La tecnologia de les pantalles de retroprojecció
Per Futur Digital | Octubre 4, 2008
La tecnologia de retroprojecció, com havíem vist a la Introducció a les pantalles de retroprojecció, permet una relació mida-preu insuperable, amb una qualitat d’imatge molt bona. Amb aquesta tecnologia moltes famílies poden permetre’s tenir una gran pantalla a casa seva, una pantalla que mai no haurien imaginat tenir.
En aquest article parlarem de com funciona aquesta tecnologia.
Hi ha cinc elements bàsics en la construcció d’una pantalla de retroprojecció. En primer lloc, la tecnologia utilitzada pel projector de llum per produir una imatge de vídeo. En segon lloc, el tipus de lent utilitzada per ampliar la imatge projectada. En tercer lloc, el mirall per reflectir la imatge projectada. En quart lloc, la pantalla sobre la qual es reflecteix la imatge. En cinquè lloc, la caixa segellada que conté tots els elements anteriors.
Com gairebé totes les tecnologies, l’element que determina més el funcionament és el primer element, i en aquest cas hi ha molts tipus de projectors. Actualment, existeixen tres grans tipus bàsics de tecnologia de projecció: CRT, LCD i DLP. També hi ha variacions d’aquests tres tipus que no s’utilitzen àmpliament en aquest moment (inclòs el D-ILA i LCOS). Tanmateix, per a aquest article, he optat per presentar unes línies generals de les tres principals tecnologies de projecció de vídeo.
Sistema de retroprojecció basat en CRT
Els primers retroprojectors utilitzaven la tecnologia basada en el tub de raigs catòdics (CRT). En un retroprojector de CRT, tres petits CRT (un per a cada color primari), junt amb una lupa de llum, creaven una imatge que enviaven al mirall. Amb el correcte processament dels circuits de vídeo, la mida del CRT, i la combinació de lents, un CRT pot produir excel·lents imatges d’alta resolució. Actualment els CRT ja no es comercialitzen per part de les grans marques, pel que es considera una tecnologia morta. És per això que no descriuré els pros i els contres d’aquesta tecnologia. Potser només la profunditat de la pantalla ja és una propietat que faci fugir els consumidors així com les seves limitacions tècniques per l’alta resolució.
Sistema de retroprojecció basat en LCD
A diferència d’una televisió de retroprojecció CRT, la basada en LCD no funciona amb un tub de projecció. En realitat funciona bàsicament mitjançant una potent font de llum que actua sobre un xip LCD transparent compost per píxels individuals (que mostra la imatge de vídeo en moviment) i projecta aquesta imatge a través d’una lupa, en un mirall, que reflecteix llavors la imatge a la pantalla.
Avantatges de la projecció de vídeo LCD:
- El projector LCD és molt pràctic al ser compacte, ja que el xip LCD és molt petit. Un xip LCD es cents de vegades més petit que el CRT (tub de raigs catòdics). Això significa que, els retroprojectors basats en LCD són molt més prims i més lleugers, encara que no es pot penjar a la paret com sí es pot amb una pantalla plana LCD.
- Altres avantatges de la retroprojecció LCD són la seva tecnologia d’alt contrast i capacitat de brillantor, així com el menor consum d’energia.
- Amb el retroprojector LCD obtindrem pantalles molt més grans que les pantalles planes LCD i de plasma per un preu molt menor.
Limitacions de projecció de vídeo LCD:
- Una televisió d’aquesta tecnologia moltes vegades pot exhibir el que es diu “l’efecte de porta de pantalla”. La pantalla es compon de píxels, que poden ser visibles en una pantalles grans. Encara que amb les pantalles FULL HD és molt estrany aquest efecte, que només es pot donar en pantalles de 90 o 100″ de gama mitja-baixa.
- Encara que sembla ser més simple en la construcció, a causa de la utilització d’un petit xip, en lloc de tres tubs CRT, és encara molt més complexos. Això es deu al major cost de fabricació dels xips LCD, encara que el preu està baixant a marxes forçades.
- El xip LCD està format per píxels individuals, per la qual cosa si un píxel es crema mostrarà un molest píxel blanc o negre a la pantalla. Això també passa amb les pantalles LCD i els píxels individuals no poden ser reparat pel que la totalitat del xip ha de ser reemplaçat.
- Els xips LCD tenen un nombre finit de píxels, per la qual cosa depèn de la resolució del senyal de senyal entrat s’haurà d’ampliar la mida de cada píxel. Per exemple, un típic format d’entrada de televisió d’alta definició de 1080i necessita una pantalla de 1920 x 1080 píxels. Tanmateix, si el xip LCD només té un camp de píxels de 1024 x 768, el senyal de televisió d’alta definició original ha de ser escalat per adaptar-se als 1024 x 768 píxels a la pantalla. Això provocarà que veiem la imatge amb barres laterals negres per reproduir correctament la imatge amb la relació d’aspecte correcta.
