Проекторат

Проекторат

Автор: Козловский Евгений

Вероятно, разговор о проекторах в статье о телевизорах следовало бы начать как раз с проекционных телевизоров. Но поскольку они представляют собою простые коробки с притаившимся в корпусе небольшим проектором, который изнутри (rear-проекция, хорошо знакомая бывалым кинематографистам и кинозрителям: именно так до начала шестидесятых создавались движущиеся фоны, перед которыми актеры в покачиваемых рабочими пролетках или автомобилях, озаренные подробно выстроенным «кинематографическим» светом и всполохами как бы проезжающих мимо фонарей, вольготно разыгрывали разные сцены), – бросает картинку на экран.

Но чтобы не уточнять всякий раз, какой именно (по конструкции) проектор стоит внутри такой коробки, давайте сначала займемся классификацией и принципами действия сегодняшних проекторов, – тем более что и проекторы как таковые вполне могут заменять сегодня домашние телевизоры, если на их вход подавать сигналы с автономных TV-тюнеров (почему-то я до сих пор не встретил ни одного проектора со встроенным TV-тюнером, хотя цена вопроса – грош! Со встроенными, например, звуковыми системами – встречал, а вот с TV-тюнерами – нет). Любой проектор по величине диагонали (да, пожалуй, и по цене) даст фору почти любому другому телевизору, разве что потребует затемнения комнаты.

Итак, сегодня на рынке мы имеем огромное количество проекторов по цене от "до тысячи долларов" до трех и выше этих тысяч десятков. Основную массу проекторов составляют LCD [Liquid Crystal Display, ЖидкоКристаллический дисплей]– и DLP [Digital Light Processing, Цифровая Обработка Света]-семейства: то есть на жидкокристаллических чипах и на чипах микрозеркальных. Интересно, что сами чипы (их подавляющее большинство, почти все; одно из исключений – Sony, которая сама делает чипы, но только для собственных проекторов) производятся всего двумя фирмами: LCD делает Epson [Чипы изготавливаются по фирменной технологии Epson и называются HTPS-панели: high temperature polysilicon – высокотемпературные поликремниевые тонкопленочные жидкокристаллические панели. Применительно к проекторам, расположение жидких кристаллов перестает играть главную роль, – зато на передний план выходят терпимость к высоким температурам и снижение до минимума площади коммуникационных проводников (увеличение апертуры)], DLP – Texas Instruments (которая, кстати заметить, сама – в отличие от Epson – проекторов не выпускает).

Оговорка "основная масса" понадобилась затем, чтобы не упустить проекторы третьей группы, на чипах LCOS (Жидкий кристалл на Кремнии), которые теоретически должны были свести к минимуму недостатки как LCD-, так и DLP-решений: LCD-матрицы в этих чипах располагаются на светоотражающей подложке, так что вся инфраструктура находится снизу и вся площадь панели оказывается "рабочей", и не пропускают сквозь себя модулируемую картинку, а отражают [D-ILA-принцип (Direct Drive Image Light Amplifier или "Прямое Усиление Света от Изображения")], – однако революции в проекторостроении такие аппараты не произвели [Возможно, за исключением применения в проекционных телевизорах]: однажды мне пришлось тестировать LCOS-проектор от Canon: XEED SX50, и он не потряс меня ровно ничем (покупателей, кажется, тоже). Возможно, технология еще недостаточно развилась, а возможно – никогда и не разовьется. Для педантичности можно было бы упомянуть еще и об экзотических профессиональных проекторах, где картинка воссоздается в специальных масляных ваннах за счет модулирования поверхности масла сильными электрическими полями или об ЭЛТ-проекторах, но первые слишком специальны для темы, а о вторых уже достаточно сказано в первой главе.

