مبدأ عرض الفيديو

جهاز الإسقاط عبارة عن جهاز يتصل بكاميرا فيديو أو كمبيوتر محمول أو كمبيوتر شخصي أو جهاز لوحي ، من أجل عرض الصورة على الشاشة الكبيرة. للسيطرة على جهاز التشغيل يستخدم جهاز التحكم عن بعد. جهاز جهاز عرض الفيديو معقد للغاية ، وقد يكون لديه اختلافات ، اعتمادًا على التقنية المستخدمة في بناء الصورة. تعتمد التقنية على كيفية عمل جهاز العرض. في الوقت الحالي ، يتم استخدام 5 أوجه تقدم تكنولوجي في أجهزة عرض الفيديو:CRT، LCD، D-ILA، تكنولوجيا الليزر DLP.

تقنية CRT

يمكن اعتبار هذه التكنولوجيا الأقدم ، كأساس لاتخاذها أنبوب أشعة الكاثود (CRT). على الرغم من استخدام تقنية CRT لعدة عقود ، ومع ذلك ،لا يزال ذلك مناسبًا ومن حيث خصائص جودة الصورة (الوضوح والقرار والتسليم اللوني) ليس أقل شأناً من الطرق الحديثة والأكثر تكلفة من تكوين الصور. ميزة أخرى من CRT هي موثوقية عالية من الدائرة الكهربائية ومدة التشغيل المستمر للأنبوب ، وتجاوز الحد المسموح به 10000 ساعة.

أيضا ، هذه التكنولوجيا لديها نطاق سطوع ديناميكي واسع وعمق أسود ، والتي لا يمكن أن توفر أي دولة أخرى.

على الرغم من المزايا التي لا شك فيها ، لا تزال أجهزة CRT أقل شأنا في بعض المؤشرات للأجهزة الحديثة.

1. المجاميع لها كتلة كبيرة (عدة عشرات من الكيلوغرامات). جعل الشركة المصنعة أسهل قليلا ، سيكون من الممكن أكثر سهولة النقل وتركيب هذه المعدات.
   
2. مستوى السطوع في النطاق من 100 إلى 300 ANSI-lm ، بينما في الأجهزة الحديثة يمكن للمستوى أن يصل إلى 10000 ANSI-lm وأكثر من ذلك. لهذا السبب ، لا يمكن مشاهدة الفيديو إلا في غرفة مظلمة بشكل جيد.
3. من أجل تحقيق جودة صورة جيدة ، يلزم إجراء الكثير من التعديلات ، وفي بعض الأحيان يكون من الصعب القيام بذلك دون مشاركة أحد المتخصصين.

جهاز عرض CRT

داخل جهاز عرض فيديو CRT ، هناك 3 CRTs مع شاشات تتراوح من 7 إلى 9 بوصات. تم تصميم كل CRT لعرض لون واحد (أخضر ، أحمر ، أزرق) من طراز ألوان RGB.

يمكن وصف مبدأ تشغيل جهاز العرض على النحو التالي: يتم تقسيم إشارة الدخل إلى مكونات حسب اللون ، والتي تشارك في التحكم في المغير. في هذه الحالة ، تبدأ شدة الحزمة في التغير. في هذه اللحظة ، تعرض الحزمة ، التي تمر عبر مجال مغناطيسي ونظام انحراف ، سطح الشاشة مع التطبيق طلاء الفوسفور المسح من الداخل. بعد ذلك ، يتم إنشاء صورة أحادية اللون على الشاشة. علاوة على ذلك ، من خلال العدسة ، يتم عرضه على الشاشة الخارجية.

ونتيجة لذلك ، يتم عرض 3 صور على الشاشة الخارجية في نفس الوقت ، وعندما يتم مزجها ، يتم الحصول على صورة كاملة الألوان.

مزايا أجهزة CRT:

• صورة الإخراج عالية بما فيه الكفاية ؛
• فترة طويلة من العملية ؛
• التبريد السلبي
• قرار غير محدود
• مستوى ضجيج منخفض
• تباين عالٍ
• التكنولوجيا التي اجتازت اختبار الزمن (أكثر من 50 سنة).

