Köszöntjük weboldalunkon!

Loading...
Kosár: (0)

Az Ön bevásárlókosara üres.

Tudásbázis

A leggyakoribb kérdések, amiket vásárlóink feltesznek a projektorokkal kapcsolatban


Mit jelent a projektor fényereje? Hogyan adják meg a gyártók a fényerő értékét?

 

A fényerő a projektor fényteljesítményét jellemző fogalom. Pontos, de ritkábban használt magyar elnevezése a fényáram, amelyet a projektor az objektíven keresztül sugároz ki. (Angol neve luminous flux.) Nagyságát a projektorba beépített fényforrás (legyen az hagyományos lámpa, LED, lézer vagy bármi más) “fényerejének” és a fény útjában elhelyezett optikai elemekben keletkező fényveszteségeknek a különbsége határozza meg.

 

A fényerő mértékegysége a lumen. Azért nem a szokásosan wattban kifejezhető fizikai mértékegységet használják, mert az emberi szem világosságérzete függ az érzékelt fényinger hullámhosszától, így ugyanannyi watt fényteljesítmény más-más hullámhosszon más-más érzékelt fényteljesítménynek felel meg. A lumenekben kifejezett fényerő tükrözi látásunknak ezt a sajátosságát. Ezért van az, hogy a sok zöldet és sárgát tartalmazó “fehér” fény nagyobb fényerejű (lumenekben) és érzet szerint is világosabb, mint amit a wattokban kifejezhető teljesítmény indokolna. A “semleges fehér” fény jóval kisebb fényerejű.

 

Projektor fénymérési technikák ANSIA gyártók adatlapjain a leggyakrabban a fényerő ún. ANSI lumen értékével találkozunk. Az ANSI lumen csak annyiban különbözik a lumen fogalmától, hogy a vetítési felület 9 pontján (középen, a sarkokban és az oldalfelezőkben, pontosan meghatározott pontokon) mért lumen értékek átlagát jelenti. Az ANSI az USA szabványügyi hivatalának (American National Standard Institute) rövidítése. Olykor a gyártók a vászon közepén mérhető lumen értéket adják meg (center lumen).

 

Az adatlapokon szereplő lumen vagy ANSI lumen érték természetesen a projektorból “kihozható” maximális fényerőt jelenti, de sajnos a gyártók szinte sohasem közlik azt, hogy ez a projektor milyen beállításai mellett, milyen üzemmódban érhető el. Enélkül pedig a legtöbbször lehetetlen ellenőrizni, hogy a megadott lumen érték megfelel-e a valóságnak. A gyártók ezt a bizonytalanságot kihasználva, és a publikált fényerő maximalizálására törekedve (tisztelet a kivételnek) általában eltúlozzák a projektoraik valódi maximális fényerejét. Ezen kívül az is gondot jelent, hogy adott feladathoz használható üzemmódokban (pl. prezentáció, játék, fotók vagy filmek vetítése) lényegesen kisebb a fényerő a maximálisnál, amit viszont nem adnak meg a konkrét üzemmódokra vonatkozóan.

 

Mivel azonban a projektorgyártók többé-kevésbé egyformán túloznak a maximális fényerő megadásában (bár vannak kirívó esetek is), a feltüntetett lumen adatokat összehasonlítva hozzávetőlegesen megállapítható két különböző projektor között a várható fényerőkülönbség. De vigyázat! A lumenekben mérhető pl. kétszeres fényerőt nem fogjuk kétszer akkorának érzékelni, mert a szubjektív világosságérzet nem lineárisan változik a fényerő függvényében, vagy egyszerűbben szólva nem egyenesen arányos a műszeresen mérhető fényerővel.

 

Ami még nagyon fontos: ugyanannyi lumennel egy kisebb vászonra világosabb, egy nagyobbra kevésbé világos képet lehet vetíteni (feltéve, hogy egyébként a vásznak jellemzői egyformák), ami érthető, mert ugyanakkora vetítési fényteljesítmény egy kisebb felületen nagyobb fénysűrűséget (1 négyzetméterre eső fényerőt) tud létrehozni, és valójában a fénysűrűség (luminancia, angolul luminance) az a jellemző, amely a néző számára a kép világosságát meghatározza. Természetesen adott méretű vetítővásznon annál nagyobb lesz a fénysűrűség, minél nagyobb a projektor fényereje.

 

On/off kontraszt, ANSI kontraszt, dinamikus kontraszt. Mi a különbség közöttük?