Итак, в LCD-проекторах стоят обычные, только очень маленькие жидкокристаллические матрицы, правда – одноцветные. На первые LCD-проекторы ставились полноцветные, но либо матрицы не выдерживали слишком сильного света лампы, либо яркость проекторов была неприемлемо мала, – так что решение разделить потоки света на три матрицы оказалось идеальным. Свет от проекционной лампы разделяется специальной призмой (Polarization Beam Splitter, PBS) и пропускается сквозь соответствующие основным цветам (RGB) светофильтры, а на каждую из трех матриц подается картинка "своего цвета".

Как вы понимаете, одни недостатки LCD-панелей (вроде, например, угла обзора) при использовании их в проекторах не играют никакой роли. Другие – как недостаточная чернота черного – неистребимы ничем и даже, пожалуй, менее поддаются коррекции, чем у нормальных LCD-панелей: ведь никакого фильтра ни перед чипом, ни перед экраном не поставишь. Зато появляются дополнительные – например, так называемая "сетка от насекомых": поскольку иной раз до половины площади жидкокристаллического чипа занимает его «инфраструктура» (межпиксельные промежутки, зазор между прозрачными проводниками), а чип увеличивается на экране в сотни раз, – и на нем ясно читается эта «инфраструктурная» сетка клеточек. Правда, с одной стороны, производители постоянно уменьшают «непрозрачную» долю площади чипов, с другой – «сетка» хорошо видна, только если подойти к экрану достаточно близко, ближе, чем обычно смотрится кино. В качестве минусов LCD-проекторов называют еще недостаточные контраст и черноту черного по сравнению с проекторами микрозеркальными, а также постепенное выгорание светофильтров, которое в конце концов приводит к заметному ухудшению цветопередачи, – однако я не склонен придавать этим минусам серьезный вес: и черный, и контраст у DLP-проекторов тоже не идеальны (о чем мы поговорим ниже), а портятся от времени практически любые предметы, особенно столь сложные: зеркальца на DLP-матрицах тоже могут со временем залипать.

DMD-чипы (Digital Micromirror Device), стоящие в DLP-проекторах, представляют собой матрицы от полумиллиона до нескольких миллионов крохотных, 14х14 мкм, алюминиевых зеркалец, способных поворачиваться на 24 градуса. Промодулированные видеосигналом, они отбрасывают свет лампы на экран или на светопоглотитель, а воспринимаемая глазом яркость – как и в случае с плазмой – регулируется скважностью, то есть отношением периода сигнала к длительности импульса. К сожалению, полного светопоглощения добиться у проекторов не удается, так что часть света, отбрасываемого прочь от экрана, на него все-таки попадает, и, когда вы выводите на экран абсолютно черную картинку, разница между ее чернотой и чернотой незасвеченной области экрана видна всегда. Другой разговор, что у хороших DLP-проекторов чернота черного все-таки заметно выше, чем у проекторов на жидких кристаллах, да и контрастность получше. Мне пришлось однажды тестировать сразу два недорогих проектора: LCD и DLP, – и, внимательно глядя на одну и ту же картинку, проецируемую разными проекторами на один экран, я разницу в черноте и контрастности заметил, но так и не составил окончательного мнения, стоит ли она пятисот долларов разницы в их цене.

Главная проблема DLP-проекторов состоит в дороговизне DMD-чипов, и чтобы оставаться конкурентоспособными рядом со сравнительно недорогими LCD-проекторами, производители DLP-проекторов ставят в большинство из них не по три DMD-чипа – по одному на каждый основной цвет, – а один, а картинки основных цветовых составляющих подают на чип попеременно, пользуясь для цветоразделения быстровращающимся колесом с цветными светофильтрами. (Правда, в последнее время начали появляться проекторы, источником света в которых становятся не лампы, а светодиоды или лазеры, но о них мы поговорим в конце статьи.) Итак, когда на чип подается, скажем, синяя составляющая картинки, перед объективом (с внутренней стороны) проходит синий сегмент колеса, когда красная – красный и так далее. Таким образом, какое-нибудь быстрое движение на экране может не уложиться во все "перемены цвета" и быстро двигающийся предмет (например, ленты в китайском танце или дирижерская палочка) окажутся в «радужном» обрамлении, и работа по сложению разноцветных картинок в одну полноцветную перекладывается на человеческий мозг: это вдобавок к той неизбежной работе, с помощью которой десятки неподвижных картинок, подающихся на экран одна за другой, сливаются в одну движущуюся.

