Różnice w sposobie wyświetlania obrazu oraz płynące z tego wady i zalety w przypadku wykorzystania projektora LCD oraz DLP.
Ostrość obrazu: po lewej stronie projektor LCD, po prawej projektor DLP.
Na potrzeby tego artykułu przyjmijmy, że wszystkie panele LCD używane do produkcji silników projektorów cechuje ten sam lub bardzo zbliżony zestaw charakterystycznych cech. Pamiętać należy jednak, że producentów takich paneli jest kilku i nikt nie ma ścisłego monopolu. Dlatego też w bardzo szczególnych przypadkach można wykazać różnice czysto technologiczne między dwoma różnymi projektorami wyposażonymi w konkurencyjne rozwiązania LCD, a mocno wpływające na ogólną jakość produktu. Przyjmijmy również, że technologia LCD oznacza technologię 3LCD. Oczywiście w obecnie produkowanych projektorach LCD wszystkie wyposażone są w trzy niezależne panele LCD, niemniej jednak niektórzy producenci mocno naciskają, aby ich technologię określać 3LCD – my tego robić nie będziemy. Wszystkie projektory LCD są projektorami wyposażonymi w trzy niezależne panele, zatem takie uproszczenie jest całkowicie dopuszczalne.
Schemat projektora LCD z wykorzystaniem laserowo-fosforowego podświetlenia.
Zasada działania projektora LCD jest stosunkowo prosta. Światło poprzez system zwierciadeł/filtrów dichroicznych pada na trzy niezależne panele LCD, każdy odpowiedzialny za jeden z kolorów składowych czerwony, niebieski i zielony, a następnie po połączeniu trzech wiązek w pryzmacie kierowane jest bezpośrednio do obiektywu i na ekran. Im bardziej nowoczesne panele LCD, tym więcej światła wydostaje się przez obiektyw. Podobny typ projektora można wykonać samemu w domu, korzystając ze starego panelu LCD pochodzącego z monitora oraz rzutnika folii. Podświetlony panel LCD generuje obraz, który następnie powiększany jest na ekran poprzez obiektyw umieszczony na szczycie rzutnika folii. Oczywiście jak każda technologia, tak i technologia projekcji za pomocą paneli LCD ma swoje plusy i minusy. Ze względu na to może być predysponowana do wykorzystania w wielu aplikacjach, jednocześnie do kilku być zupełnie nieodpowiednią.
Prosty schemat przedstawiający projektor DPL z układem laserowo-fosforowego podświetlenia.
Największą i absolutnie niepodważalną zaletą projektorów LCD w stosunku do technologii DLP (nie mylić z 3DLP, tutaj mamy wyraźną różnicę technologii) jest siła światła barwnego. Standardowo projektor wykonany w technologii LCD charakteryzuje się identyczną, a często wyższą jasnością poszczególnych kolorów w stosunku do jasności światła białego. Producenci wytwarzający projektory jedynie w technologii LCD często podają wartość tak zwanego CLO (Color Light Output), czyli jasności światła barwnego. W porównaniu z projektorem wyposażonym w pojedynczy przetwornik DLP projektor LCD o takiej samej jasności będzie wykazywał zdecydowanie wyższą jasność kolorów. Matematycznie jasność ta może być nawet trzy razy wyższa, niemniej jednak ze względu na nieliniową rejestrację liniowej zmiany jasności przez oko ludzkie w realnych warunkach różnica w jasności nie jest aż tak duża, a w niektórych przypadkach wręcz niezauważalna, np. w przypadku koloru niebieskiego. Swoją drogą ludzkie oko w zmiennych warunkach oświetlenia postrzega kolory charakteryzujące się identyczną wizualną luminescencją jako o zupełnie innej jasności. Dla przykładu kolor czerwony wydaje się być ciemniejszy w jasnych warunkach oświetleniowych od niebieskiego, natomiast w ciemności będzie wyraźnie jaśniejszy. Wracając do sedna, spora różnica matematyczna w jasności kolorów między technologią DLP i LCD nie jest tak samo mocno odzwierciedlona w naturalnych warunkach obserwacyjnych. Dużą zaletą projektorów LCD jest lepsza ostrość obrazu spowodowana brakiem ruchomych części przetwarzających poszczególne piksele. Przy zastosowaniu odpowiednio dobrego obiektywu różnica w stosunku do technologii DLP jest jeszcze większa. Dodatkowo projektory LCD pozbawione są efektu tęczy tak charakterystycznego dla projekcji DLP, chociaż z drugiej strony podobnie jak monitory smużą i można opisywać ich czas reakcji (jest na tyle wysoki, że warto brać go pod uwagę). Co do wad LCD, jest ich kilka. Po pierwsze, mając już na tapecie czas reakcji piksela, to jest on zdecydowanie dłuższy w przypadku technologii LCD niż w DLP. Co za tym idzie, na ekranie można zobaczyć smużenie, a dodatkowo wyklucza to zastosowanie projektora LCD w instalacjach wyświetlających obraz 3D w technologii migawkowej – projektor jest zbyt wolny. W projektorach LCD zachodzi również zjawisko utrwalania obrazu, dokładnie tak samo jak w przypadku monitorów LCD. Technologia ta nie jest predysponowana do wyświetlania obrazów statycznych i mikrostatycznych. Projektory wykonane w technologii LCD są również mniej odporne na starzenie. I nie chodzi tutaj o same panele LCD, ale o tak zwany moduł OCP (Optical Compensator Plate), który po prostu szybko się zużywa. Największy problem stanowi to w projektorach LCD wyposażonych w bardzo trwałe laserowe źródło światła. Jak już jesteśmy przy laserze, to warto nadmienić, że technologia LCD również słabiej adaptuje się z tą technologią.
