этом радиус кривизны экрана тоже должен быть больше, и телевизор стал бы пузатым, как бочка. Вот почему, если необходимо получить телевизионную картинку более метра по диагонали, пользуются видеопроекторами.
Первый фокус с зеркалами
Давайте сначала рассмотрим проекционный телевизор (ПТ) — устройство, которое занимает промежуточное положение между обычным аппаратом и “настоящим” видеопроектором. Внешне он здорово напоминает телеприемник классической конструкции, стоящий на подставке, однако принцип его действия иной. “Подставка” является неотъемлемым элементом конструкции: в ней расположено проекционное устройство. Оно основано на ЭЛТ, но не одной, а трех — по кинескопу для каждого первичного цвета (красного, зеленого и синего). Диагональ их экрана небольшая (8 — 10 дюймов), однако они дают световой поток повышенной яркости. Кроме того, их передние стенки представляют собой линзы, выполненные с высокой точностью. Через систему зеркал (см. рисунок) световые потоки направляются на экран из полупрозрачной пластмассы и дают полноценное цветное изображение. Такая конструкция имеет перед классической несколько преимуществ. Во-первых, картинка получается значительно более крупной (до 80 дюймов по диагонали). Во-вторых, она совершенно плоская (при просмотре создается впечатление, что наблюдаешь за происходящим через окно, а не через “пузатую” стенку телевизионного экрана). Наконец, обратный проектор значительно легче телевизора с большим экраном и имеет сравнительно небольшую глубину. Почему же он не получил широкого распространения? Да потому, что ему присущи серьезные недостатки. Изображение на нем получается немного расплывчатым — в первую очередь из-за того, что внутренняя поверхность экрана представляет собой совокупность цилиндрических линз, призванных увеличивать горизонтальный угол обзора. Легкая размытость картинки подчас идет ей на пользу: менее заметной становится ее строчная структура, зато узкий горизонтальный и вертикальный углы обзора — настоящий бич проекционных телевизоров. Стоит зрителю отклониться от перпендикуляра, проведенного из центра экрана, на несколько десятков градусов в любую сторону, и картинка заметно потеряет в яркости и точности цветопередачи. (Впрочем, с этой бедой конструкторы борются, и довольно успешно: у модели 55РР9501, последнего детища Philips, горизонтальный угол обзора составляет 160°, что для ПТ прямотаки фантастический показатель.) И по яркости изображение уступает тому, какое дает обычный телевизор. Наконец, такой аппарат после установки в комнате, как правило, требует настройки (в первую очередь, сведения лучей), провести которую может лишь квалифицированный специалист. Немаловажным препятствием на пути использования ПТ в небольшом помещении является и его громоздкость. Если габариты комнаты позволяют, проекционник встраивают в мебельный гарнитур или сооружают вокруг него фальш-стену, а в ее нишах устанавливают AV-аппаратуру. Но скажите на милость, где и как поместить центральный громкоговоритель? По-видимому, или на полу перед ПТ (и направить вверх), или над последним (так, чтобы АС “смотрела” вниз). Оба варианта далеко не идеальны. Использовать в качестве такового динамики, встроенные в корпус телевизора? Но они не всегда отличаются высоким качеством. Кроме того, возникающие при их работе вибрации способны привести к преждевременному рассогласованию в работе кинескопов (разведению лучей). В общем, проблем при пользовании проекционным телевизором немало.
