تکنولوژی های تولید تصویر

تولید تصویر در ویدئو پروژکتورها توسط 2 تکنولوژی عمده صورت می گیرد. DLP و LCD . در بسیاری از موارد ممکن است شما ویدئو پروژکتوری را خریداری کرده باشید بدون اینکه اصلا بدانید تکنولوژی به کار رفته در آن از چه نوع است.

اما به راستی کدام یک از این دو بهتر اند؟

جواب ساده است هیچ کدام از دیگری بهتر نیست. هر دو این تکنولوژی ها مزایا و محدودیت هائی دارند. به عبارت دیگر هر دو تکنولوژی بهتر از آن هستند که استفاده می شوند. البته مهم است که بدانید تکنولوژی سومی نیز در دنیای ویدئو پروژکتورها وجود دارد که به LCoS معروف است. این تکنولوژی بیشتر توسط Canon , JVC و Sony استفاده می شود. بسیاری از ویدئو پروژکتورهای عالی بوسیله این تکنولوژی ساخته شده اند. در این مقاله در مورد این تکنولوژی بحث نخواهیم کرد و آن را به مقاله ای دیگر واگذار می کنیم.

3LCD یا LCD ؟

ممکن است قبل از این واژه 3LCD را در مقالات و سایت های مربوط به ویدئو پروژکتور دیده باشید. امروزه ویدئو پروژکتورهای LCD در واقع همان 3LCD هستند و بیشتر به نظر می آید که واژه 3LCD برای تمایز بین ویدئو پروژکتورها از صفحه نمایش های مبتنی بر LCD استفاده می شود. در ویدئو پروژکتورهای LCD همیشه از 3 پنل LCD استفاده می شود. و هیچگونه تفاوت تکنیکی بین LCD و 3LCD وجود ندارد.

چه تکنولوژی بازار را رهبری می کند؟
به نظر می رسد تکنولوژی DLP کمی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. البته در بازار کشورهای مختلف ممکن است این موضوع متفاوت باشد. بسیاری از بهترین ویدئو پروژکتورهای موجود در بازار از تکنولوژی LCD استفاده می کنند. بنابراین به طور قطعی از دیدگاه بازار هیچ کدام برنده مطلق نیستند. 

تفاوت های تکنیکی بین 3LCD و DLP 
LCD یا Liquid Crystal Display
پروژکتورهای با این تکنولوژی شامل 3 پنل شیشه ای مجزا هستند یکی برای رنگ قرمز یکی برای آبی و یکی برای سبز. هر پنل LCD شامل هزاران یا میلیون ها کریستال مایع هستند که می توانند در حالت باز یا بسته و یا نیمه باز قرار گیرند و نور را عبور دهند یا سد کنند یا بخشی از آن را عبور دهند. هر کریستا مایع در حکم یک پیکسل تصویر است. مقدار نوری که هر کریستال مایع عبور می دهد متناظر با شدت نورانیت همام پیکسل در تصویر است و بدین ترتیب تصویر تشکیل می شود. شکل زیر نحوه کارکرد یک ویدئو پروژکتور مبتنی بر تکنولوژی 3LCD را نمایش می دهد. 

یک منبع نوری که همان لامپ ویدئو پروژکتور است نور سفید را تولید می کند و این نور توسط آینه های مخصوص به 3 رنگ قرمز ، آبی و سبز تفکیک می شوند. سپس هر پنل LCD با دریافت سیگنال الکتریکی تشکیل تصویر می دهد و سپس 3 تصویر ایجاد شده توسط منشوری دوباره ترکیب شده و تصویری کامل را تشکیل می دهند. تصویر ایجاد شده توسط لنز ویدئو پروژکتور روی پرده نمایش تشکیل می گردد. 