Altres variants de projecció de vídeo LCD en ús són: LCOS (cristall líquid sobre silici), D-ILA (Digital Imaging Light Amplification), i SXRD (Silicon Crystal Reflective Display).
Sistema de retroprojecció basat en DLP (processament digital de llum)
Aquest és el tipus que s’usa més avui en dia. Igual com en el basat en LCD, la imatge es visualitza en un xip, tanmateix, el xip utilitzat en un televisor de projecció DLP és diferent. El xip en un televisor de projecció DLP és el DMD (Digital Micromirror Device). En essència, cada píxel en un xip DMD és un mirall reflector. El xip DMD va ser inventat per Texas Instruments el 1987.
La imatge de vídeo apareix al xip DMD. Els micro miralls del xip (cada un dels micromiralls representa un píxel) canvien d’inclinació molt ràpidament a mesura que la imatge canvia. Aquest procés produeix la imatge en escala de grisos de la imatge i el nivell de gris és determinat per la inclinació. Aquest sistema pot generar fins 1024 tonalitats de gris, per proporcionar transicions suaus de la llum a zones fosques en la mateixa escena.
Per afegir el color la llum generada per la làmpada passa a través de la roda de colors d’alta velocitat, i aquests raigs són els que es reflecteixen als miralls del xip DLP. El grau d’inclinació de cada un de micro miralls, junt amb la ràpida roda de color determina el color de la de la imatge projectada.
Així, la llum generada per la làmpada passa per la roda de color, posteriorment és reflectida pels micro miralls i seguidament totes les reflexions provinents del xip DLP són enviades a la lent per ser reflectides en un únic gran mirall, i finalment a la pantalla.
Les pantalles de retroprojecció amb una resolució de 1080p utilitzen la SmoothPicture. Igual com a l’entrellaçat, es mostra només la meitat de línies de la imatge en cada instant, però mostra les dues meitats tan ràpidament que als nostres ulls es combinen els dos conjunts sense fissures. Així que estrictament es tractaria d’una resolució 1080i, però físicament l’humà no pot detectar la diferència en fer aquest canvi 120 vegades per segon, per la qual cosa es generen 60 imatges per segon. Això permet que puguin mostrar-se imatges amb 1920 x 1080 píxels, però el xip només té 960 x 1080 micro-miralls. Així que només es mostra la meitat de la imatge alhora, y un actuador desplaça el xip 1 píxel d’un costat a l’altre. Per entendre millor l’escaneig entrellaçat (i) i el progressiu (pàg.) recomano aquest artícle.
Com vam veure a Introducció a les pantalles de retroprojecció, hi ha un problema amb el fet d’enviar els colors separadament a la pantalla. La roda de color envia els colors molt ràpidament però no alhora, la qual cosa pot originar l’efecte “arc de Sant Martí”. Aquest efecte és poc comú, ja que poques persones poden percebre els canvis de color tan ràpids. L’alternativa que soluciona aquest problema és usar una nova tecnologia que substitueix la làmpada i la roda de color per 3 LEDs d’alta potencia. Això permet una velocitat molt més gran en la projecció dels colors i alhora, redueix el consum d’energia.
Avantatges de la tecnologia DLP:
- La tecnologia de projecció DLP permet grans pantalles amb una qualitat tan bona com les cintes de cinema (de 35 mm i 70 mm), però sense les molestes línies negres que apareixen per brutícia o problemes d’ajust.
- Un altre avantatge de la tecnologia de projecció DLP és la seva excel·lent precisió del color. A causa de seus micro-miralls és compacte, de baix consum d’energia, i d’alt contrast i la brillantor (encara que no sol ser tan brillant com el tipus LCD) és suau per la qual cosa dóna més sensació de realitat. A més, la tecnologia DLP permet poca profunditat de pantalla.
Limitacions de la tecnologia DLP:
- L’efecte arc de Sant Martí pot ser visible en el format de làmpada i roda de color. Cal utilitzar un model amb LEDs per evitar aquest efecte.
El sistema de retroprojecció DLP s’ha convertit en el preferit entre els entusiastes del cinema a casa, ja que la seva experiència de visualització és el més pròxim a tenir un cinema a casa per un cost molt assequible.
Tags: 1080p, DLP, LCD, RetroprojeccióTemes: TV |
- Introducció a les pantalles de retroprojecció
- Elements i propietats de les pantalles de retroprojecció
- La resolució de les pantalles de TV
- La resolució de les pantalles de TV. Introducció
- Consumeix més una pantalla de plasma que una pantalla LCD?