Итак, в одночиповых DLP-проекторах (только в одночиповых! трехчиповые хоть и дороги – великолепны во всех практически отношениях!) есть две проблемы: так называемый радужный эффект (увидеть его на любой картинке легко: надо растопырить пальцы и помахать ими между глазами и экраном!) и быстрая утомляемость, в силу чего DLP-проекторы запрещены, например, к использованию в авиадиспетчерских и других «критических» местах.

Впрочем, если б дело обстояло совсем уж так плохо, одночиповых DLP-проекторов не было бы на рынке вовсе. Но, во-первых, производители делают все возможное, чтобы свести радужный эффект на нет: например, увеличивают скорость вращения колеса и количество секций-фильтров, а во-вторых – два описанных дефекта (эффекта) заметны далеко не всем зрителям. По сведениям любителей DLP-технологии – всего лишь нескольким процентам. Я социологических исследований на сей счет не проводил, потому готов поверить на слово, однако мне, как всегда, не повезло: я вижу «радугу» практически у любого одночипового проектора. И большинство моих знакомых, которых я опрашивал, – тоже. Конечно, оба эти дефекта практически не важны для, что называется, бизнес-применений, разных там презентаций и рекламы (хотя с рекламой – как еще посмотреть: подсознательная утомляемость может сработать прямо против рекламных целей), – но мы разговариваем о "телевизорах для дома". Так что, если вы решились приобрести вместо телевизора DLP-проектор, вам просто необходимо заранее проверить его действие на вас и на домочадцах (гости ладно – перетопчутся). Конечно, проверять в магазине проектор "на утомляемость" довольно трудно, однако радугу с помощью растопыренных пальцев проверить легко, и если вы ее видите – почти наверняка будет и утомляемость.

Выбрав в качестве телевизора проектор, вы практически (в разумных, "квартирных", пределах) не ограничены в размере экрана, плюс – при прочих равных – экономите довольно много денег (вполне удовлетворительный домашний проектор может сегодня обойтись от тысячи до двух тысяч долларов) и заметное пространство. Взамен вы приобретаете головную боль по вопросу светоизоляции комнаты (разные там ставни и занавески, ручные, но удобнее – автоматические) и по поводу шума вентилятора, который охлаждает лампу. (Кстати, вместе с проектором надо непременно покупать и источник бесперебойного питания – если вдруг отрубится электричество, лампа сможет расплавить матрицу; выключать проектор следует только выключателем, ибо после выключения вентилятор еще некоторое время должен работать.) Некоторые люди легко переносят вентиляторный шум (кстати, я не встречал и бесшумных плазм, хотя их вентиляторы работают почему-то заметно тише), те же, кто не переносит (как, например, я), вынуждены будут выносить проектор в другую комнату и демонстрировать изображение через звуконепроницаемое стеклянное окошко или сооружать специальный звуконепроницаемый бокс, который может оказаться неприемлемым из-за ухудшения теплоотвода.

Хотели как лучше

У каждого производителя телевизоров есть в запасе несколько собственных технологий – непременно уникальных, – которые призваны улучшить качество изображения. Одни технологии существуют только в воображении пиар-менеджеров (на выставках мне не раз удавалось набрести на две совершенно одинаково показывающие панели, одна из которых, если верить подписи, была оснащена очередной новейшей системой улучшения изображения, а другая – нет). Есть технологии, которые – несмотря на громкие, длинные и якобы технологичные названия – слишком незначительно влияют на картинку. Тем не менее сводить весь процесс R&D к активности пиар-отдела было бы несправедливо: производители действительно стараются максимально скорректировать известные недостатки, хотя желание инженеров создать продукт наивысшего качества зачастую наталкивается на непонимание отдела маркетинга, в задачи которого входит продать как можно более дешевый продукт как можно дороже.