 

A teljes nevén full on/full off natív kontrasztarány (röviden on/off kontrasztarány) azt mutatja meg, hogy mekkora a projektor által megjeleníthető legvilágosabb fehér és legsötétebb fekete fénysűrűségének aránya, amikor a projektor bemenetére csak „100%-os fehér”, illetve csak „0%-os fekete” jelet küldünk. Ez evidensen úgy értendő, hogy a fehéret és feketét időben egymás után, azaz szekvenciálisan jeleníti meg a projektor, hiszen elvi és gyakorlati képtelenség egyidőben csak „fehér” és csak „fekete” képjellel meghajtani a projektort. Mégis van értelme az on/off kontrasztarány ismeretének, mert kijelöli azt a dinamikatartományt, amelyet az adott projektor megközelíthet, bár nem érhet el egy valódi képen. Kiemelten akkor van jelentősége a nagy on/off kontrasztnak, amikor a vetített képeken, jeleneteken sok a sötét részlet (alacsony az átlagos „bevilágítottság”).

 

Konkrét, összetett képtartalom esetében a világos (fehér) és sötét (fekete) részleteket mindig egyidejűleg látjuk a képen, és ha ekkor megmérjük a legvilágosabb és a legsötétebb képrészlet fénysűrűségének arányát, akkor kapjuk meg az ún. egyidejű (szimultán) kontrasztarányt, amely persze mozgókép vagy váltogatott kép esetében állandóan változik, és értelemszerűen mindig kisebb, mint az on/off kontrasztarány. A legkisebb egyidejű kontrasztot akkor kapjuk, amikor egy fele-fele arányban fehéret és feketét tartalmazó sakktáblaszerű mintát vetítve mérjük a fénysűrűségek arányát.

 

Projektor kontraszt arány mérési technikák ANSIAz American National Standard Institution (ANSI) által szabványosított 4 x 4-es kontraszt-mérő ábra 8 fehér és 8 fekete mintát tartalmaz a fent említett sakktáblaszerű elrendezésben. A fehér mezők fénysűrűségének átlagát elosztva a fekete mezők fénysűrűségen átlagával kiszámítható az ún. ANSI kontraszt. Ez egyrészt jóval kisebb érték, mint az on/off kontraszt (ezért a gyártók csak elvétve adják meg), másrészt ez az egyidejű kontraszt legkedvezőtlenebb esete. A nagyobb ANSI kontraszt hatása a jól vagy közepesen bevilágított (pl. nappali környezetben játszódó) jeleneteken mutatkozik meg a kép megnövekedett dinamikájában.

 

Mindeddig a projektor kontrasztarányáról beszéltünk, márpedig a néző számára a projektor, a vászon és a helyiség együttesen határozza meg a kontrasztot. Ha a vetítés helyén nincs semmilyen megvilágítás (kivéve magát a projektort), akkor az on/off kontrasztot nem befolyásolják a világos falak vagy tárgyak – a vászonra érkező reflexiók ugyanis százalékosan ugyanakkorák a fehér és a fekete (szürke) esetében is. Környezeti fény jelenlétében – legyen az csak valamilyen gyenge, tompa fény – az on/off kontraszt a vásznon erősen csökken.

 

Még rosszabb a helyzet az ANSI kontraszt esetében, mert ha a helyiséget határoló felületek, a bútorok és egyéb tárgyak (beleértve a nézők ruházatát) nem feketék, akkor a vásznon mérhető ANSI kontraszt kisebb lesz, mint a projektor ANSI kontrasztja – és ez általánosan érvényes az egyidejű kontrasztra. Természetesen bármilyen környezeti fény a vásznon mérhető ANSI kontrasztot tovább rontja.  

 

Ezért ha igazán jó képet szeretnénk (és maga a projektor alkalmas ilyen kép vetítésére), akkor két dolgot kell tennünk: megszüntetni minden zavaró környezeti fényt, továbbá a helyiséget és a benne lévő tárgyakat úgy kialakítani, illetve megválasztani, hogy minden a lehető legsötétebb legyen. Ellenkező esetben felesleges és értelmetlen nagy kontrasztarányú, drága projektort vásárolnunk. Világos helyiségben az erősen redukált dinamika csekély növelésének egyedüli módja a nagy fényerejű projektor használata, vagy speciális vászon alkalmazása.

 