Три пушки, бьющие вперед
Восемьдесят дюймов (два метра) — ничто по сравнению с размахом экрана в настоящем кинотеатре. Так нельзя ли создать проектор, способный сформировать изображение размером в 120 дюймов (3 м) — в полтора раза превосходящее то, которое дает проекционный телевизор? Очевидно, необходимо сконструировать устройство, работающее по принципу киноаппарата, то есть проецирующее телевизионные образы на экран, расположенный перед ним. Мысль эта не дает покоя разработчикам уже второй десяток лет. Первым вариантом ее воплощения стал прямой видеопроектор, основанный на трех ЭЛТ (иногда используют английскую аббревиатуру CRT). По сути, это тот же ПТ, только электронно-лучевые трубки установлены в отдельном корпусе (он подвешивается к потолку или располагается на специальном пьедестале), а зеркал нет — световой пучок, выходящий из ЭЛТ, фокусируется линзами и распространяется прямо, на стену или экран. Поскольку размер изображения велик, велика должна быть и яркость луча. Именно поэтому основным параметром CRT-проекторов является яркость светового потока, усредненная по площади экрана. Она измеряется в ANSI-люменах, и чем больше ее значение, тем лучше. Из-за этого ЭЛТ приходится работать с максимальной нагрузкой, что снижает их ресурс и приводит к сильному нагреву. Значит, требуется система принудительного охлаждения — вентилятор, который создает акустический шум.
Далее. Несмотря на все ухищрения, яркость и насыщенность картинки очень сильно зависит от уровня внешней освещенности, поэтому смотреть фильм в исполнении CRT-проектора необходимо в полной темноте, а проецировать его лучше на специальный, обладающий повышенной отражающей способностью экран. Наконец, у таких аппаратов есть и специфический недостаток — они должны устанавливаться в домашнем кинозале раз и навсегда. Разумеется, в случае острой необходимости его можно передвинуть, однако после этого придется несколько часов настраивать (“сводить”) изображение, удаляя радужную окантовку на предметах. А она может появиться от малейшего изменения расстояния от проектора до экрана. В общем, не советуем крепить проектор к потолку, если вы живете в многоквартирном доме, а ваш сосед любит в свободное от работы время передвигать мебель или устраивать в квартире дискотеку.
Второй фокус с зеркалами
С появлением телевизоров на жидких кристаллах (ЖК) у разработчиков возникла остроумная мысль использовать ЖК-матрицу как основной элемент в прямом проекторе. Ее применение позволяло ликвидировать главный недостаток CRT-проекторов с ЭЛТ — невозможность изменить расстояние от него до экрана (а значит, и размер изображения) без проведения сложной настройки, поскольку теоретически ЖК-проектор можно заставить работать точно так же, как киноаппарат (в качестве источника света использовать мощную лампу, а вместо кинопленки — ЖК-матрицу). Однако ожидания не оправдались. Воспроизводить статическое изображение с минимумом подробностей (графиков и диаграмм с крупными подписями) одноматричный аппарат еще способен, но для показа видеоряда он неприменим — по той простой причине, что число пикселей в стандартной ЖК-матрице в несколько раз меньше, чем на экране телевизора. И разработчики в очередной раз решили пойти по проторенному пути: воспользоваться отдельным источником изображения (в данном случае — ЖК-матрицей) для получения картинки каждого первичного цвета. Разрешение при этом возросло бы минимум в три раза. Тогда как быть с источником освещения? Задействовать три лампы? Но каждая из них имеет уникальные характеристики, да и “стареет” при эксплуатации по-своему. Мало того, три лампы накаливания выделяли бы очень много тепла, и для его отведения понадобился бы мощный (а значит, и шумный) вентилятор. И хитроумные конструкторы вновь призвали на помощь зеркала, но не простые, а дихроичные (они отражают один основной цвет, а два других пропускают). Лампа в проекторе одна, но ее луч делится при помощи дихроичных зеркал на три составляющих первичного цвета, которые попадают каждый на “свою” ЖК-матрицу. После этого составляющие вновь собираются в общий луч и направляются в один объектив. Таким образом, на выходе проектора получается полноцветное изображение, которое можно направить на экран и смотреть почти сразу же, без сложной предварительной настройки. Размер изображения меняется двояко: изменением а) расстояния от проектора до экрана или б) фокусного расстояния объектива.