عيوب أجهزة CRT:

• الحاجة إلى التعديل الدوري (المعايرة) ؛
• غموض الهندسة
• مستوى منخفض من السطوع.
• من المستحسن عدم تطبيق ، لعرض صورة ثابتة.

تقنية LCD

في أجهزة العرض LCD ، على سبيل المثال ، في أجهزة الشركة فيوسونيك (فيوسونيك) ، لإنشاء الصور المستخدمة مصفوفة لوميني. يمكن مقارنته بعمل جهاز عرض ضوئي. لكن الفرق هو أن الضوء لا يمر عبر الشريحة ، ولكن من خلال لوحة بلورات سائلة. يتكون من عدد كبير من وحدات البكسل ، وهي عناصر يمكن التحكم فيها بواسطة إشارة كهربائية. يعتمد حجم الجهد المطبق على بيكسل معين على شفافيته ، وبالتالي ، شدة السطوع على الشاشة عند نقطة إسقاط هذه البكسل.

بفضل تقنية شاشات الكريستال السائل ، وحدات الإسقاط الصلب أرخص بكثير. أصبحت أكثر إحكاما ، وبدأت قوة إشعاع الضوء في الوصول إلى 10،000 ANSI-LM. من الأفضل تكييف تقنية LCD لإعادة إنتاج إشارة رقمية من جهاز كمبيوتر وأجهزة أخرى.

من السهل جدا إعداد أجهزة فيوسونيك LCD ، وسهلة الاستخدام ، ويتم حفظ جميع الإعدادات بعد التفكيك والنقل. ولهذا السبب ، غالبًا ما يتم استخدامها لتصميم عروض الأعمال.

جهاز وحدة LCD

في أجهزة العرض LCD ، لتشكيل صورة ، وتستخدم لوحات الكريستال السائل. تستخدم هذه التقنية قدرة جزيئات مادة معينة على تغيير اتجاهها في الفضاء تحت تأثير النبض الكهربائي.

في الأجهزة الحديثة بدأت في استخدام 3 مصفوفات من البلورات السائلة المصنوعة من polysilicone. حجمها قطريا من 0.7 إلى 1.8 بوصة. يوضح الشكل أدناه مخططًا هيكليًا لجهاز عرض فيديو.

ينقسم الضوء الذي يصدره المصباح عند المرور من خلال مرايا ثنائية اللون إلى 3 مكونات من نموذج ألوان RGB. علاوة على ذلك ، يجب أن يمر كل مكون من خلال لوحة LCD المقابلة. يقوم بإنشاء صورة مرتبطة بطبقة الألوان هذه. عندما يتم الانتهاء من تشكيل الصور في لوحات LCD ، فإنها تتقاطع مع بعضها البعض ، تتداخل مع بعضها البعض ، ويتم عرض الصورة بالألوان الكاملة على الشاشة من خلال العدسة البصرية.

في الشكل أدناه ، يمكنك رؤية كيفية ترتيب جهاز العرض.

مزايا LCD:

• سعر معقول
• وزن صغير
• شيء لا غنى عنه للعروض التقديمية ؛
• يمكن استخدامها للشاشات ذات القطر الكبير ؛
• الصورة لديها الهندسة المثالية.
• الإعدادات والتشغيل البسيط.
• سطوع عالية؛

العيوب:

• مصباح باهظ الثمن
• تباين منخفض
• المصفوفة لها ميل إلى الانحطاط (النمو القديم) بمرور الوقت - عادة ما تكون 3-4 سنوات من الاستخدام كافية ؛
• قد تظهر بكسلات ميتة
• بسبب استخدام مراوح التبريد ، ضوضاء ملحوظة للوحدة.

D-ILA العارض

قامت Huges-JVCT بتطوير تقنية D-ILA مؤخرًا. يمكن اعتباره تجسيدًا لتكنولوجيا LCOS ، التي تمثل أكثر المواضيع الواعدة لتحسين وحدات الإسقاط.