DLP یا Digital Light Processing 
این تکنولوژی اختصاصا در اختیار کمپانی Texas Instrument قرار دارد . DLP کاملا متفاوت از LCD کار می کند و بر خلاف LCD که بر مبنای پنلی شیشه ای و عبور نور از آن استوار است بر مبنای بازتاب نور کار می کند. یک چیپ DLP از میلیون ها سطح آینه ای بسیار کوچک تشکیل شده است که هر آینه در واقع یک پیکسل تصویر را نمایش می دهد. 
در ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر DLP نور مستقیما به سطح چیپ برخورد کرده و هر آینه با حرکتی که دارد نور را به لنز پروژکتور جهت نمایش آن پیکسل و یا خارج از لنز جهت عدم نمایش آن هدایت می کند. 

در ویدئو پروژکتور های گران قیمت از 3 چیپ DLP استفاده می شود. هر کدام برای یکی از رنگ های آبی و قرمز و سبز . همچنین یک چرخ فیلتر یا Filter Wheel وجود دارد که نورهای رنگی را تولید می کند. 

مزایای DLP

چیپ تصویر بسته 
بیشتر چیپ های DLP بصورت بسته هستند و از این جهت گرد و غبار نمی تواند وارد آن شود. وجود گرد و غبار می تواند خود را به صورت لکه هائی تیره روی تصویر نشان دهد که رفع آن نیز به آسانی امکان پذیر نیست. پنل های LCD دارای سیستم بسته نیستند و گرد و غبار می تواند نفوذ کرده و روی تصویر دیده شود. این موضوع مخصوصا هنگامی تشدید می شود که فیلتر هوای این ویدئو پروژکتورها در زمان مناسب تعویض و یا تمیز نگردد. 

بی نیاز بودن به فیلتر 
پروژکتورهای DLP به دلیل بسته بودن چیپ شان نیازی به فیلتر هوا ندارند. بنابراین به دلیل عدم نیاز به تمیز کردن و یا تعویض فیلتر نگهداری شان ساده تر است. بعضی از تولید کنندگان پروژکتورهای مبتنی بر DLP عنوان می کنند که ویدئو پروژکتورهایشان بی نیاز از نگهداری یا Maintenance Free هستند. و فقط تمیز کزدن بدنه و لنز و تعویض لامپ وجود دارد. بعضی دیگر این قدر مطمئن صحبت نمی کنند و توصیه می کنند که هر از گاهی توسط یک مکنده مانند جاروبرقی گرد و غبار وارد شده به ویدئو پروژکتور را خارج کنید. بیشتر ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر DLP دارای فیلتر تصویه هوا نیستند. اما بعضی از انواع گران قیمت که مبتنی بر 3 چیپ DLP می باشند دارای فیلتر هوا نیز می باشند. در بیشتر پروژکتور های مبتنی بر DLP بیشتر قطعات بجز چیپ DLP بصورت بسته نیستند و گرد و غبار می تواند روی آنها تاثیر بگذارد. به طور مثال گرد و غبار روی چرخ فیلتر می تواند در کیفیت تصویر تاثیر داشته باشد. همچنین ذرات گرد و غبار می توانند هنگام برخورد با لامپ ویدئو پروژکتور بسوزند و به آن بچسبند و بدین ترتیب در طول زمان از شدت نور خروجی بکاهند. مقداری که یک پروژکتور بدون فیلتر می تواند در اثر گرد و غبار دچار مشکل گردد به میزان گرد و غبار محیط بستگی دارد. شرکت Texas Instrument که سازنده چیپ های DLP می باشد عنوان می کند که مقدار گرد و غبار موجود در یک اتاق معمولی روی ویدئو پروژکتوری با تکنولوژی DLP و بدون فیلتر هوا تاثیر منفی ندارد. 
کسانی که استفاده از فیلتر هوا را توصیه می کنند معتقد اند که بنود فیلتر در طول زمان می تواند شدت نور خروجی را کاهش دهد. 
بعضی از تولید کنندگان ویدئو پروژکتور مانند Mitsubishi چرخ فیلتر را نیز از گرد و غبار دور نگه می دارند و در واقع چرخ فیلتر را درون محفظه ای قرار می دهند که گرد و غبار وارد آن نشود. 
کسانیکه مخالف استفاده از فیلتر هوا در پروژکتورهای DLp هستند معتقد اند که کاربران معمولا به موقع فیلتر را تمیز یا تعویض نمی کنند و این باعث می شود گردش هوا به راحتی اتفاق نیفتد و دمای ویدئو پروژکتور بالا رود و طول عمر قطعات کاهش یابد. 

