Sposoby wyświetlania obrazu za pomocą oświetlania półprzeźroczystej powierzchni znane są już od XV wieku. Od tego czasu projektory znacznie ewoluowały, poprzez magiczną latarnię, kinetoskop, aż po erę cyfrową czyli lampy CRT, a następnie technologie LCD i DLP. Co jednak z dalszym rozwojem projektorów? Czy czeka je świetlana przyszłość, czy zapomnienie w mrokach dziejów?
Rys historyczny
Pierwsze urządzenia służące do wyświetlania obrazu za pomocą światła słonecznego przechodzącego przez półprzeźroczystą błonę lub pomalowane szkło, pojawiły się w źródłach w XV wieku. W XVII wieku idea została rozwinięta poprzez budowę kompaktowego urządzenia, w którym za źródło światła służyła lampa naftowa, a następnie palone wapno. W ten sposób powstała magiczna latarnia, którą zastąpiły dopiero pod koniec XIX wieku projektory filmowe, czyli kinetoskopy, w których ruchomy obraz mogła oglądać przez wizjer jedna osoba. Na przełomie XIX i XX wieku, kinetoskop zastąpił kinematograf, który pozwalał wyświetlać obraz dla wielu osób.
Czasy współczesne
Lampa CRT
W czasy współczesne wprowadziła nas lampa elektronowa, czyli technologia CRT (Cathode Ray Tube). Opracowana w 1897 roku, pierwsze wdrożenie ujrzała w 1931.
Lampa CRT była stosowana na szeroką skalę w telewizorach, popularnych pod koniec ubiegłego wieku. W projektorach stosuje się trzy lampy, każda z nich odpowiada za osobny kolor palety RGB.
Mimo sędziwego wieku, projektory CRT do dzisiaj mają wielu zwolenników. Nadal są produkowane przez takie firmy jak Barco, Runco oraz Vidikron. Charakteryzują się wysokim kontrastem, naturalnym odwzorowaniem kolorów i niezrównanym zakresem dynamiki obrazu, niedostępnym dla projektorów LCD i DLP.
Minusem jest duży rozmiar, waga wynosząca od 35-80 kilogramów i konieczność ustawienia przez doświadczonego instalatora. Wszystkie te czynniki zwiększają koszt tego typu urządzeń.
LCD
Projektory LCD zostały opracowane z myślą o współpracy z komputerami, w szczególności przenośnymi. Laptop o wadze do 3kg (lata 90-te XX w.) oraz projektor ważący poniżej 4kg to zestaw idealnie nadający się do prowadzenia prezentacji, szkoleń, pokazów praktycznie niezależnie od miejsca.
W tego typu urządzeniu za generowanie obrazu odpowiada pojedyncza lampa o dużej mocy. Strumień światła następnie przechodzi przez pryzmaty rozszczepiające wiązkę na kolory RGB, a następnie pada na półprzeźroczyste matryce ciekłokrystaliczne, pełniące rolę filtra polaryzującego.
Niewątpliwą zaletą projektorów LCD jest niższy koszt produkcji (w porównaniu do CRT) oraz mniejszy rozmiar, co pozwoliło stworzyć urządzenia o wielkości umożliwiającej transport.
Do minusów tej technologii należy zaliczyć: podatność na uszkodzenia mechaniczne oraz zużywanie się matryc LCD wraz z upływem czasu.
DLP
Aby jeszcze bardziej zmniejszyć rozmiar projektora, firma Texas Instruments opracowała technologię Digital Light Processing (DLP). Z zewnątrz projektory DLP i LCD praktycznie się nie różnią. Podstawowa różnica to wykorzystanie układu mikroluster (DMD) zamiast matryc LCD, które są odpowiedzialne za odbijanie wiązki światła.
W stosunku do LCD poprawie uległy: wielkość i masa projektorów, obraz o większym kontraście i lepsze oddawanie czerni, kosztem zimniejszych odcieni kolorów. W przypadku DLP nie ulega zużyciu matryca, ograniczeniem żywotności stały się lampy.
Przyszłość projektorów
Kolejnym ulepszeniem czekającym projektory była zmiana źródła światła, na takie charakteryzujące się większą żywotnością. Tutaj można wyróżnić dwie drogi: jasne diody LED oraz laser.
LED
Diody LED charakteryzują się bardzo niewielkim rozmiarem, relatywnie wysoką jasnością, niewielkim wydzielaniem ciepła oraz niskim poborem mocy. Pozwoliło to na stworzenie projektorów o żywotności lampy dochodzącej do 30 000 godzin, kieszonkowych rozmiarach i zasilaniu bateryjnym.
Przykładem może być projektor Philips PicoPix 3610, który przy odpowiednim zaciemnieniu pozwala wyświetlić obraz o przekątnej 3 metrów, sam mając zaledwie 10x10x3 cm oraz niecałe 0,3 kg wagi.
Drugim trendem w obrębie rozwoju projektorów wyposażonych w lampy LED są urządzenia Ultra-Short Throw (UST). Dzięki układowi luster, który odbija i powiększa generowany obraz możliwa jest projekcja z niewielkiej odległości od ściany. To z kolei pozwoliło na „udomowienie” projektorów, ze względu na możliwość postawienia urządzenia na zwykłym stoliku RTV zamiast na uchwycie podsufitowym.
Tutaj również posłużymy się przykładem projektora Philips. Screeneo pozwala na wyświetlenie obrazu o przekątnej 50” z odległości 10cm od ściany. Obraz o przekątnej 100” uzyskuje się z odległości 44cm. Projektor ten został zaprojektowany z myślą o użytku domowym, czego dowodem są zintegrowane głośniki 2.1 o dużej mocy, moduł WiFi i praca pod kontrolą systemu Android.
Minusem LEDów jako źródła światła jest ograniczona maksymalna ilość generowanych lumenów. Górna granica wynosi około 800-900 lm.
Laser
Bardziej wydajnym źródłem światła jest laser. Pozwala on uzyskać jasność wynoszącą do 4000 ANSI lumenów, przy zachowaniu energooszczędności i żywotności dochodzącej do 20 000 godzin.
W projektorach laserowych źródłem światła jest wiązka niebieskiego lasera, przechodząca przez koło barwne. Światło przechodząc lub odbijając się od wirującego z dużą prędkością (co najmniej 60Hz) koła, na którym znajdują się pola pokryte fosforowymi elementami, nabiera kolorów z palety RGB. Dzięki temu w ciągu sekundy na ekranie wyświetlane jest kilkadziesiąt obraz w różnych kolorach. Sposób ten wykorzystuje niedoskonałość ludzkiego oka, które zmieniające się szybko obrazy postrzega jako jednolity, wielokolorowy obraz.
Minusem technologii laserowej jest kolor generowanego światła, który ma niebieskie zabarwienie. Inżynierom firm CASIO, Sony czy BenQ udało się już opracować technologię niwelującą ten mankament. Jednak projektory wyposażone w laser nadal pozostają co najmniej dwa razy droższe niż produkty konkurencyjne, wyposażone w klasyczne lampy halogenowe, rtęciowe, czy LED.
Autor: Philips PicoPix (www.picopix.eu)