Итак, установить и наладить ЖК-проектор так же просто, как фильмоскоп. А качество изображения? По сравнению с ЭЛТ-аппаратом он дает картинку с более узким диапазоном контрастности и несколько менее насыщенную, однако разрыв в параметрах постоянно сокращается. Если на выставке “Hi-Fi Show'97” глядя на экран, без особого труда можно было определить, какой (ЖК или ЭЛТ) проектор установлен в том или ином павильоне, то на “DVD-Show”, проводившемся в октябре прошлого года, сделать это было почти невозможно. Эффект “сетка-рабица” (некоторая мозаичность картинки), присущий ранним моделям ЖК-проекторов, исчез совершенно. Аппараты класса High End обоих типов давали изображение практически одинакового — и очень высокого — качества. Какова же надежность проекторов? Мы уже выяснили, что кинескопы в ЭЛТ-аппаратах работают в тяжелых условиях, поэтому их долговечность значительно ниже, чем у “трубы” телевизора. Довольно быстро отказывают и лампы в ЖК-проекторе, однако заменить их сравнительно просто.
Теперь несколько слов о яркости. Большинство производителей указывают в спецификации яркость в упомянутых выше ANSI-люменах или люксах (люкс — это люмен на м2), однако измерить яркость можно несколькими способами, отчего возникает путаница (сродни той, что связана с измерениями мощности, — чтобы привлечь покупателя, фирмы прибегают ко многим не совсем честным приемам). Здравый смысл подсказывает: чем больше люменов, тем ярче картинка. Среднюю яркость некоторых ЖК-проекторов удалось значительно повысить — на недавней презентации фирма Sanyo продемонстрировала модель PLC-EF10A с 3300 ANSI-люменами и объявила о скором появлении аппарата с разрешением UXGA и яркостью 5000 ANSI-люменов. При выборе типа проектора в любом случае лучше полагаться не на цифры в техническом описании, а на собственное зрение — при покупке посмотреть, как работает проектор в затемненном и незатемненном помещении.
Третий фокус с зеркалами
|
|
Новейшие технологии, проникающие во все сферы нашей жизни, не обошли стороной и мир видеопроекторов. В 1996 г. появился аппарат, разработанный американской фирмой Texas Instruments и основанный на совершенно новом принципе DLP (Digital Light Processing — цифровая обработка светового потока). Сердцем его стала так называемая DMD-матрица (DMD расшифровывается как Digital Micromirror Device, т.е. цифровое микрозеркальное устройство). Это микросхема размером с ноготь. Она взаимодействует с видеосигналом очень остроумным и оригинальным образом. На ее поверхности расположено множество микроскопических алюминиевых зеркал, поворачивающихся под воздействием видеосигнала на определенный угол, что приводит к изменению интенсивности света, отражающегося от зеркала (они освещаются мощной лампой). Зеркала имеют размер
Разрешение DMD-матрицы составляет
Умножаем строки
Если сесть вплотную к телевизору, мы увидим, что изображение состоит из отдельных строк, а между ними явственно просматриваются незасвеченные промежутки. Представляете, как заметны станут эти огрехи на большом экране! Свести их к минимуму призван умножитель строк — специальное устройство, подключаемое к видеопроектору. Его работа основана на особенностях телевизионной развертки. Она чересстрочная: кадр телевизионного изображения передается за два захода, называемых полукадрами (сначала четные строки, затем нечетные). То есть изображение при “классической” 50-герцовой развертке обновляется не 50, а фактически 25 раз в секунду. Его строчная структура и мерцание предстают перед зрителем во всей красе (то есть, простите, безобразии). Тогда на сцену выходит умножитель строк начального уровня — удвоитель. Строго говоря, он ничего не удваивает, а просто превращает чересстрочную развертку в прогрессивную, при которой картинка “собирается” из двух полукадров (в электронном виде, в памяти удвоителя) и передается за один заход. Число строк в кадре не меняется, но они становятся заметны гораздо меньше. А что если увеличить это число? Ведь в каждом полукадре задействуется лишь половина строк, которые есть в ЭЛТ или ЖК-матрице. Нельзя ли использовать оставшиеся? В принципе, можно, если увеличить скорость (частоту) горизонтальной развертки, что трудности не представляет. Но где взять