Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Физика Информации
просмотров - 253

Современные мультимедийные средства отображения

Под мультимедийными средствами отображения информации в настоящее время принято понимать широкий спектр устройств, напрямую подключаемые к компьютеру или источнику видеоинформации (видеомагнитофону, видеокамере, цифровой камере и т.д.), часто заменяющий или дополняющий монитор компьютера или экран телœевизора для проекции изображения на большой экран. Кроме того эти устройства могут зачастую работать и без компьютера, снимая самостоятельно информацию с разнообразных носителœей, к примеру флеш-карт, TV-тьюнеров и т.д.

Наиболее универсальным устройством для проекции изображения являются мультимедийные проекторы, которые по устройству модуляции и формирования светового потока бывают подразделœены на два базовых класса: LCD и DLP- проекторы.

Рассмотрим их принципы работы более подробно.

LCD - проекторы.

Наиболее распространенной технологической разновидностью являются проекторы на жидкокристаллических панелях (ЖК, Liguid Grystall Display)

Оптическая схема таких прокторов приведена на рис. 1 . Здесь световой поток от источника света͵ пройдя оптический компенсатор естественного спада потока от центра кадра к его периферии, разделяется с помощью нормальных и дихроичных зеркал на три составляющие.

Эти составляющие посредством конденсатной оптики формируют пучки света на входные линœейные поляризаторы и ЖК - панели, каждая из которых представляет «сэндвич» из оптических пластин, между которыми находится ЖК- среда, и выходного поляризатора анализатора. За счет поворота поляризации элементов ЖК панели достигается модуляция интенсивности отдельных пикселœей изображения. Далее модулированные по интенсивности цветовые составляющие светового потока поступают на сложную призму, где собираются вместе и направляются в проекционный объектив. Каждый пиксель ЖК -панели содержит тонкопленочный полевой транзистор TPT (TrinFilmTransistor), управляющий степенью поворота поляризации, вносимой пикселœем.

Какие основные «проблемы такой системы»?

1. Термоустойчивость ЖК - панелœей, т.к. панель рассеивает в виде тепла не проходящую часть светового потока.

2. 50% потери светового потока на входных поляризаторах.

3. Виньетирование светового потока непрозрачными участками панели, занимаемыми транзистором и электрическими цепями.

Есть устройства и технологические приемы снижающие отрицательный вклад этих факторов, однако полностью их преодолеть в данной схеме невозможно.

DLP - проекторы.

DLP (Digital Light Processing) - проекторы возникли, как результат попыток обойти вышеуказанные проблемы LCD - проекторов с помощью иных подходов.

Основным элементом оптической схемы таких проекторов является DMD - чип Рис.2.

DMD (Digital Micromirror Device) - микрозеркальный чип, каждый пиксель которого представляет управляемое микрозеркало, отражающее световой поток или по крайне важному направлению или в поглотитель.

Время оптического переключения микрозеркала не превышает 2 мкс, при отражении более 95%.

Интенсивность светового потока от каждого пикселя определяется временем «открытого состояния» микрозеркала. При этом используется физиологическое свойство человеческого глаза усреднять квалифицированные яркости. Цветовое изображение формируется путем последовательного формирования красного, синœего и зелœеного изображения путем пропускания всœего светового потока через вращающийся 3 х цветовой светофильтр. При этом схема также базируется на физиологическом свойстве человеческого зрения по формированию цветного образа быстроменяющихся цветных картин.

Что является недостатком такой системы проекторов?

Увеличенная нагрузка на глаза зрителя, что в принципе может привести к повышенной утомляемости.

В первую очередь, глазам приходится делать высокочастотное усреднение яркости.

Во-вторых, низкочастотное усреднение цветности, так как изображение на всœем экране появляется последовательно в первичных цветах.

При трехсекторном светофильтре эта частота равна 150 Гц (180 Гц для системы NTSC), что может оказаться недостаточным для исключения зрительных артефактов. При этом чаще всœего данный фактор является субъективным в силу различности оптических свойств от глаз отдельных индивидуумов.

По этой причине никто безоговорочно не может рекомендовать подобные проекторы для домашнего кинотеатра.

При этом такая оптическая схема нашла применение в проекторах с большим световым потоком.

Рассмотрим теперь основные параметры проекторов и методы их измерения.

Световой поток.

Очень часто вместо этого термина используется термин яркость, то совершенно неправильно с физической точки зрения.

Итак, световой поток. Единица измерения лм (люмен). Вычисляется по американскому стандарту ANSI, в связи с этим данный параметр в паспорте обычно обозначается ANSI - лм.

Большинство пользователœей на сегодняшний день удовлетворяют проекторы, имеющие световые потоки в ~ 1000 лм. Необходимо отметить, что чувствительность глаза к свету носит логарифмический характер. Т.е. яркость изображений от двух проекторов со световыми потоками, отличающимися в 10 раз (к примеру, 500 и 5000 лм), на «глаз» будет отличаться только в два раза. А определить без приборов, что световые потоки разнятся на 10 - 30% практически невозможно.

С точки зрения перспектив развития светового потока в будущем не следует ожидать резкого их увеличения, т.к. для большинства деловых применений достаточно потоков в 800 - 1500 лм. (для портативных моделœей). Важно заметить, что для стационарных моделœей эти цифры 4000 - 8000 лм.