عدم وجود مشکلات همگرایی 
تمام ویدئو پروژکتورهائی که از 3 ابزار برای تولید تصویر استفاده می کنند اعم از DLP یا LCD یا LCoS باید چنان تنظیم شوند که هر سه تصویر مربوط به نور آبی و قرمز و سبز را دقیقا با دقت بالا و در حد پیکسل در یک راستا تشکیل دهند. یعنی پیکسل نور سبز و قرمز و آبی روی یکدیگر قرار گیرند. در طول زمان این همخطی دقیق می تواند دچار ایراد گردد. حتی در بعضی موارد ویدئو پروژکتورهای نو نیز که از جعبه بیرون می آیند ممکن است دچار این مشکل باشند. خظاهای همگرایی می تواند باعث کاهش کیفیت تصویر گردند. 
چیپ های تک DLP دارای این مزیت هستند که هیچ گاه دچار این مشکل نمی شوند. 

مزایای کنتراست تصویر 
طبق آزمایشاتی که انجام شده است ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر DLP مقدار ANSI Contrast بیشتری نسبت به پروژکتورهای LCD دارند. 

عدم وجود مشکل ماندگاری تصویر 
در بعضی از پنل های LCD اگر تصویری برای مدت زمانی نمایش داده شود و سپس تصویر به موضوع دیگری سوئیچ کند اثر یا شبه تصویر قبلی تا مدتی دیده می شود. این مشکل در ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر DLP وجود ندارد. البته همانطور که گفته شد این مساله در تمام ویدئو پروژکتور های LCD وجود ندارد و فقط در بعضی از آنها دیده می شود که اصطلاحا دارای پنل از نوع Organic هستند. 

عدم کاهش کیفیت تصویر در طول زمان 
ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر DLP معمولا در طول زماندچار کاهش کیفیت تصویر نمی شوند. و با تعویض لامپ پروژکتور تصویر به روز اول برمی گردد. اما پنل های LCD و Polarizer ها در طول زمان دچار کاهش کیفیت می شوند و کنتراست تصویر کم می شود و رنگ ها از کیفیت شان کاسته می گردد. 

مشکل کمتر در رابطه با پیکسل پیکسل دیده شدن تصویر یا اصطلاحا اثر screendoor Effect
یکی از مزیت های تاریخی DLP بر LCD کمتر دیده شدن پیکسل ها بوده است. پیکسل ها در LCD بهتر دیده می شوند و تا قدری واضح تر هستند. در واقع بین هر پیکسل فضایی وجود دارد که باعث می شود آنها مشخص تر به نظر آیند یا اصطلاحا تصویر پیکسل پیکسل دیده شود. البته شاید کاربری معمولی هیچ گاه متوجه این اثر نشود و ذکر بعضی از این مطالب صرفا جهت اطلاع است. امروزه فضای بین پیکسل ها کمتر شده و این اثر نیز کمتر دیده می شود مخصوصا در رزولوشن های بالا. 

قابلیت کوچک سازی ویدئو پروژکتور در تکنولوژی DLP 
ویدئو پروژکتورهای DLP این قابلیت را دارند که کوچک ساخته شوند. اما LCD ها هنوز حجیم تر اند. تمام ویدئو پروژکتورهای جیبی موجود در بازار در حال حاظر از تکنولوژی DLP استفاده می کنند. 
 