Как бы то ни было, многие технологии работают. Беда лишь в том, что работают они в идеальном мире, который для нашего, российского, зрителя так же реален, как сферический конь в вакууме. Больше того: то, что предназначено для улучшения картинки высокого качества, в приложении к картинке плохой дает прямо противоположный результат. А среднестатистический российский зритель недостатка в источниках видео низкого качества не испытывает: телеэфир в стандартном разрешении, DVD-"пережатки" и, конечно, киносборники, гениальные составители которых умудряются уместить на один диск с десяток «свежайших» экранок (интересно, что потребители лицензионной продукции российского производства от сюрпризов тоже не застрахованы – не в последнюю очередь потому, что качество картинки многих отечественных DVD-релизов оставляет желать лучшего, причем настолько, что пираты даже выделяют рипы с российских DVD в отдельную категорию, R5, чтобы, не дай бог, не спутать с нормальным DVD-рипом).

Получив на вход картинку, которая по качеству отличается от стандартного разрешения примерно так же, как стандартное разрешение от HD, телевизор честно пытается обработать ее с помощью встроенных фильтров. Поднимает контрастность, добавляет деталей – короче, делает то, что делать с этой картинкой ни в коем случае не нужно.

В общем, при выборе телевизора не только поинтересуйтесь технологиями улучшения изображения, но и проверьте их на практике. И обязательно уточните, можно ли это счастье отключить. – В.Г.

В последнее время на рынке стали появляться интересные решения, позволяющие обходиться без затемнения «проекторной» комнаты или, во всяком случае, снижающие требования такого затемнения. Это специальные экраны из микрокапсул, воспринимающие только строго перпендикулярные лучи из объектива проектора, но отражающие свет во всех направлениях. Подобные экраны производят несколько фирм, самый свежий, от Sony, я видел на Родосе, во время Sony Media Experience 2007: в нем поражал его темный, почти черный цвет, – пока на экран не падал луч проектора. Однако такие экраны довольно дорого стоят, порой – в цену самого проектора, – и, сколько мне известно, не имеют особенно больших диагоналей: метра полтора максимум…

Глянув на проекторы, вернемся собственно к проекционным телевизорам. Их история уходит в глубокую древность, в том числе и советскую: еще в шестидесятые годы прошлого века в СССР выпускался черно-белый проекционный телевизор "Топаз". И поскольку первые проекционные телевизоры появились еще до цифровых дисплеев, они базировались на трех ЭЛТ-трубках – как ЭЛТ-проекторы. Сегодняшние «проекционники» базируются, естественно, на проекторах цифровых, причем на рынке можно встретить все три «проекторных» варианта: DLP [Исключительно на цифровых чипах от Texas Instru-ments], LCD [Основная масса – на чипах от Epson, остальные – от Sony, которая также делает и LCOS-чипы] и LCOS (D-ILA). Первые, сколько мне известно, исключительно одноматричные, а последние – в силу их повышенной сложности – дороже прочих.