Röviden beszélnünk kell a dinamikus kontrasztarányról is, amelynek lényege, hogy a fénymodulátor panel megvilágítása pillanatról pillanatra változik. Az aktuális képtartalom folyamatos és gyors elemzésével ugyanis előállítható olyan vezérlőjel, amely sok világos képtartalom esetén növeli, ellenkező esetben pedig csökkenti a megvilágítást, és ily módon próbálja meg javítani a kontrasztarányt. Az adatlapokon több tízezres és több százezres vagy milliós dinamikus kontrasztarányokkal találkozhatunk. Ezzel csak két probléma van. Az egyik, hogy a gigantikus arányokat ugyanúgy szekvenciálisan (azaz nem egyidejűleg), fehér és fekete mintával mérik, mint az on/off kontraszt esetében, így halvány fogalmunk sincs róla, hogy adott pillanatban mekkora a „dinamikus” kontraszt. A másik, hogy eredendően „követő” szabályozásról van szó, amely lehet gyorsabb vagy lassabb, durvább vagy kifinomultabb, de a legtöbb esetben látható a kedvezőtlen hatás. Ez egyfajta „lüktetésben” nyilvánul meg, amikor a kép átlagos világossága hirtelen nagyobbra vagy kisebbre változik. Ritkán fordul elő – pl. ha hosszú ideig keveset változó sok sötét tartalom van a képen –, hogy érdemes bekapcsolni a képet legkevésbé megerőszakoló fokozatát. Persze ez ízlés kérdése is: van, aki sűrűn használja.

 

Mi az a microdisplay chip a projektorokban?

 

Projektor microdisplay chip DLPBár minden alkotóelemnek megvan a maga fontos vagy nélkülözhetetlen feladata a projektorokban, a microdisplay (fénymodulátor) chip vagy panel a projektorok „szíve”, azaz legfontosabb alkatrésze. A microdisplay jeleníti meg egy-két négyzetcentiméteres felületen azt az álló- vagy mozgóképet, amelyet a projektor objektívje egy hatalmas vászonra kivetít. Ha a projektorokat a nagy síkpaneles kijelzőkhöz hasonlítjuk, azt is mondhatnánk, hogy a fénymodulátor chip a projektorba beépített pici síkpaneles kijelző – innen származik a microdisplay elnevezés is. Ez az eszköz sokszázezer, illetve sokmillió különálló képpontból (pixelből) álló panel, amelynek pixelei egyenként vezérelhetők a projektor bemenetére érkező digitális (vagy az analóg jelből digitalizált) képjellel.

 

Persze a részletekben óriási különbség van a mindent egy lapos panelben magába foglaló nagy síkpaneles kijelző, és a rengeteg plusz (főleg optikai) részegységből álló projektor között. És bár a síkpaneles monitorok, televíziók felépítése is rendkívül összetett, mindenesetre csupa sík rétegből állnak… A beépített elektronika rendeltetése és bonyolultsága hasonló.

 

De maradjunk a projektorokban található microdisplay chipnél! Ez az eszköz – talán furcsán hangzik – önmagában „színvak”, azaz vezérlésekor csak az eszközt alkotó milliónyi pixel által egyenként áteresztett vagy visszavert fény mennyisége, azaz intenzitása változik. A színek előállításához – akárcsak az LCD televízióknál vagy monitoroknál – színszűrők szükségesek. Mivel minden mai elektronikus kijelző eszköz (egy-két elvetélt próbálkozástól eltekintve) a vörös, zöld és kék alapszínek, azaz összesen három szín additív keverésével produkálja az összes színt, ami a képernyőn, vásznon megjelenik, a projektorokban sem nélkülözhető a három színszűrő, kivéve, ha az alapszínek eleve külön fényforrásból érkeznek.


 

Projektor 3lcd képalkotássalHa időrendben nézzük, a digitális projektorokban elsőként használt microdisplay fajta központi része a folyadékkristály cellákból kialakított, vékonyréteg tranzisztorokkal vezérelt pixelekből álló réteg volt. A technológia az aktív mátrix TFT-LCD nevet kapta (TFT = thin film transistor, LCD = liquid crystal display), de manapság egyszerűen csak LCD vagy 3LCD technológiáról beszélünk. Hogy miért 3LCD? Mert bár elvileg egy LCD panellel is lehetne projektort készíteni (sőt, kísérleti jelleggel készült is ilyen), sok minden szólt amellett, hogy mindhárom alapszín kapjon egy-egy külön chipet, majd a három kép optikailag egyesítve adja ki a teljes színes képet.

 

Sikerült egy rendkívül kompakt és egyszerű megoldást találni az alapszínű képek egyesítésére egy prizmákból álló egység segítségével (X-cube). A 3LCD a mai napig vezető projektortechnológia bizonyos szegmensekben (és akkor is, ha összesítve nézzük a teljes projektorgyártást). A projektorokban használt LCD chipeknek egyébként két fajtája van: az egyik a traszmisszív LCD, amely a fényáteresztés elvén működik (ilyen van a legtöbb LCD projektorban), és a reflektív LCD, más néven LCoS, erről később beszélünk.

