Naujos sąvokos:
- projèktorius
- vaizdo skiriamóji gebà
Tikėtina, kad jūsų mokykloje yra ne vienas vaizdo projektorius (5.4.1 pav.). Galbūt į juos atkreipėte dėmesį kino salėje, o gal vaizdo projektorių turite namuose? Gal naudodami projektorių žiūrite filmus arba žaidžiate vaizdo žaidimus? Ar kada nors susimąstėte, kaip projektorius ekrane sukuria vaizdus? Ši tema ne tik padės suprasti, kaip veikia projektorius, bet ir suteiks žinių, kaip išsirinkti tinkamą. Norint atsakyti į klausimą, kaip veikia projektorius, teks prisiminti, kaip veikia veidrodis, prizmė, lęšis, kokios yra nepriklausomos spalvos, kaip maišomos chromatinės spalvos.
Vaizdo projektorių rūšys
Namuose atlikite nesudėtingą bandymą. Paimkite kartono lakštą ir jame išpjaukite skylę, kuri atitiktų žibintuvėlio lempos skersmens matmenis. Į skylę įstatykite žibintuvėlio lempą ir jį įjunkite. Ant sienos matysite skylės formos vaizdą. Panašiai veikia ir projektorius, tik jame šviesa pereina per sudėtingą optinę sistemą, sudarytą iš veidrodžių, prizmių, lęšių. Projèktorius yra įrenginys, kuris projektuoja vaizdo kameros, kompiuterio sukurtą vaizdą ant sienos arba specialiame ekrane. Projektorių kūrimo technologijos yra skirtingos. Gaminami katodinių spindulių vamzdžio projektoriai, skystųjų kristalų projektoriai, lazeriniai, šviesos diodų ir kiti.
Katodinių spindulių vamzdžio projektorius
Katòdinių spindulių̃ vam̃zdžio (angl. Cathode Ray Tube, CRT) projèktoriai yra seniausia vaizdo projektorių rūšis. Juose yra trys elektroniniai vamzdžiai, generuojantys raudonos, žalios ir mėlynos spalvų spindulius (5.4.2 pav.). Skirtingų spalvų šviesa, išėjusi iš elektroninių vamzdžių, per prizmes ir lęšį patenka ant ekrano. Tuo pačiu metu išoriniame ekrane kuriami trys vaizdai. Spalvos maišomos tiesiai ekrane, o ne projektoriuje. Siekiant gauti visas spektro spalvas ekrane, vamzdžių veikimą būtina suderinti. Sumaišius spalvas ekrane, gaunamas spalvotas vaizdas. CRT projektoriai pasižymi vaizdo aiškumu, gera skiriamąja geba, spalvų perdava. Pagrindiniai jų trūkumai – didelis svoris, vaizdui stebėti reikia gerai užtamsintos aplinkos. CRT projektoriai pastaruoju metu naudojami vis rečiau.
Skystųjų kristalų projektorius
Skystų̃jų kristãlų projèktorius (angl. Liquid Crystal Display, LCD) pasižymi tuo, kad spalvos maišomos jo viduje. Norėdami suprasti, kaip veikia LCD projektorius, patyrinėkime šviesos kelią nuo baltos šviesos šaltinio (1) (5.4.3 pav.). Balta šviesa eina per du diachroninius veidrodžius (2), padengtus specialia danga. Pirmas diachroninis veidrodis atspindi tik raudonos spalvos šviesos spindulius, antrasis – žalios. Lieka tik mėlynos spalvos spinduliai, kurių kelią link prizmės nukreipia du veidrodžiai (3). Visi skirtingų spalvų spinduliai patenka į tris skystųjų kristalų plokšteles (4), kurias sudaro tūkstančiai pikselių. Skystieji kristalai yra medžiagos, turinčios skysčių ir kietųjų kristalų savybių. Skystųjų kristalų molekulės gali keisti savo padėtį, reaguodamos į elektrinius signalus. Dėl molekulių padėties pokyčių šviesa skystųjų kristalų plokštelėse gali būti praleidžiama arba blokuojama. Trys LCD plokštelės (lustinės kortelės) yra atsakingos už to paties vaizdo arba judančių vaizdų, ateinančių iš kompiuterio ar namų kino sistemos, projektavimą pilkos spalvos tonais (5.4.4 pav., a). Kai spalvota šviesa pereina per šias tris LCD plokšteles, jos perduoda tris tos pačios scenos versijas: vieną, nuspalvintą raudonai, kitą – žaliai, trečią – mėlynai (5.4.4 pav., b). LCD plokštelėse sukurti vaizdai perduodami prizmėms (5). Prizmėse vaizdai iš dalies užsikloja ir galutinė spalva (5.4.4 pav., c), perėjusi per objektyvą (6) (5.4.3 pav.), rodoma ekrane (7).