Поскольку мы с вами уже разбирали достоинства и недостатки каждого из этих вариантов, – мы легко догадаемся, что они будут заметны и в телевизионных вариантах: радужный эффект и утомляемость у DLP, некоторая вялость картинки и «сетка» – у LCD, дороговизна у LCOS. Но к чисто проекторным проблемам у проекционных телевизоров добавляется проблема экрана. Во-первых, угол его обзора, как правило, заметно меньше, чем у любых других цифровых дисплеев: чтобы получить наибольшее количество проекторного света, вы должны сидеть к экрану как можно более "перпендикулярно". С другой стороны, экраны, изготавливаемые таким образом, чтобы пропускать максимум света изнутри и минимум – снаружи, гораздо более равнодушны к свету в помещении, чем экраны прямой проекции. Кроме того, производители прибегают к очень изысканным технологическим решениям для улучшения экранной картинки и увеличения угла обзора: передняя поверхность большинства экранов сегодняшних проекционных телевизоров представляет собой сложнейшую матрицу, составленную из мельчайших, точно рассчитанных линз. Но несмотря на все ухищрения производителей, мне ни разу не встретился проекционный телевизор, картинка которого не носила бы упомянутого выше, в контексте кинематографа, "рир-акцента", некой "вторичности", "искусственности", которую очень трудно определить точно, – так что тех, кто не понял, я призываю пересмотреть какой-нибудь старый фильм.

К тому же на том небольшом расстоянии, которое проекторный луч, отражаясь от внутренних зеркал, пробегает в коробке телевизора, трудно добиться равномерной засветки всей площади экрана и, несмотря на широчайшее применение в проекционных телевизорах линз Френеля, многих может раздражать падение яркости по углам (кто когда-то печатал фотографии через увеличитель, меня поймет).

С другой стороны, у проекторных телевизоров перед фронтальными проекторами есть и заметное достоинство: при сравнительно небольших экранах (их диагонали находятся где-то в диапазоне плазм: от 43 до 70 дюймов) проекционные телевизоры могут позволить себе роскошь применять не особенно мощные проекторы и даже использовать сравнительно новые технологии.

Однажды мне приходилось тестировать микроскопический, на ладошке умещающийся DLP-проектор ff1 от Toshiba, в котором вместо обычной лампы источником света были безынерционные и с куда более широким охватом цветового спектра светодиоды. Картинка на нем была заметно насыщеннее, энергопотребление (часы работы от крохотного аккумулятора) и тепловыделение (отсутствие вентилятора) – несравненно меньшие, чем у обычных, даже самых маленьких, проекторов, – единственный, пожалуй, недостаток этого проектора – не особо большая, в пределах 20 дюймов, освещаемая диагональ. Но для проекционного телевизора, – если увеличить диагональ хотя бы вдвое-втрое за счет увеличения количества или мощности светодиодов и учесть особую, светоусиливающую, структуру экрана, – подобный проектор уже достаточно мощен. И впрямь: поехав через пару недель на CeBIT 2006, я увидел превосходного качества картинки светодиодный проекционный телевизор с приблизительно сорокадюймовой диагональю. И тут мало что уменьшается энергопотребление и расширяется цветовой охват, – безынерционность светодиодов позволила победить «радугу» настолько, что даже я, с моей повышенной к ней чувствительностью, сколько ни махал перед носом растопыренными пальцами, не обнаружил и следов ее.

Следующая новая технология, применить которую позволяют как раз проекционные телевизоры, – это технология лазерная. В нынешнем году первый такой телевизор был продемонстрирован в Австралии, в Сиднее, а Mitsubishi пообещала выпустить их в продажу во второй половине года, причем пообещала, что стоить они будут чуть ли не дешевле плазм с подобными диагоналями. В лазерных проекционных телевизорах сохраняется принцип DLP-проекционников, – только для освещения микрозеркального чипа используется не лампа, а три лазера основных цветов, что позволит не только увеличить четкость картинки, но и довести цветовой охват практически до ста процентов возможного (в 1,8 раза шире, чем у сегодняшних ЖК-панелей). О лазерных проекторах говорят довольно давно, однако дело до сих пор ограничивается "протоколами о намерениях": надо полагать, из-за того, что лазер дает точку, то есть для получения картинки нужно либо натыкать лазеров по числу пикселов (что, скорее всего, просто нереально, во всяком случае – на сегодня), либо организовывать развертку, как в ЭЛТ, – но тогда понадобится специальный экран с эффектом дозированного послесвечения, который не может подразумеваться при прямой проекции [Или делать «прямые» проекторы в комплекте со специальным экраном, что уже мало отличается по принципу от проекционного телевизора], – зато вполне достижим внутри проекционного телевизора.