 

Projektor működése DLP technológiával.Van azonban egy rivális technológia, a kb. egy évtizeddel később megjelent DLP (digital light processing), amely, ha nem is tudta eddig átvenni a vezetést a 3LCD-től, az egyeduralmát megtörte, és sok területen erős versenytársa, 3-chipes változatát pedig pl. a nagymozik digitális projektoraiban kizárólagosan használják. A DLP technológia alapját képező microdisplay az ún. DMD (digital micromirror device). A pixelek piciny (16 mikrométeres vagy kisebb) négyzetes tükröcskék, amelyek – láss csodát! – hihetetlen sebességgel képesek mechanikusan billegni a vezérlő képjel hatására. Igaz, valódi digitális eszközként „csak” két állapotot tudnak felvenni a pixelek, az általuk visszavert fény intenzitását pedig az aktív állapotban eltöltött idő határozza meg. A rendkívül szellemes, és mintegy tíz éven át finomított eszközt a Texas Instruments fejlesztette ki.


 

A projektorokban található színtárcsaAz LCD-vel ellentétben a kisebb teljesítményű projektorok egyetlen DLP chipet használnak, az alapszínű képek pedig úgy jönnek létre, hogy a megvilágító fehér fény egy forgó színkerékre vagy színtárcsára szerelt színszűrőkön halad át. A három alapszínű kép így nem egyidejűleg, hanem egymás után keletkezik, egyfajta „időosztásos” rendszerről beszélhetünk. Ám elég gyorsan forgatva a színkereket az additív színkeverés így is létrehozza a színes képet a néző számára. A másik, de a lényeget illetően hasonló megoldás (pl. RGB LED fényforrás esetében), hogy az eleve adott alapszíneket az elektronika szekvenciálisan váltogatja.  


A 3-chipes DLP projektorokban természetesen nincs szükség forgó színkerékre, sem a színeket váltogató elektronikára, a színes kép „egy menetben” jön létre, hiszen a fehér fényből kiszűrt vagy akár a külön-külön előállított vörös, zöld és kék fény egyidejűleg világítja meg a fénymodulátor chipeket.

 

A mondottakból kitűnik, hogy a DLP chip reflektív eszköz (tükröcskék sokasága), amelynek van LCD „megfelelője” is, az ún. LCoS (liquid crystal on silicon) chip, amely a megvilágító fényt visszaverve állítja elő a képet. Ennek nagy előnye, hogy a konstrukcióból adódóan a pixelek közötti távolság nemcsak a normál LCD-hez képest, de még a DLP-hez képest is elhanyagolható a pixelmérethez viszonyítva, így egészen „filmszerű” képalkotásra képes, emellett az elérhető kontrasztarány is legalább egy nagyságrenddel nagyobb, mint a DLP vagy a fényáteresztő LCD chipeket tartalmazó projektoroké.

Az LCoS más néven emlegetett, de azonos elven működő változata a D-ILA (JVC) és az SXRD (Sony) microdisplay. Ezekkel a chipekkel kiváló házimozi-vetítőket fejlesztettek ki.

 

Mit jelent a projektorok natív (fizikai) felbontása? Hogyan jeleníti meg a projektor az ettől eltérő felbontású képeket?

 

A projektorok fizikai felbontását a bennük található képalkotó microdisplay chip vagy chipek képpontjainak, azaz pixeleinek számával, a vízszintes és függőleges pixelek számának szorzata formájában szokás megadni. Manapság ezek – ritka kivételtől eltekintve – a számítógépes, illetve a /televíziós/filmes világ igényeit kielégítő szabványosított értékek (pl. 1024 x 768 (XGA), 1280 x 800 (WXGA),…1920 x 1200 (WUXGA), 1280 x 720 (HD), 1920 x 1080 (Full HD), 3840 x 2160 (4K UHD), 4096 x 2160 (4K DCI), 3840 x 2400 (4K 16:10) stb. A szorzatban szereplő számok aránya egyúttal megmutatja a chip natív képformátumát (aspect ratio) is (4:3, 16:9, 16:10 stb.).  

 

A digitális projektorok natív felbontása kezdetben meglehetősen alacsony volt, pl. az LCD projektorok kifejlesztésében úttörő Epson kereskedelmi fogalomba kerülő első projektora (1989) 3 db 320 x 220 pixel felbontású LCD chipet tartalmazott, és a cég videovetítésre szánta. Ám hamarosan rájöttek, hogy a számítástechnika is óriási piacot jelent a projektorok számára, és a következő modell már 640 x 480-as VGA felbontású LCD chipekkel készült (1994). Azóta a felbontás folyamatosan és szakadatlanul emelkedik, manapság a 4K/UHD (kb. 8,3 millió pixel), 4K/DCI (kb. 8,85 millió pixel vagy a 4K/16:10 (kb. 9,1 millió pixel) chipfelbontás a felső határ, legalábbis a kereskedelemben kapható projektorok körében.

A mai napig megmaradt az a kettősség, hogy a projektorokat számítógép-perifériaként és önálló AV eszközként, videovetítőként (pl. televíziós műsorok vagy DVD/Blu-ray filmek vetítésére) is használják.