محدودیت ها و ضعف های DLP 

اثر رنگین کمانی یا Rainbow Effect 
همانطور که پیش تر اشاره شد پروژکتورهای تک DLP دارای چرخ فیلتری هستند که گردش آن باعث تولید رنگ های اصلی تولید می شود. این فیلتر می تواند باعث دیده شدن اثری به نام رنگین کمان شود. به این صورت که شما به صورت لحظه ای فلش هاپی رنگین کمانی را در تصویر می بینید. البته افراد مختلف در دیدن این اثر با یکدیگر متفاوت اند. بعضی اصلا متوجه این پدیده نمی شوند و بعضی دیگر بسیار حساس هستند. 
این اثر فقط در ویدئو پروژکتور های تک DLP دیده می شود و بیشتر در آنهائی که سرعت چرخش فیلتر آنها پائین است. همچنین این اثر خود را بشتر هنگام نمایش فیلم و تصاویر متحرک نشان می دهد و در مواردی مانند نمایش متن اصلا دیده نمی شود. 
ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر LCD به علت عدم وجود چرخ فیلتر و ثابت بودن تصویر این مشکل را اصلا تولید نمی کنند. 
ویدئو پروژکتورهای تک DLP که اصطلاحا دارای چرخ فیلتر با سرعت 5X  یا 6X هستند ایت اثر در آنها یا اصلا دیده نمی شود و یا بسیار کم و نامحصوص است. 
ویدئو پروژکتورهای ارزان قیمت DLP همچنان معمولا با چرخ فیلتر 2X عرضه می شوند زیرا قیمت کمتری دارند. و بنابراین برای نمایش فیلم و تصاویر متحرک توصیه نمی شوند. 

شدت روشنائی نور رنگی و اشباع رنگ
بعضی ویدئو پروژکتورهای DLP دارای اشباع رنگ بسیار عالی هستند و بعضی دیگر بسیار ضعیف عمل می کنند. این بیشتر به ملاحظات سازنده بر می گردد تا نوع تکنولوژی ساخت. طرفداران تکنولوژی 3LCD نبود روشنائی رنگی در DLP را مطرج می کنند مخصوصا در دستگاه هاپی که دارای بخش سفید در چرخ فیلتر شان است. لازم است در این مورد بیشتر توضیح داده شود. 
هنگامیکه چرخ فیلتر ویدئو پروژکتوری دارای سگمنت یا بخش سفید یا شفاف باشد شدت نور خروجی یا اصطلاحا Lumens تصویر به شدت افزایش می یابد. ویدئو پروژکتورهای تجاری معمولا دارای بخش شفاف در چرخ فیلترشان هستند تا شدت نرو خروجی افزایش یابد. اما ویدئو پروژکتورهای خانگی که برای نمایش فیلم استفاده می شوند دارای بخش شفاف نیستند زیرا شدت نور در این موارد چندان اهمیت ندارد و آنچه که مهم است اشباع رنگی تصویر است. 
هنگامیکه از یک نور سنج برای اندازه گیری شدت نورهای آبی و قرمز و سبز در یک ویدئو پروژکتور LCD استفاده می کنید مجموع مقادیر معمولا با مقداری که برای نور سفید به دست می آورید برابر است. این موضوع منطقا صحیح است زیرا نور سفید از ترکیب سه نور سبز و آبی و قرمز تشکیل شده است. اما در مورد ویدئو پروژکتورهای DLP معمولا این گونه نیست. بدلیل وجود یک بخش شفاف یا سفید در چرخ فیلتر ویدئو پروژکتورهای DLP شدت نور سفید معمولا ۲ برابر مقدار خوانده شده برای نورهای سبز و آبی و قرمز است. به عبارت دیگر اگر در یک ویدئو پروژکتور LCD نور سفید مقدار 2000 Lumens را نشان دهد نورهای سبز و آبی و قرمز نیز مجموع 2000 Lumens را خواهند داشت. ولی در یک ویدئو پروژکتور DLP اگر نور سفید Lumens 2000 را در خروجی تولید کند 1000 Lumens از آن فقط مربوط به رنگ های قرمز و آبی و سبز می شود. 
به همین دلیل طرفداران 3LCD معتقد اند در بیان مشخصات این ویدئو پروژکتورها باید شدت روشنائی رنگی نیز به همراه شدت روشنائی نور سفید بیان گردد. مثلا کمپانی های Sony و Epson هم اکنون در برگه های مشخصات ویدئو پروژکتورهایشان این موضوع را ذکر می کنند. 
بر اساس یک قاعده کلی ویدئو پروژکتورهای DLP با یک بخش شفاف یا سفید در چرخ فیلترشان خروجی رنگی چندان بالاپی تولید نمی کنند. ولی در عمل معمولا اشباع رنگ ویدئو پروژکتورهای DLP با دستگاه های LCD برابری می کنند. دلایل زیادی برای این وجود دارد . یکی اینکه ترکیب رنگهای چرخ فیلتر تاثیر زیادی روی خروجی تصویر دارد. و دیگر اینگه کنتراست ذاتی بالاتر DLP ها کمبود شدت روشناپی رنگی را تا حد بالایی جبران می کند. 
هنگامی که طراوت رنگ یک ویدئو پروژکتور DLP نسبت به پروژکتوری با همان قیمت کمتر به نظر می آید این مساله مربوط به تفاوت ذاتی این دو تکنولوژی نیست. این موضوع برمیگردد به استراتژی سازنده دستگاه برای کاهش هزینه ها. 

