DLP technologija: vaizdo sienos

Žinoma, jus taip pat domina didelių sieninių ekranų, rengiamų parduotuvėse, visuomeninės paskirties rūmuose, geležinkelio stotyse, veikimo principas. Spėliojate, ar tai plazminiai ekranai, ar įspūdingo dydžio CRT (Cathode Ray Tube) kineskopas? O gal jie „suklijuoti“ iš daugelio buitinių televizorių?

Viena modernesnių tam skirtų technologijų yra vadinama DLP („Digital Light Processing“ – skaitmeninis šviesos apdorojimas).

Nuotraukose: ekranai – vaizdo sienos

DLP technologijos esmė

Grafiniam vaizdui skaitmeniniu būdu formuoti yra naudojamas optinis puslaidininkinis lustas (mikroschema) – nereikia nei vakuuminio kineskopo, nei akis gadinančio elektronų srauto. Pakanka tik modernaus lusto su tūkstančiais (iki 2 milijonų) lanksčiai pritvirtintų miniatiūrinių veidrodėlių. Šį optinį puslaidininkinį lustą 1987 metais išrado dr. Larry Hornbeckas, dirbantis kompanijoje „Texas Instruments“.

Optinė puslaidininkinė mikroschema ir jos veidrodėliai

Nespalvotas paveikslėlis

Lempos šviesa koncentruojama į prie mažyčių lankstų pritvirtintą veidrodėlį, o šis, atsižvelgdamas į grafinį valdymo signalą, atkeliaujantį į to veidrodžio valdymo tranzistorių, arba atspindi šviesą į ekraną (formuoja ekrane šviesų tašką – „ON“), arba nukreipia šviesos spindulį už ekrano ribų (formuoja tamsų tašką – „OFF“). Ekrane matomas diskretus vaizdas, sudarytas iš juodų ir baltų taškų.

Žinoma, toks vaizdas mums nelabai patiktų. Argi tai nuotrauka, jei matome tik dvi spalvas be jokių atspalvių? Paaiškėjo, kad DLP lustas gali išgauti ir šimtus pereinančių (pilkų) atspalvių. Tai pasiekiama veidrodėliui dideliu dažniu keičiant savo poziciją (šviesus taškas, tamsus, šviesus ir t. t.). Kitimo dažnis yra toks didelis, kad žmogaus akis nepastebi blykčiojimo. Juk visi žinome, kad televizoriaus ekrane vaizdas keičiasi 25 kadrų per sekundę sparta, ir žmogui atrodo, kad asilėlis bėga lyg gyvas. Žiūrovas nemato, kaip gudrūs televizorių konstruktoriai jam tik dėlioja prieš akis skirtingus asilėlio paveikslus vieną po kito. Taigi atsižvelgiant į šviesių ir tamsių impulsų santykį gaunamas atitinkamo šviesumo lygis.

Spalvotas paveikslėlis

Norime spalvų. Šviesos spindulio kelyje yra besisukantis skaidriai spalvotas ratukas, kuris, pakaitomis atsukdamas raudoną, žalią ar mėlyną savo dalį, formuoja spalvines dedamąsias, t. y. įprastą grafikos signalą RGB (tikriausiai visi žinote, kad bet kurią spalvą galima gauti sumaišius šias tris spalvas). Pavyzdžiui, violetinį tašką projektuojantis veidrodis į projekcinį paviršių atspindės raudoną ir mėlyną šviesą, mūsų akys sulies tuos staiga besikeičiančius atspindžius ir pamatys norimą spalvą projekciniame vaizde.

Dabar jau galima džiaugtis dideliame ekrane žiūrėdami savo nuotraukų kolekciją. Televizijos, namų kino sistemoms ir DLP technologijos verslo projektoriams būdinga aprašyta vieno lusto struktūra.

DLP (vienos mikroschemos struktūros) veikimo schema

Labai geros vaizdo kokybės arba labai didelio šviesio ekranai (kinas arba didžiuliai ekranai viešosiose vietose), DLP technologijos projektoriai yra trijų lustų struktūros: lempos balta šviesa pereina per prizmę, kuri šviesą padalija į raudoną, žalią ir mėlyną. Kiekviena DLP schema skirta vienai iš trijų spalvų. Spalvota šviesa, kurią atspindi lustai, suliejama ir per projekcinius lęšius siunčiama į ekraną.

Didelis paveikslas

Žinoma, paprastu atveju galima (ir labai dažnai tai daroma) žiūrėti vaizdus ir per vieną projektorių (50 ar 80 cm įstrižainės). Tačiau mes norime didelio ekrano, kuomet iš tokių projektorių pastatoma vaizdo siena, panašiai kaip paprastos sienos iš plytų ar keraminių blokelių.

Turėdami daug projekcinių kubų, galime juos dėti horizontaliai ir vertikaliai į bet kokio dydžio vaizdo tiesią arba išlenktą sieną. Tokio tipo vaizdo sienos pasižymi puikia vaizdo kokybe, kontrastu, suteikia galimybę individualiai reguliuoti raudonos, žalios ir mėlynos spalvų intensyvumą, jos tinka nepertraukiamam vaizdui rodyti.

Remiantis moduliniu vaizdo sienų sudarymo principu, galima kurti įvairaus dydžio sieną. Kadangi kiekvienas projekcinis kubas turi savo atskirą projekcinę sistemą (šviesos šaltinį ir spalvų nuostatas), bendras vaizdo šviesumas ir kontrastas nepriklauso nuo vaizdo sienos dydžio.

Vieno sieninio DLP kubo pjūvis

Vaizdo valdymas

Perteikti gerai suderintą (sinchronizuotą) vaizdą keliais projektoriais nėra paprasta. Tam naudojamas specialus programinis valdiklis (PLV).

Vaizdo sienos valdymo schema

Taikymas

Vaizdo sienų pritaikymo sritys tikrai didelės:

• oro uostai, traukinių ir metropoliteno stotys, laivų statyklos ir uostai, fondų birža, automobilių stovėjimo aikštelės, pramonės įmonės, viešbučiai, ligoninės, švietimo, mokymo, pataisos įstaigos, pramogų verslas, reklama;
• jėgainės, perdavimo ir paskirstymo sistemos, elektros pastotės, vandens valymo įrenginiai, vandentiekiai, dujotiekiai, telefono ryšio centrai;
• televizijos transliacijos centrai, apsauga, policijos stebėjimo punktai, transporto sistemos stebėjimo punktai, kariniai ir kiti objektai.