 

A fénymodulátor chip vagy panel felbontása azonban nem szükségképpen azonos a projektorral vetített kép valódi felbontásával. Ideális esetben, ha a bemeneti képjel felbontása megegyezik a projektor natív felbontásával, akkor a kivetített képnek is ez lesz a felbontása, és a projektor ekkor nyújtja a (felbontást tekintve) legjobb minőségű képet. Bármilyen is legyen azonban a microdisplay natív felbontása, a mai projektorok elektronikája általában nagyon sokféle bemeneti felbontást tud kezelni, és ez bemenetről bemenetre is változó lehet. A natív felbontásúnál nagyobb jeleket az elektronika „leskálázza”, a kisebbeket „felskálázza” a microdisplay felbontására, emellett a formátum is változhat (pl. 4:3-as kép a 16:9-es chipen, ilyenkor a chip felületének egy része kihasználatlan marad). 

Ha a bemenetre adott képjel nagyobb felbontású, mint a chip(ek) fizikai felbontása, és az egyszerű példa kedvéért a képformátum ugyanolyan, akkor a kép a projektor natív (azaz a bemeneti jelénél kisebb) felbontásában jelenik meg.

 

Ennek némileg ellentmond, hogy egy ideje a 4K UHD felbontású kép megjelenítésére úgy tesznek alkalmassá Full HD natív felbontású projektorokat (bizonyos házimozi-vetítő típusokat a JVC és az Epson kínálatában), hogy az ún. pixel-shift (átlósan fél pixelnyi optikai eltolás) technikáját használják a „kvázi-4K” kép előállítására. Sőt, a legújabb Texas Instruments/Barco féle pixel-shift technika esetében a chip natív felbontása 2560 x 1600 (tehát nagyobb a Full HD-nél, de kisebb a 4K-nál), és itt a pixeleltolás 5120 x 3200 „feldolgozott kijelzőfelbontáshoz” vezet. Persze az eltolással kapott szubpixelek között itt is átfedés van, de a kapott pixel-shiftes felbontás eredménye kb. 16 millió pixel, és nem a 4K-nak megfelelő kb. 8 millió, mint a korábbi módszereknél. A 16 millió „shiftelt” pixel pedig a fejlesztők szerint maradéktalanul reprezentálni tudja a natív 8 millió pixel felbontást.  

 

A másik eset az, amikor a projektorhoz csatlakoztatott képjel kisebb felbontású, mint a natív felbontás. A kép természetesen ekkor is megjelenik a natív felbontásra felskálázva, de eredeti információtartalma ettől nem fog megnövekedni, így a valódi felbontás (jó esetben) megegyezik a forrásból érkező kép felbontásával, legfeljebb elektronikus „képjavító” megoldásokkal, élességjavítással elérhető több-kevesebb javulás.

 

Nem különösebben nehéz a fentiek alapján levonni azt a következtetést, hogy egy megjelenítő eszköz (esetünkben a projektor chipjének) fizikai pixelszáma nem mindig meghatározó a nézett kép felbontását tekintve, ráadásul a végeredménybe az említetteken kívül „beleszólhat” pl. vetítőobjektív minősége (különösen a nagy felbontások esetében), sőt szélsőséges esetben a vászon vagy más vetített felület struktúrája is. Az azonban igaz, hogy egy nagyobb felbontású microdisplay lehetővé teszi a nagyobb felbontású jelek információtartalmának korrekt, kellően részletgazdag megjelenítését.   

 

Végül említsük meg, hogy a felbontás – a képélességgel szorosan összefüggő – egyik, de csak egyik aspektusa a képminőségnek. Sok-sok más objektív és szubjektív jellemző is befolyásolja a képminőség értékelését, pl. a kontrasztarány, a színhűség, a gradációs torzítás, az optikai leképezés hibái, a statikus és dinamikus (mozgáskezelési) képhibák…, és nem elhanyagolható hatása van annak is, hogy nem egyforma mértékben vagyunk érzékenyek mindezekre.

 

Milyen fényforrásokat használnak a projektorokban, és ezek miben különböznek egymástól?

 

A projektor azok közé a megjelenítők közé sorolható, amelyekben a képet előállító elemi képpontok nem „önvilágítóak” (mint egy plazmapanel vagy egy OLED kijelző esetében), hanem külső megvilágítást igényelnek. Erről valamilyen – a projektorba beépített – fényforrásnak kell gondoskodnia.