W przypadku technologii DLP mamy doczynienia z dwiema jej odmianami, które ze względu na ogromną różnicę jakościową należy wyróżnić. Technologia korzystająca z jednego przetwornika DMD, popularnie zwana DLP, oraz korzystająca z trzech niezależnych, osobnych dla każdego koloru składowego przetworników DMD, tak zwana 3DLP. Opisując cechy technologiczne, będę odnosił się za każdym razem do obu odmian technologii digital light processing. Zarówno w przypadku DLP, jak i 3DLP obraz generowany jest nie wewnątrz projektora i powiększany poprzez obiektyw na ekranie, ale powstaje dopiero po połączeniu trzech lub większej liczby jednokolorowych obrazów na ekranie. Technologia DLP korzysta z autorskiego układu mikroluster DMD produkowanego wyłącznie przez firmę Texas Instruments. Ruchome lustra odpowiadają za poszczególne piksele i tak w przypadku układu DMD rozdzielczości 1920 × 1080 pikseli mamy do czynienia z ponad dwoma milionami ruchomych luster, które odbijają światło w błyskawicznym tempie.
Kolejnym ważnym elementem każdego projektora DLP i mającym wpływ na jego ogólną jakość jest koło kolorów ściśle zsynchronizowane z układem DMD. W przypadku projektorów 3DLP koła kolorów nie ma, a światło przetwarzane jest na składowe barwy za pomocą filtrów dichroicznych podobnie jak w projektorze LCD. Budowa projektora DLP jest zdecydowanie bardziej skomplikowana niż w przypadku technologii LCD. Nie oznacza to jednak, że projektory tego typu bardziej podatne są na uszkodzenia, wręcz odwrotnie. To technologia DLP oceniania jest jako ta bardziej żywotna i dlatego stosuje się ją w przypadku projektorów pracujących w bardzo ciężkich warunkach przez długi czas. Z tego też powodu lepiej niż LCD adaptuje się z laserowym źródłem światła. Ze względu na sporą odporność na wysokie temperatury silnik przetwarzania światła w przypadku technologii DLP może być w dość prosty sposób uszczelniany, nawet w przypadku najtańszych projektorów. Pozwala to ograniczyć szkodliwy wpływ zakurzenia i zapylenia projektora oraz wyeliminować konieczność korzystania z filtrów powietrza. Technologia ta w przeciwieństwie do LCD nie utrwala obrazu, dzięki czemu bardziej predysponowana jest do wyświetlania obrazów statycznych i mikrostatycznych.
Prosty schemat projektora 3DLP z układem dwóch niebieskich zestawów diod laserowych.
W przypadku technologii DLP, a w szczególności 3DLP, mamy do czynienia z lepszym odwzorowaniem bieli, jest ona bardziej naturalna niż w przypadku technologii LCD, a jej skorelowana temperatura barwowa zazwyczaj oscyluje w okolicach najbardziej naturalnej 6500 K. W przypadku technologii DLP możemy mówić w większości przypadków o niższej jasności czerni, co w efekcie daje zdecydowanie wyższy poziom kontrastu statycznego. Jest to cecha szczególnie wymagana w przypadku wyświetlania obrazu w ciemnych pomieszczeniach. Projektory DLP ze względu na szybkość działania bezproblemowo sprawdzają się w aktywnych systemach 3D. Do niewątpliwych wad należy zaliczyć wcześniej wspomnianą jasność wyświetlanych kolorów, ale tylko w przypadku projektorów korzystających z jednego przetwornika DMD, w przypadku projektorów 3DLP jasność kolorów nie stanowi problemu. Projektory DLP (nie dotyczy to technologii 3DLP) cierpią również na tak zwany efekt tęczy. Polega on na wyraźnym rozdzieleniu obrazów monokolorowych podczas wyświetlania dynamicznego kontentu. Projektory DLP (znowu ta cecha technologiczna nie dotyczy projektorów 3DLP) są w stosunku do projektorów LCD mniej ostre. Piksele są mniej wyraźne, co w szczególnych przypadkach może być zaletą. W przypadku technologii DLP mamy również do czynienia ze stosunkowo sporą liczbą ruchomych elementów, szczególnie w przypadku wykorzystania podświetlenia laserowo-fosforowego, które mogą ulec mechanicznemu uszkodzeniu.
Podsumowanie
Żadna z technologii projekcyjnych nie jest lepsza i nie ma zestawu uniwersalnych cech technologicznych pozwalających na jej bardzo uniwersalne wykorzystanie. Zależnie od aplikacji oraz od poziomu budżetu, jak i do dyspozycji ma inwestor bardziej odpowiednie będzie korzystanie z jednej lub drugiej technologii. Nie można z pełnym przekonaniem stwierdzić, że któraś z technologii jest lepsza. Obie mają szereg niewątpliwych zalet predysponujących je do szczególnych zastosowań np.: w przypadku technologii LCD będą to sale lekcyjne, w których wymagana jest wysoka jasność nie tylko bieli, ale i kolorów w szczególnie niesprzyjających warunkach oświetlenia otoczenia, a w przypadku technologii DLP muzea, gdzie przeważnie wyświetlanie jest częścią większej scenografii i wymagana jest długotrwała, bezawaryjna i nie wymagająca serwisu praca. Technologia DLP jest również uznana przez większość kiniarskiego świata jako referencyjna w stosunku do standardu DCI. Biorąc wszystko pod uwagę, należy skupić się przede wszystkim nad tym, co będzie lepsze w danej sytuacji, a nie ulegać kuszącym zapewnieniom producentów, że projektor w danej technologii nadaje się niemalże do wszystkiego.
TEKST: Wojciech Kosek