Что касается меня, я с большим нетерпением ожидаю появления в продаже лазерных проекционников, чтобы, возможно, заменить им свой ЭЛТ-телевизор. И хотя качество картинки на нем меня более чем устраивает и, безусловно, превосходит качество картинки на всех виденных мною цифровых дисплеях, – неизбежный приход Видео Высокой Четкости просто вынудит расстаться с ЭЛТ. Если, конечно, вдруг не подгребут упомянутые в первой части SED-телвизоры.

Кстати, о высокой четкости. Как и в отношении плазмы и жидкокристаллических панелей, линейки проекторов и проекционных телевизоров тоже пополняются Full HD-моделями. Они пока сравнительно дороги, что заставляет многих медлить с переходом на HD – в ожидании падения цен. На конец апреля, например, в компании "Цифровые системы" (www digis ru), одной из немногих московских фирм, занимающихся исключительно проекторами, были в наличии следующие HD-модели проекторов: BenQ w10000, разрешение 1080р, чип – Dark Chip3 от Texas Instruments, цена в розницу – $9700; BenQ w9000, разрешение 1080р, Dark Chip2 цена в розницу – $6400; Sony VLP-VW100, SXRD [LCD Full HD чип от Sony], цена в розницу – $15000; Sony VLP-VW50, SXRD, цена в розницу – $7900; Sony Qualia 004, SXRD, цена в розницу – $45000.

Стандарты Видео Высокой Четкости подразумевают непременное соотношение сторон кадра 16:9, поэтому, если в случаях с не-HD-проекторами имеет смысл обращать внимание на пропорции матрицы (некоторые, по преимуществу "офисные", имеют их 4:3, и тогда при демонстрации фильмов формата 16:9 или 2,35:1 будет использоваться только часть ее площади; «домашние» же, как правило, изначально снабжаются матрицей 16:9).

3D в проекте

Для тех, кому и 80-дюймовый экран кажется слишком маленьким, инженеры из HP придумали специальное решение: Pluribus. Pluribus – это программно-аппаратный комплекс, состоящий из нескольких проекторов, цифровой фотокамеры и ПК с соответствующим ПО. Для того чтобы получить на выходе большое составное изображение, достаточно поставить проекторы рядышком, направив их примерно в сторону предполагаемого экрана, и запустить небольшую программку. Принцип работы системы следующий: камера делает снимок экрана, который отправляется для анализа на компьютер. Компьютер пытается определить, как проецируемые изображения накладываются друг на друга, и потом, на основе произведенных вычислений, формирует из исходного изображения несколько независимых картинок, каждая из которых идет на соответствующий проектор (процесс повторяется в реальном времени в течение всей трансляции, так что даже если один проектор выйдет из строя, его почти всегда можно будет подстраховать соседним проектором, немного изменив алгоритм формирования картинки). В результате можно получить большое и очень качественное изображение. Разумеется, видеокарта должна быть достаточно мощной, чтобы обрабатывать в реальном времени несколько параллельных потоков, но, думается, для человека, способного приобрести десяток-другой проекторов, покупка мощной видеокарты вряд ли большая проблема (а вот помещение, в котором можно организовать маленький, но очень гордый домашний кинотеатр, пожалуй, обойдется несколько дороже).

Создатели считают Pluribus альтернативой дорогим профессиональным цифровым проекторам, цены на которые могут зашкаливать за 100 тысяч долларов (здесь же суммарная стоимость системы вряд ли превысит 15 тысяч – без учета помещения). Однако если чуть подлатать предложенную технологию, то всего из пары проекторов можно сделать небольшой 3D-кинотеатр. – В.Г.