 Projektor kontraszt arány mérési technikák ANSI

Az első digitális projektorokban halogénlámpát használtak fényforrásként, de ezt nagyon hamar felváltották a nagyobb teljesítményű és jobb hatásfokú fémhalogén lámpák. Az igazi áttörést azonban az ultranagynyomású (UHP) higanylámpa jelentette, mert ez tudta kielégíteni az egyre növekvő teljesítményigényt, és fényének (közelítőleg) semleges színösszetétele is megfelel a követelményeknek. Más szóval a kibocsátott fehér fény spektrális összetétele megközelíti a természetes fehér fényét, habár a zöld és a kék összetevő némileg túlsúlyban van, amit lehetőleg korrigálni kell. 

A mai napig túlnyomórészt ezt a lámpafajtát, illetve némileg módosított változatait használják a „lámpás” projektorokban. Egyes gyártók természetesen kifejlesztették a „saját” UHP lámpájukat – más márkanéven, többé-kevésbé módosított konstrukcióval.

 

Nagyobb teljesítményű digitális projektorokban előfordul a szintén nagy belső nyomáson működő (de ez az UHP lámpa kb. 200 atm nyomásával szemben „csak” 20-30 atm) ún. xenonlámpa. Ezt a lámpafajtát használták a filmes vetítőgépek is, ameddig ki nem szorultak a mozikból. A xenonlámpa fényének kivételesen kiegyenlített a spektruma, és csaknem fedi a természetes nappali fény spektrális összetételét – ezért is építik be előszeretettel a digitális mozivetítőkbe és néhány házimozi-vetítő típusba.

 

Mind az UHP, mind a xenonlámpának azonban van néhány olyan jellemzője, amely hosszabb távon sok gondot okoz. A legkellemetlenebb az, hogy az élettartamuk eléggé rövid (néhányezer, illetve néhányszáz óra), és ezen belül viszonylag gyorsan csökken a fényerejük. De nemcsak a fényerő csökken, hanem a fényük spektrális összetétele (magyarán a színe) is változik, így ahol fontos a színhelyesség, időről-időre újra kell kalibrálni a projektort. Amikor pedig – használattól függően elég gyorsan – eljön a csere ideje, a lámpa meglehetősen drága.

 

Egy másik komoly probléma a magas hőmérséklet, amelyen ezek a lámpák működnek. Az 1-2 mm-es ív ugyanis a kisüléses lámpákban rendkívül intenzív (nagy energiasűrűségű), és a nagy fényteljesítmény mellett sajnos rengeteg hőt is termel. Ennek elvezetéséről gondoskodni kell, ezért a projektorokba egy vagy több ventillátort kell beépíteni, és a meleg levegőt kiengedő, a hideget pedig beengedő nyílásokat kell kialakítani a készülék házán. Plusz a levegő szűréséről is gondoskodni kell, mert a bejutó szennyeződések a projektor egyetlen alkatrészének sem használnak.

De ez még nem minden. A hűtést sajnos kisebb-nagyobb zaj kíséri, ami adott esetben (a projektor elhelyezésétől függően) nagyon zavaró is lehet. A házimozi-projektoroknál kifejezetten követelmény az alacsony működési zajszint.

Az igazság kedvéért azért tegyük hozzá, hogy a magas hőmérséklet és a hűtési zaj nemcsak a lámpánál, hanem az egyéb fényforrásoknál is megoldandó problémaként jelentkezik, csak talán kisebb mértékben, a technológiától függően.

 

A fentiek alapján nem csodálkozhatunk azon, hogy az UHP lámpa hosszan tartó uralmát egy ideje – és egyre jobban – fenyegetik az alternatív, más elven működő fényforrások. Ezeket most csak röviden felsoroljuk, anélkül, hogy működésük rejtelmeibe mélyebben belemennénk. Az első – mint később bebizonyosodott, nem igazán veszélyes – csapás akkor érte a lámpát, amikor megjelentek az első LED-es projektorok (LED = fénykibocsátó dióda). Ez a – piros, zöld és kék LED-del működő – megoldás fényteljesítményben nem tudott egy bizonyos, elég alacsony határt (kb. 1000 lumen) átlépni. Hogy miért, azt most hosszú lenne kifejteni, de a fő gondot az jelentette, hogy a zöld LED hatásfokát és teljesítményét sehogyan sem sikerült egy határ fölé emelni. Végső soron a LED-es vetítők megrekedtek a kicsi, hordozható kategóriában (bár egy-két méregdrága házimozi-projektor is készült LED-ekkel.)

 

A következő lépés a LED/lézer hibrid fényforrás megjelenése volt (foszforkerékkel kiegészítve), amivel a maximális teljesítményt két-háromszorosára sikerült növelni. A zöld LED „helyettesítésével” és a kék lézer jó hatásfokával a tisztán LED-es összetett fényforrásnál eggyel magasabb kategóriába léphettek a hibrid fényforrású projektorok. A vörös LED-et, a kék lézert és a lézerrel gerjesztett zöld fényt kibocsátó foszforkereket tartalmazó konstrukció teljesítményhatára kb. maximum 3000 lumenre emelkedett. Tegyük hozzá, hogy mind a LED-es, mind a hibrid fényforrások élettartama szolidan számolva 3-4-szerese a lámpáénak – ami nem kis előny.