Контрастность.

Параметры определœения контрастности достаточно сложны, в связи с этим скажем, что на практике конкретные соотношения 100:1 и 200:1 считаются отличными для LCD и DLP - проекторов соответственно. При этом следует помнить, что для LCD проекторов при повышении яркости данный параметр понижается.

Равномерность.

Изменение уровня освещенности по площади экрана. В некоторых малогабаритных проекторах он может спадать н краях на 50%. Локальные неравномерности бывают вызваны неоднородностью дугового разряда проекционной лампы.

Разрешение. [4]

Следует четко понимать, что существуют два вида разрешения: реальное физическое и поддерживаемое. Как правило, всœе современные проекторы поддерживают разрешение на 1-2 ступени выше реального. Другими словами, проектор с реальным разрешением (1280х768) может показать изображение с разрешением 1280х1024 и даже 1600х1200. В рекламных листовках разных фирм, как правило, приводятся завышенные значения разрешения. Практически всœе известные проекторные фирмы имеют свой собственный, патентованный, и, естественно, самый лучший в мире способ обработки входного сигнала - ᴛ.ᴇ. алгоритм преобразования разрешения входного сигнала (более высокого или низкого) к реальному разрешению проекта. Алгоритмов много, но всœе они ухудшают изображение. По этой причине крайне желательно использовать проектор с реальным разрешением, равным разрешению входного сигнала. Современные проекторы обеспечивают вполне достаточное для большинства пользователœей разрешение.

Источники света

В современных мультимедийных проекторах со световыми потоками до 3000лм применяются миниатюрные дуговые лампы мощностью до 400 Вт с соответственной световой отдачей до 100 лм/Вт. Такие лампы представляют собой единый блок из отражателя и самого источника света - кварцевой трубочки, в которой происходит дуговой разряд при давлении 30-100 атм. Как таковая нить накаливания отсутствует.

Срок службы такой лампы - величина условная так как лампа вообще не перегорает, а постепенно темнеет, уменьшая общий световой поток.

Вес.

Обычно вес портативных проекторов составляет от 0,5 до 2 кг,


Читайте также


  • - Защита информации от утечки по акустическим каналам

    Защита информации от утечки по визуально-оптическим каналам Методы и средства защиты от утечки конфиденциальной информации по техническим каналам МС психологии Защита информации от утечки по техническим каналам – это... [читать подробенее]


  • - Обеспечение конфиденциальности информации

    Основными направлениями обеспечения конфиденциальности информации в АС являются: § защита информации от утечки по техническим каналам; § криптографическая защита ИМ; § защита объектов от несанкционированного доступа посторонних лиц; § разграничение доступа в... [читать подробенее]


  • - Защита информации от несанкционированного доступа

    Несанкционированный доступ – это чтение, изменение или разрушение информации при отсутствии на это соответствующих полномочий. Основные типовые пути несанкционированного получения информации: 1) хищение носителей информации; 2) копирование носителей информации с... [читать подробенее]


  • - Способы измерения информации

    Место информационных систем в управлении экономическими объектами Задачи по управлению экономическим объектом, решаемые с помощью информационных систем Управление экономическим объектом Тенденции развития информационных технологий 1) совмещение... [читать подробенее]


  • - Обоснование выбора масштаба топосъемки по критерию избыточности информации.

    Критерий избыточных информаций имеет вид. 1) (1) Rо - характеристика информативности крупномасштабного топоплана под которой понимается достаточное для потребителя количество информации на 1 га площади для решения конкретной задачи проектирования капитального... [читать подробенее]


  • - Дополнительные источники информации

    Аудиторная информация – та, которую мы получаем от аудитории, без получения сведений информации, как воспринимает аудитория информацию – журналистике плохо. Один из методов получения такой информации – массовое анкетирование. Это метод получения данных о состоянии... [читать подробенее]


  • - Департамент информационных технологий, связи и защиты информации

    Департамент информационных технологий, связи и защиты информации МВД России является самостоятельным подразделением Министерства внутренних дел Российской Федерации, обеспечивающим и осуществляющим в пределах своей компетенции функции МВД России по выработке и... [читать подробенее]


  • - Требования к раскрытию информации

    Понятие инвестиционной собственности ТЕМА 3. ИНВЕСТИЦИОННАЯ СОБСТВЕННОСТЬ (МСФО 40) Тема 2 Консолидированная и отдельная финансовая отчетность СРС № 2 Тема 2 Консолидированная и отдельная финансовая отчетность СРСП № 2 ТЕМА 2. Консолидированная и... [читать подробенее]


  • - Основанные на информации, ассоциированной с пользователем, например, с его координатами.

    Новейшим направлением аутентификации является доказательство подлинности удаленного пользователя по его местонахождению. Данный защитный механизм основан на использовании системы космической навигации, типа GPS (Global Positioning System). Пользователь, имеющий аппаратуру GPS,... [читать подробенее]


  • - Доступ к источникам информации без нарушения государственной границы

    Для зарубежной разведки наиболее безопасным вариантом добывания информации является съем ее с носителей, распространяющихся за пределы контролируемой зоны государства – государственной границы. Очевидно, что в этом случае добывается только та информация, носители... [читать подробенее]