كما هو الحال مع LCD ، يستخدم D-ILA عناصر بلورية سائلة ، ولكن بدلاً من مصفوفات من نوع متنور ، عناصر عاكسة. مثل هذه الأجهزة لها اختلاف: يتم ترتيب طبقة التعديل الضوئي بطريقة تكون في أعلى الطبقة السفلية المكونة من السيليكون أحادي البلورية. في الركيزة هو الدائرة بأكملها التي تستخدم للسيطرة على المصفوفة. هذه الحقيقة لديها ميزة واضحة على شاشات LCD.

يمكن مقارنة D-ILA-matrix ، عند مقارنتها بشاشات LCD ، بدرجة دقة أعلى بكثير ، نظرًا لأن حجمها أصغر. أيضا ، في المصفوفات الجديدة ، تشارك منطقة البلورة المستخدمة في 93 ٪ ، مما يستبعد مظهر الشبكة عندما يتم عرض صورة.العملية التكنولوجية للتصنيع D-ILA- مصفوفة هو أسهل بكثير من إنتاج شاشات الكريستال السائل.

جهاز D-ILA

يتم إنشاء أجهزة D-ILA ، وكذلك LCD ، من قبل مبدأ ثلاثة مصفوفة. المصفوفات بشكل منفصل إنشاء صور من ثلاثة ألوان. بعد ذلك ، تدخل الصورة المولدة شاشة الجدار من خلال العدسة.

المزايا:

• استخدام العروض التقديمية
• سطوع عالية؛
• إمكانية الاستخدام لشاشات العرض الكبيرة ؛
• الهندسة صورة مثالية.
• الوزن الخفيف

العيوب:

• إمكانية بكسل "مكسورة" ؛
• بسبب الجدة التكنولوجية ، لا توجد بيانات حول عمر الخدمة للمصفوفة ؛
• مصدر ضوء باهظة الثمن.

جهاز عرض DLP

تسمى مصفوفة هذا الجهاز بشريحة DMD ويتم تصنيعها في أمريكا بواسطة شركة Texas Instruments. كيف يعمل جهاز العرض؟ هناك الملايين في المصفوفة عناصر المرآةالتي لديها القدرة على تدوير في الزاوية اليمنى. عند الدوران ، يمكن للمرآة أن تأخذ وظيفتين ثابتتين فقط.

لذلك ، تعكس المرآة الضوء على الشاشة أو في اتجاه جهاز امتصاص الضوء (الرادياتير) للجهاز ، مما ينتج نقطة سوداء أو بيضاء.

عند التبديل من الأبيض إلى الأسود بشكل متكرر ، ستحصل على ألوان رمادية فاتحة.

جهاز واحد ماتريكس قادرة على إخراج مكون لون واحد فقط للصورة في كل لحظة من الفاصل الزمني.

لفصل الألوان الأخرى من الأبيض والأسود ، استخدم قرص ألوان (قرص به مرشحات ضوئية).

قد تكون سرعة دوران القرص مع مرشحات الضوء مختلفة. وكلما سرعان ما تدور العجلة ، سيحدث أقل ".تأثير قوس قزح"متأصلة في أجهزة المصفوفة الواحدة. يمكن أن تتكون العجلة ذات المرشحات الضوئية ليس فقط من شرائح RGB التقليدية (الأحمر ، الأخضر ، الأزرق) ، ولكن أيضًا يمكن استكمالها بألوان إضافية. على سبيل المثال ، يوضح الشكل أدناه عجلة الألوان ، والتي هي مزيج من نظامين اللون RGBCMY (أحمر ، أخضر ، أزرق ، سماوي ، أرجواني ، أصفر).

ما يشكّل وحدة بصرية لجهاز DLP يظهر بوضوح في الشكل التالي.

تحتوي عجلة الألوان أيضًا على عنصر شفاف لتمرير اللون الأبيض النقي ، مما يعزز السطوع الأسود والأبيض للصورة.

هذا سوف يحل مشكلة عدم كفاءة تقنية مصفوفة واحدة ، ونتيجة لذلك لا يتطلب تركيب مصدر ضوء أكثر قوة.

واحدة من أوائل ممثلي أجهزة عرض DLP كانت فيوسونيك PJD5126.