 

Projektor lézeres fényforrássalEzután, 2013 környékén lépett színre a lámpa valódi riválisának bizonyuló lézeres vagy lézer/foszfor (LED nélküli, de foszforral kombinált) fényforrás, amelyet kezdetben kissé kétkedve fogadtak a szakmabeliek. Ám az intenzív fejlesztés oda vezetett, hogy csaknem bizonyosan (bár fokozatosan) a lézerprojektorok fogják végleg nyugdíjba küldeni lámpás társaikat.


A tipikus lézeres fényforrás estében sok kék lézerdiódából álló tömb (laser array) optikai úton egyesített fénye gerjeszti a forgó, sárga fényt kibocsátó foszforkereket. A kék és a sárga – mivel komplementer színek – additív keveréke fehér fényt ad. Ennek a további optikai feldolgozása, szűrése stb. hasonló módon történik, mint a lámpa fehér fénye esetében. (Egy másik megoldás, hogy a kék lézer egyúttal az egyik alapszínt is közvetlenül adja, a foszfor sárga fényét pedig vörösre és zöldre bontják, így jön létre a három alapszín.)

 

A LED-es fényforrásra visszatérve, a legújabb fejlemény – az első prototípus projektorok tavaly jelentek meg – a Philips speciális „LED-fényforrása”, amely a ColorSpark fantázianevet kapta. Az idézőjelet azért használtuk, mert zöld LED dióda ebben sincsen, viszont egy több kék LED-del gerjesztett, fluoreszcens anyagból készült hosszúkás hasáb (feltehetően foszfor) jó hatásfokkal tud nagy zöld fényteljesítményt előállítani. Bizonyos értelemben ez is „hibrid” tehát, de nincs benne lézerforrás, és a hírek szerint 3000 lumen fényerejű projektor készíthető vele. Meglátjuk…

 

A jelek szerint a belátható jövőben tehát a lézer/foszfor kombináció a „nyerő”, azonban van a lézeres fényforrásnak egy tisztán lézerekből (vörös, zöld és kék lézerdiódákból) álló változata is, amely évekkel ezelőtt megjelent a pici pikoprojektorokban, manapság pedig a legnagyobb teljesítményű, 30-60.000 lumenes mozivetítőkben kezdik használni. Egyelőre néhány ilyen példány található a világ legnagyobb mozijaiban, de hosszú távon komoly esély van az elterjedésükre.

 

Kívánt méretű képet milyen távolságból vetíthetünk, és hogyan befolyásolja ezt az objektív?

 

A legegyszerűbb esetben – főképpen a viszonylag közelről vetítő (Short Throw) projektoroknál – a vetítőobjektív fix, azaz nem változtatható fókusztávolságú. Ez azzal jár együtt, hogy a kívánt képméretet csakis a projektornak a vászontól való távolságával tudjuk beállítani. Más szóval a projektor távolsága meghatározza a képméretet, és fordítva, a képméret meghatározza a vetítési távolságot. A fix objektíveken csupán élességállító gyűrű vagy kar található, és a látószög általában nagy. Ritka esetekben távoli vetítéshez is használnak fix fókusztávolságú objektívet szűk látószöggel, és az ezzel együtt járó nagy fókusztávolsággal. A fix fókusztávolság előnye, hogy könnyebb jobb minőségű objektívet készíteni az egyszerűbb felépítésnek és a kevesebb lencsetagnak köszönhetően.

(Itt jegyezzük meg, hogy a nagyon közelről nagy képet vetítő különleges (Ultra Short Throw) projektorokhoz nem elég a nagylátószögű objektív, hanem egy speciálisan tervezett tükrös optikai rendszer is szükséges.)

 

A projektorok többségénél mindazonáltal kívánatos, hogy pusztán az objektív állításával is lehessen változtatni a képméretet (adott pozícióból), illetve a projektor és a vászon távolságát (adott képméret esetén). A megoldást a fényképezőgépeknél és filmkameráknál már régen kitalálták. Ez nem más, mint a változtatható fókusztávolságú objektív vagy zoomobjektív. A zoomobjektívnek két szélső állása van, a nagylátószögű, kis fókusztávolságú (wide), és a szűk látószögű vagy nagy fókusztávolságú (tele) állás.

