Тема 4.2 Проекционные аппараты и устройства формирования объемных изображений.

Мультимедийные проекторы

Проектор – оптико-механический прибор для проецирования на экран увеличенных изображений различных объектов.

Принцип действия проекционных аппаратов заключается в проецировании с помощью оптической системы на экран изображения объекта, нанесенного на тонкой полупрозрачной пленке, при освещении его мощной проекционной лампой. В результате изображение может быть показано большой аудитории.

Первый проектор изобрел немецкий физик и математик Афанасий Кирхер в 1640 г., назвав свой аппарат «волшебный фонарь». При выборе проектора следует обращать внимание на его разрешение, яркость- мощность светового потока.

Яркость - проектора обозначается в ANSI люменах. Большую роль при создании яркой картинки играет лампа, установленная в проекторе. Чаще всего в проекторах устанавливается одна лампа, однако проекторы с большим числом ламп позволяют значительно увеличить световой поток.

Классификация проекторов по весу и габаритам.

1.по весу:

a) карманные-миниатюрные устройства весом, напоминающие смартфон.

- малая яркость, работают недолго;

+ автономный, работают от встроенной батарейки.

b) ультрапортативные -небольшие размеры, с толстую книгу, и вес до 3 кг.

-не могут долго работать без перерыва;

+легкие, компактные, используются для выездных презентаций.

c) портативные-вес от 3 до 7 кг.

+имеют высокую яркость, можно использовать при дневном освещении, переносить;

-дорогие.

d) стационарные-самые крупные, яркие проекторы, используемые в общественных местах.

+хорошее качество изображения, широкоформатные;

-дорогостоящие, нельзя переносить.

Технология формирования изображения.

На сегодняшний день используются две технологии:

1)CRT;

2) LCD.

LCD проекторы- проекторы на основе ЖК-матрицы. Основным элементом данных видеопроекторов является одна или три ЖК-матрицы основных цветов, которые работают на просвет, как пленка в киноаппарате. Матрицы просвечиваются мощным световым потоком, лампы при прохождении через них отдельные пиксели закрываются или открываются, в результате формируется изображение на экран.

В компьютерных проекторах в качестве источника проецируемого изображения используется специальный электронно-управляемый модулятор, на который подается сигнал от видеоадаптера PC. Такой модулятор выполняет функцию диапозитивной пленки или слайда в обычном проекторе и используется в качестве управляемого светофильтра, модулирующего световой поток от проекционной лампы.

Мультимедийные проекторы на базе ЭЛТ(CRT) выпускаются в течение уже нескольких десятилетий. Но, несмотря на появление более современных технологий, по качеству воспроизведения изображения (разрешение, четкость, точность, цветопередача), уровню акустического шума (менее 20 дБ) и длительности непрерывной работы (10000 часов и более), они до сих пор не имеют себе равных. Ни одна другая технология пока не обеспечивает столь же глубокий уровень черного и столь же широкий динамический диапазон яркости изображения, благодаря которым CRT-проекторы позволяют различать детали даже при демонстрации затемненных сцен. Физические характеристики флюоресцирующего покрытия экрана трубки исключают потерю информации при воспроизведении видеосигналов разных стандартов(NTSC, PAL, HDTV, SVGA и др.), а сходство технологии производства, используемых в проекторах трубок с телевизионными, обеспечивает точность передачи цветов без применения алгоритмов гамма-коррекции. Обладая несомненными достоинствами, особенно при демонстрации видео,CRT-проекторы имеют и ряд существенных недостатков, ограничивающих сферу их применения. При значительных габаритах и массе в несколько десятков кг., они проигрывают современным портативным мультимедиа-проекторам в яркости. При характерном для них световом потоке в пределах от 100 до 300.

ANSI-им просмотр программ возможен лишь в отсутствие внешнего освещения. Для достижения наилучшего качества изображения при инсталляции.

CRT-проектору нужно выполнить множество тонких настроек, что требует привлечения квалифицированного персонала. Между тем, после перемещения аппарата на новое место, замены вышедшего из строя компонента или естественного ухода параметров, с течением времени все процедуры необходимо повторять заново. Таким образом, к достаточно высокой цене самого устройства могут добавиться значительные эксплуатационные расходы.

Виртуальная реальность. 3D-технологии.

В основу 3D-технологий положена идея создания двух изображений для каждого глаза пользователей. Создать 3D-технологии достаточно просто, можно объединить две камеры в одном устройстве, а затем уже свести воедино полученную с них информацию. Гораздо сложнее показать 3D, т.е. показать каждому глазу свою картинку. Первые шаги в области 3D-технологии основаны на разделение картинки для каждого глаза по цвету, такое изображение называется анаглиорным, для просмотра нужны красно-синие очки. Для одного глаза красный фильтр, для другого синий. При этом подходе страдает цветопередача и качество изображений. Идея формировать разные картинки для каждого глаза путем построчного вывода их на экран гораздо более современное. Она сейчас используется в кинотеатрах,3D-телевизорах, а также мониторах. Для просмотра 3D можно обойтись и без очков, в таком случае экран должен подготовить две разные картинки для каждого глаза. Поверх экрана располагается так называемая параллаксный барьер. Слой из тонких и точных щелей, отвечающих за то, какую картинку видит тот или иной глаз. Естественно определенная часть экрана при этом скрыта от каждого из глаз (за этим самым барьером), но наш мозг при обработке такого разорванного изображения формирует цельную картинку. К недостаткам этой технологии следует отнести то, что при малейшем сдвиги от оптимальной точки просмотра глаза, уже не будет восприниматься изображение как объемное. Недостатки: довольно сильно затемняют изображение; при просмотре болят глаза; для просмотра нужен 3D специальный экран.

Шлемы виртуальной реальности считаются наиболее точными устройствами 3D изображениями. Важнейшей особенностью является наличие систем виртуальной ориентации, которая отслеживает движение головы и в соответствии с ним, корректирует изображение на экране. В случае поворота головы в одну сторону, панорамное изображение прокручивается через ЖК матрицы в противоположном направлении. В результате у пользователя возникает иллюзия стабильности наблюдаемой картины и ощущение реальности изображения. Помимо этого, шлем оборудован высококачественной стереофонической аудиосистемой.

Между 3D-очками и шлемами есть принципиальные различия:

1.3D-очки изображения не создают, хотя также содержат ЖК-линзы, которые используются в качестве электронно-управляемого фильтра.

2. 3D-очки лишены системы виртуальной ориентации.

3. Подключение 3D-очков к ПК производится с помощью дополнительного устройства-контроллера.