ممتلكات صور عالية السطوع بالأبيض والأسود أصبح مفيدًا للأجهزة المستخدمة على نطاق واسع في المكاتب. الصورة بالأبيض والأسود أعلى بشكل ملحوظ في السطوع من المكونات الملونة. على الرغم من ذلك ، إذا قمت بتعيين مستوى السطوع الأقصى ، قد تصبح الألوان باهتة. إن ألوان الخبو ليست شائعة في جميع وحدات DLP ، حيث أن معظم الشركات المصنعة تسعى جاهدة لتحسين جودة منتجاتها.

ثلاثة ماتريكس DLP العارض

موجودة أيضا جهاز إسقاط ثلاثي المصفوفة، مع تقسيم تدفق مضيئة من RGB التقليدية. عند حدوث ذلك ، يتم عرض ثلاث صور من ألوان مختلفة على الشاشة الخارجية ، ونتيجة لذلك يتم تكوين صورة بالألوان الكاملة.

تتميز أجهزة DLP بمستوى عالٍ من السطوع ، والذي يمكن أن يصل إلى 18000 ANSI-lm.

المزايا:

• وزن صغير
• الهندسة الصحيحة
• متانة المصفوفة.
• تستخدم للشاشات الكبيرة ؛
• ضوضاء منخفضة
• سطوع عالية

العيوب:

• في حالة بناء مصفوفة واحدة ، فإن "تأثير قوس قزح" ملحوظ في الصورة ؛
• مصباح باهظ الثمن
• وحدات البكسل "المكسورة".

تكنولوجيا الليزر

التكنولوجيا الأكثر تقدما والأغلى لتشكيل أعلى جودة الصورة هي الليزر. يمكن استدعاء ممثل من نوع جديد من أجهزة الإسقاط فيوسونيك LS830.

مبدأ تشغيل الوحدة هو نفسه كما في النماذج التي تمت مناقشتها أعلاه: بمساعدة ليزر ، يتم تكوين 3 مكونات لونية ، والتي تكون مختلطة في النهاية. علاوة على ذلك ، من خلال نظام معقد ، بما في ذلك التركيز والمسح الضوئي ، يتم إنشاء صورة باستخدام نظام من المرايا. من الممكن تكوين صورة على أي سطح تقريبًا ، بما في ذلك عدم التساوي.

يتم تقليل التكلفة الإجمالية للتشغيل بشكل كبير عن طريق استخدام تكنولوجيا الليزر ، حيث يمكن اعتبار الليزر أبدي بشروط. الفترة التقديرية لعمله هي 000 20 ساعة ، ولا تتطلب صيانة خاصة. في هذه الحالة ، سوف ينتج الجهاز سطوعًا ممتازًا ، لا يتناقص بمرور الوقت. على مدار سنوات تشغيل المعدات ، ستبقى جودة الصورة على مستوى عالٍ. مستوى السطوع في فيوسونيك مرتفع بما يكفي - 4،500 لومن ، وهو مناسب لمشاهدة مقاطع الفيديو في غرفة مضاءة جيدًا.

تقريبا جميع أجهزة العرض الليزر الحديثة لديها العدسات التركيز القصر (0.23). هذا يسمح وضع جهاز العرض على مسافة 21 سم من الشاشة ، مما يجعلها غير محسوس.

في الشكل أدناه ، تقع أجهزة العرض على مسافة 17 سم من الجدار.

تقنية الليزر قادرة على إنتاج الألوان بعمق وتشبع كبير ، مع سطوع عالي وتفاصيل ، بالإضافة إلى مجموعة ألوان واسعة. بسبب التباين العالي (100.000: 1) ، تكون الصورة بارزة للوضوح التام والتحولات السلسة للنغمات.

كما أن استخدام تقنية الليزر يجعل من الممكن عرض صورة ملونة. دقة كاملة 1080p HD عمليا لا تشوه.

واحدة من أهم مزايا أجهزة عرض الفيديو بالليزر هي القدرة على عرض صورة على أحجام الشاشة الضخمة.

وبالتالي ، يوجد في سوق أجهزة عرض الفيديو عدد كبير من النماذج ، سواء كانت مكلفة أو ذات ميزانية. وهي تختلف بشكل رئيسي في التقنيات المستخدمة للتصوير ، وبالتالي ، في السعر. التكنولوجيا الأكثر تقدما ، وارتفاع سعر الجهاز.