 

Értelemszerűen a zoomobjektíves projektorok sokkal rugalmasabb elhelyezést tesznek lehetővé, mint fix objektíves társaik, hiszen a bizonyos távolsághatárokon belül elhelyezett vetítőn csupán a zoomgyűrűvel vagy zoomkarral kell az objektíven a szükséges fókusztávolságot, és ezzel a képméretet beállítani. Némelyik zoomobjektíven a fókusztávolság beállítását követően az élesség utánállítást (korrekciót) igényel, másokon ez a korrekció a konstrukcióból adódóan automatikusan megtörténik.

A projektorokban, eltérően a fényképezőgépeken és videokamerákon használt zoomobjektívektől, nem használnak extrém nagy zoomátfogást vagy zoomtartományt (ami számszerűen a legnagyobb és a legkisebb fókusztávolság aránya), mivel ez aránytalanul költséges lenne, és a legtöbbször nincs is rá szükség. Gondoljunk csak bele, hogy egy 2:1-es (2x-es) zoomtartomány esetében pl. 3-6 m-es vagy 4-8 m-es stb. határok között helyezhető el a projektor a vetítés helyszínén. A gyakorlatban a zoomátfogás kb. 1,1x-es és 2,1x-es között mozog.

 

A vetítési távolság és/vagy a képméret meghatározásához van egy nagyon hasznos, az objektív fókusztávolságát és a microdisplay méretét egyszerre jellemző arányszám, az ún. vetítési arány (throw ratio), amelyet az adatlapok általában feltüntetnek. Értéke egyszerűen a vetítési távolság viszonya a kép szélességi méretéhez, amely tehát közvetlenül megmondja nekünk, hogy a kívánt szélességű képet milyen távolságból tudjuk vetíteni az adott projektorral és objektívvel. A fix objektíveknél ez egyetlen arányszámot jelent, a zoomobjektíveknél pedig egy tartományt. A nagyjából 1,5-2:1 közötti vetítési arányt tartják „standardnak”, az ennél kisebb a közeli vagy ultraközeli, a nagyobb pedig a távoli vetítésre jellemző.

Hogy példákat is mondjuk, az Optoma GT1080e rövid vetítési távolságú projektoránál a vetítési arány 0,49:1, ami annyit jelent, hogy 2 m széles képet alig 1 m (98 cm) távolságból képes vetíteni. Az objektív fix fókusztávolsága f = 7,4 mm.

A közepes vetítési arányú projektorok között említhetjük pl. az Optoma X355-ös, zoomobjektíves típust, amelynek vetítési aránya 1,49-1,93:1, zoomátfogása kb. 1,3x-szoros. Az objektív fókusztávolsága 16,91 és 21,6 mm között állítható. Ez a vetítő 2 m széles képet kb. 3 és 4 m közötti távolságból tud vetíteni.

Minél nagyobb a zoomátfogás, annál szélesebb határok között tudjuk változtatni az ugyanolyan képmérethez tartozó vetítési távolságot.   

 

Természetesen előfordul, hogy a szokásos zoomtartomány nem elegendő a közeli vagy „nagyon” távoli vetítéshez. (Emlékeztető: természetesen a szükséges képméret is meghatározó jelentőségű a vetítési távolság megállapításában. Egy teleobjektíves projektorral is lehet közelről vetíteni, csak a képméret annyira kicsi lesz, hogy ennek nem lenne értelme.) Ha ilyen igény merül fel, akkor olyan – magasabb kategóriába tartozó – projektorokat javasolnak a gyártók vagy kereskedők, amelyeken megvan az objektív cserélhetőségének lehetősége. Az ilyen projektorokhoz általában minimum három-négyféle, de gyakran hét-nyolcféle objektívet kínálnak. Ezek közül választhat a vásárló/felhasználó egyet vagy többet, a számára legmegfelelőbb fókusztávolsággal.

 

Jellemzően a cserélhető objektívek a nagyobb teljesítményű installációs, vagy a bérlési piacra szánt projektorok tartozékai. Pl. a Sony 6000 lumenes VPL-FHZ65-ös lézerprojektora ötféle objektívvel használható. Közülük a standard objektívvel (a projektor alapobjektívjével) a vetítési arány 1,39-2,23:1 (vagyis a zoomátfogás 1,6x-es), a külön rendelhető cserélhető objektívek pedig a következők: nagylátószögű, fix fókusztávolságú, 0,65:1 vetítési aránnyal; nagylátószögű zoomobjektív, 0,85-1,0:1 vetítési aránnyal, teleobjektív közepesen nagy fókusztávolsággal, 2,34-3,19:1 vetítési aránnyal, és teleobjektív nagy fókusztávolsággal, 3,18-4,84:1 vetítési aránnyal. Ez utóbbival 3 m széles kép vetítése kb. 9,5 és 14,5 m közötti távolságból lehetséges. Mindezek az adatok a projektorba beépített microdisplay méretének figyelembe vételével érvényesek (amely ez esetben 0,76” átlóméretű).