Skystųjų kristalų projektoriai yra lengvi, gero vaizdo ryškumo. Kita vertus, vaizdui trūksta kontrasto, LCD plokštelės laikui bėgant sensta, projektorius skleidžia triukšmą.
Kitų technologijų projektoriai
Projèktoriai su šviesõs diòdais (angl. Light – emitting diode, LED), elektrą paverčiančiais šviesa, veikia panašiai kaip skystųjų kristalų projektoriai (LCD). Nuo LCD projektorių jie skiriasi tuo, kad kaip šviesos šaltinį naudoja šviesos diodus (LED), o ne tradicines lempas. LED projektorių naudojimo trukmė daug ilgesnė nei įprastų projektorių su kaitinamosiomis lempomis.
Lazerinių projèktorių šviesos šaltinis yra lazeris. Jų veikimo principas panašus į LED ir LCD projektorių. Lazerinių projektorių ilgas galiojimo laikas (apie 20 000 valandų), mažos naudojimo išlaidos, gera vaizdo kokybė, galima projektuoti vaizdą dideliuose ekranuose. Lazeriniai projektoriai kuria sodrias, ryškias, gilias spalvas.
Vaizdo projektorių savybės
Vaizdo projektorių apibūdina vaizdo skiriamoji geba, ryškumas, kontrastas, naudojamas šviesos šaltinis.
Vaizdo skiriamóji gebà yra svarbi vaizdo projektoriaus charakteristika. Ją nusako pikselių skaičius. Kuo didesnė vaizdo skiriamoji geba, tuo detalesnis vaizdas (5.1 lentelė).
Skiriamoji geba | Skiriamosios gebos apibūdinimas |
VGA (640×480) | Maža. Netinka didesniems ekranams. |
SVGA (800×600) | Gera. Tinka mažesniems ekranams. |
XGA (1024×768) | Gera. Skiriamosios gebos pakanka kino filmams ir televizijai žiūrėti. |
WXGA (1280×800) | Gera. Tinka standartinėms namų kino sistemoms. |
SXGA (1280×1024) | Labai gera. Skirta didelės raiškos televizoriams arba profesionalioms demonstracijoms, kai būtinas tikslumas. |
UXGA (1600×1200) QXGA (2048×1536) | Labai aukšto lygio skiriamoji geba. |
5.1 lentelė. Vaizdo projektorių skiriamoji geba
Projektoriai skleidžia šviesą. Šviesos ryškumas (sukuriama apšvieta) – svarbi projektoriaus charakteristika, matuojama liumenais (lm). Projektorių ryškumas gali būti nuo 200 iki 15 000 lm. Jei vaizdai žiūrimi kambaryje, kuriame dega šviesa, reikia didesnio ryškumo projektoriaus. Namų kino projektorių ryškumas gali būti nuo 1000 iki 2000 lm. Kai kuriuose projektoriuose įdiegta ryškumo reguliavimo funkcija.
Klausimai ir užduotys
- Kokią funkciją atlieka vaizdo projektorius?
- Kuo senos technologijos CRT projektoriai skiriasi nuo naujų technologijų projektorių (lazerinių, LED, LCD)?
- Išvardykite nepriklausomas spalvas. Kaip jos išgaunamos LCD, LED, lazeriniuose vaizdo projektoriuose?
- Kokią funkciją naujos technologijos vaizdo projektoriuje atlieka skystųjų kristalų plokštelės (lustinės kortelės)? Kas valdo jų veikimą?
- Prisiminkite RGB spalvų maišymo sistemą. Kokia spalva gaunama juodame fone sumaišius mėlyną ir raudoną spalvas? Mėlyną ir žalią? Žalią ir raudoną?
- Septintos klasės mokiniai per fizikos pamoką išardė nebeveikiantį vaizdo projektorių ir jame rado spalvų ratą primenančią detalę (5.4.5 pav.). Fizikos mokytoja pasakė, kad tai DLP (angl. Digital Light Processing) technologijos projektorius. Internete paieškokite informacijos apie šią technologiją. Pasidomėkite projektoriaus sandara, kaip jis veikia ir kur galėtų būti naudojamas.
- Paslaugą teikia UAB "Biznio mašinų kompanija" ir "Star Cloud OÜ"