информацию для дополнительных строк? В самом видеосигнале, рассчитанном на чересстрочную развертку и кадр из 575 видимых строк горизонтальной развертки (в PAL и SECAM), или 480 строк в NTSC, такой информации нет. Однако современная электроника позволяет ее вычислить — хотя бы как среднее арифметическое между параметрами соседних строк. В идеальном случае получится, что полные, 575- или 480-строчные кадры будут обновляться 50 раз в секунду. Умножитель, способный на такой фокус, называется учетверителем строк. Так сколько же строк лучше? Увы, руководствоваться пословицей “Кашу маслом не испортишь” в данном случае нельзя. Способности умножителя и проектора должны быть примерно одинаковы. При чрезмерном увеличении числа строк (особенно если проектор дает слегка расфокусированное изображение, когда строки не имеют четко очерченных границ) они пойдут внахлест, и картинка потеряет четкость. В идеальном же случае строки должны располагаться вплотную. Вот почему некоторые фирмы, в частности американские DWiN и Farouja, выпускают так называемые транссканеры — приборы с переменным коэффициентом умножения. Пользователь сам задает этот коэффициент, руководствуясь описанным выше принципом, и изображение получается на редкость “киногеничным”. Наиболее высококачественный транссканер выбирает разный коэффициент умножения даже для изображения с разной размерностью (один для полноэкранного — 4:3, другой для широкоэкранного — 16:9 и третий для широкоформатного — 21:9). Иногда подобные устройства встраиваются непосредственно в видеопроекторы, как, например, в Runco DTV943.
Видеопроекторы были, есть и будут, однако цена их останется довольно высокой (от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч долларов), так как объемы производства никогда не сравнятся с теми, в каких выпускаются телевизоры. Однако в отношении проекционных телевизоров хочется быть менее категоричными. Результаты последней выставки CES в Лас-Вегасе свидетельствуют о значительном росте их популярности у американцев — в первую очередь, в связи с распространением телевидения высокой четкости (HDTV). Оно, на наш взгляд, олицетворяет настоящую революцию в телевизионной сфере, и вполне возможно, оставит умножители строк без работы.
От общего к частному, или что, где, почем
Давайте бросим беглый взгляд на российский рынок видеопроекторов. На нем, что отрадно, представлены “машины” всех типов. Законодательницами мод в области ПТ одно время считались фирмы Pioneer, Philips и Sony, однако в последнее время в их число вошла южно-корейская Samsung, а один из самых крупных аппаратов сейчас представляет Toshiba. Это модель 61 PJ5UE (4500 $) с высококонтрастным экраном диагональю 61 дюйм, мультисистемным тюнером, функцией “картинка в картинке” и стереозвуковым аудиотрактом
Один из самых интересных ЖК-проекторов предлагает российским покупателям фирма Sony. Ее модель VPL-VW10HT разработчики называют “первым в мире ЖК-проектором формата 16:9”, и это не случайно. Дело в том, что “сердцем” ему служат три ЖК-матрицы именно такой (16:9) размерности. Иными словами, этот аппарат предназначен специально для домашнего кинотеатра. Общая разрешающая способность составляет 3 млн. пикселей, световой поток — 1000 ANSI-люменов, а уровень шума вентилятора — менее 30 дБ. Комплексный интерфейс обеспечивает совместимость не только с композитным и S-Video сигналом, но и с сигналами RGB по трем (с синхронизацией на зеленом), четырем (RGB+HV) и пяти (RGB+H+V) кабелям, а также по компонентному сигналу (идеальный вариант для подключения соответствующим образом экипированного DVD-плейера).
Среди ЭЛТ-проекторов отметим оригинальную разработку опять же Sony. Это модель VPH-D50HTM, оборудованная встроенным удвоителем строк, благодаря чему достигается четкость 700 твл (телевизионных линий) для обычного видеосигнала и 1000 твл для сигнала HDTV.
Лидером в производстве DLP-проекторов по-прежнему остается американская фирма InFocus (именно по ее инициативе Texas Instruments и разработала “микрозеркальную” технологий). Последнее детище компании — аппарат LP435ZV, обладающий рядом уникальных возможностей. Так, при яркости 1000 ANSI-люменов и разрешении
Вячеслав Саввов, журнал “Салон AV”, 2000, N 3, Hi-Fi.ru