Dithering در تکنولوژی DLP
در چیپ های DLP در هر لحظه ای از زمان آینه های کوچکی که نماینده هر پیکسل از تصویر هستند یا نور را کامل بازتاب مب کنند یا اصلا نوری را بازتاب نمی کنند. یعنی یا شدت نور حداکثر را تولید می کنند یا اصلا نوری را تولید نمی کنند. در واقع چیپ DLP نمی تواند شدت نور وسط یا خاکستری را تولید کند. برای تولید شدت های بین صفر و یک راه جالبی وجود دارد. آینه های بسیار کوچک چیپ DLP با سرعت بسیار بالا خاموش و روشن می شوند و بدین ترتیب چشم انسان شدتی بین حداکثر و حداقل را درک می کند. این روش Dithering نامیده می شود. اگر خیلی دقیق به پیکسل های تصویر نگاه کنیم حالتی از چشمک زدن بعضی مواقع دیده می شود. این اثر بیشتر در تصاویر تیره دیده می شود. این پدیده در تکنولوژی LCD دیده نمی شود و مختص DLP می باشد. 

مزایای LCD 
نسبت قیمت به کارآئی بهتر در پروژکتورهای سینمای خانگی 
پروژکتورهای LCD مخصوصا انواع مناسب سینمای خانگی قیمت های به نسبت بهتری نسبت به تکنولوژی DLP دارند. البته ویدئو پروژکتورهای ارزان قیمت DLP نیز وجود دارند. ولی علت اینکه ویدئو پروژکتورهای DLP عموما ارزان اند به این خاطر است که مثلا تولید کنندگان به طور مثال از امکانات ارزانی مثل چرخ فیلتر با سرعت 2X استفاده می کنند. در حالیکه برای نمایش فیلم با کیفیت بالا در پروژکتورهای DLP به طور مثال به چرخ فیلتری با سرعت بالا احتیاج است. 

نسبت کنتراست بالاتر در ویدئو پروژکتورهای سینمای خانگی 
بسیاری از ویدئو پروژکتورهای LCD که برای سینمای خانگی طراحی شده اند نسبت کنتراست و سطح سیاهی بهتری نسبت به پروژکتورهای DLP دارند. 

ضعف ها و محدودیت های LCD

طول عمر نامشخص پنل های LCD 
پنل های LCD در این ویدئو پروژکتورها در معرض گرمای شدید نور لامپ دستگاه می باشند و در نتیجه در طول زمان دچار کاهش کیفیت می شوند. این کاهش کیفیت خود را می تواند بصورت کاهش رنگ و کاهش نسبت کنتراست نشان دهد. در این حالت باید LCD ویدئو پروژکتور تعویض شود که در بسیاری از موارد چندان به صرفه نیست و شاید بهتر باشد دستگاهی نو خریداری شود. بعضی منابع عمر پنل LCD را بین 4000 تا 10000 ساعت تخمین می زنند. 

حساسیت بیشتر نسبت به گرد و غبار 
از آنجائیکه پنل LCD در این پروژکتورها شرایط بسته ندارد گرد و غبار بیشتر می تواند تاثیرات منفی روی تصویر داشته باشد. 

تکنولوژی های تولید تصویر -http://irajector.com