ФОРУМ 01' (10) 2012
Корпоративный журнал компании ЦНТУ "Динамика"
Корпоративный журнал компании ЦНТУ "Динамика"
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
жался от зеркальца и попадал в объектив. Теперь отклоним<br />
зеркальце так, чтобы отраженный луч в объектив не попал.<br />
А теперь будем управлять положением этого зеркальца. Вот,<br />
собственно, и вся физика работы DLP проектора. Технология<br />
DLP построена на неспособности глаза различать события,<br />
происходящие в период меньший 1/24 секунды, назовем его<br />
«мгновением ока». Если за это время мы будем держать зеркальце<br />
в первом положении, экран, стоящий перед объективом<br />
будет освещен (белый), если во втором положении — неосвещен<br />
(черный), если половину времени будет в первом,<br />
а половину во втором — глаз воспримет экран как освещенный<br />
с половинной силой (серый 50%). Если мы можем отклонять<br />
это зеркальце с периодом в 1/256 «мгновения ока», мы<br />
можем получить на экране 256 градаций серого.<br />
Дальше — объединяем зеркальца в массив, и получаем<br />
на экране картинку в градациях серого. Осталось сделать<br />
всего ничего — потоки света от трёх матриц (красной, зеленой<br />
и синей) складываются призмой перед объективом и<br />
на экране получается полноцветная картинка. Это так называемая<br />
трехматричная схема DLP проектора.<br />
Однако она не единственная. Предположим, что мы можем<br />
отклонять зеркальце с периодом в 1/768 часть «мгновения<br />
ока», тогда мы успеем нарисовать все три картинки.<br />
Вместо одного светофильтра поставим колесо со стеклянными<br />
секторами красного, синего и зеленого цвета, и будем<br />
его вращать со скоростью один оборот в 1/24 секунды.<br />
В результате глаз увидит полноцветную картинку. Это<br />
одноматричная схема DLP проектора.<br />
Остается лишь добавить, что матрица DLP проектора —<br />
специфическая микросхема, производимая исключительно<br />
фирмой Texas Instruments и более никем.<br />
Из описанного выше становится понятно, что сильная<br />
сторона DLP проекторов — сверхмалое время отклика. Кроме<br />
того, они обладают хорошими показателями контраста<br />
и яркости. Они дешевы и сравнительно компактны. Важным,<br />
на мой взгляд, преимуществом, является то, что они стали<br />
потребительским продуктом. То есть те же проекторы, которые<br />
позиционируются как профессиональные, продаются<br />
под другим названием как проекторы для презентаций или<br />
домашних кинотеатров. Из-за этого даже в профессиональных<br />
проекторах нет встроенных геометрических процессоров.<br />
Однако, разрешения растут, и захватывать изображение<br />
становится всё накладнее, но за это время значительно<br />
поднялась вычислительная мощность генераторов изображения,<br />
появилась возможность обрабатывать изображение<br />
на этапе генерации, чем мы и пользуемся.<br />
Теперь о недостатках. Первый — это эффект радуги. Если<br />
глядя на экран, на который DLP проектором проецируется<br />
контрастная картинка, резко повести головой из стороны<br />
в сторону, можно увидеть радугу на границах объектов.<br />
В силу чисто физиологических причин одни люди видят эту<br />
радугу очень хорошо, другие не видят вовсе. Еще лет семь<br />
назад об этом было много разговоров, но позже они поутихли,<br />
и вот по какой причине. В современных проекторах<br />
колесо делает не один оборот в 1/24 секунды, а несколько,<br />
и поэтому количество людей, видящих радугу, снизилось<br />
в разы. DLP проекторы традиционно проигрывали проекторам<br />
LCоS в разрешении, но последнее время разрыв стал<br />
сокращаться, и, если проблемы с ростом разрешения LCоS<br />
систем не будут преодолены, мне думается, их судьба предрешена.<br />
У меня складывается впечатление, что технология<br />
DLP только набирает обороты.<br />
• Часть 5.<br />
Что дальше?<br />
Схема лазерного проектора<br />
со сканирующим зеркалом.<br />
15<br />
ле мейнстрима, отойдет на периферию, или просто исчезнет,<br />
я не могу.<br />
Итак, на горизонте появилась новая технология. В её основе<br />
— лазерный луч и специальное устройство, представляющее<br />
собой зеркальце, которое может отклоняться в двух плоскостях<br />
так, что луч лазера проходит сквозь объектив. При повороте<br />
зеркальца влево луч рисует на экране левый пиксел строки,<br />
а при повороте вправо — правый. Таким образом, при повороте<br />
слева направо отрисовывается вся строка. Аналогично<br />
при повороте зеркальца вверх отрисовывается верхняя строка,<br />
а при повороте вниз — нижняя. Остаётся добавить, что цвет<br />
пикселя регулируется непосредственно яркостью компонентов<br />
падающего луча, сложенного из лучей трех лазеров — зеленого,<br />
красного и синего. Такие проекторы уже есть. Они очень<br />
компактные, и устанавливаются в телефоны и наладонники. У<br />
этих проекторов есть колоссальное достоинство: они практически<br />
не нуждаются в объективе, ведь лучи лазера всегда сфокусированы.<br />
Далее. Теоретически эти проекторы имеют очень<br />
высокий контраст: там, где черный, света нет. Кроме того интересно,<br />
что это проектор с нефиксированной матрицей, изображение<br />
разворачивается как в CRT проекторах, но не на плоскую<br />
поверхность экрана электронно-лучевой трубки, а непосредственно<br />
на экран! Теоретически можно корректировать<br />
изображение, задавая сложное перемещение зеркальца в двух<br />
плоскостях, получая, таким образом, на экране изображение<br />
практически любой формы.<br />
В настоящее время такой проектор исследуется на нашей<br />
фирме специалистами отдела базовых тренажерных<br />
технологий. Сейчас это всего лишь игрушка, у проектора<br />
низкое разрешение и невысокая яркость, кроме того, у лазеров<br />
проявилась неприятная особенность — на изображении<br />
периодически возникают яркие вспышки, явление<br />
по-научному называется «спекл» (от английского speckle —<br />
крапинка, пятнышко), всех интересующихся отсылаю в интернет.<br />
И, тем не менее, я считаю, у этой технологии есть<br />
будущее. Ведь увеличивать бесконечно количество пикселей<br />
на фиксированной матрице невозможно…<br />
Системы DLP, на мой взгляд, имеют в запасе ещё нераскрытые<br />
возможности, которых нет у LCоS систем. Самая<br />
главная — это возможность применения их в стереоскопических<br />
системах. Высокое быстродействие DLP позволяет<br />
вывести два изображения (для левого и правого глаза)<br />
если пользоваться светоклапанными очками, и такие проекторы<br />
уже есть на рынке. Также можно выводить изображение<br />
с двух проекторов, используя для них поляризаторы<br />
с разными направлениями поляризации и поляризованные<br />
очки. Этот путь недоступен для LCоS проекторов, поскольку<br />
исходящий свет в них уже поляризован.<br />
Программная коррекция изображения кроме очевидной<br />
дешевизны имеет и ещё одно перспективное преимущество<br />
— гибкость. Всё дело в том, что при построении<br />
(пока чисто теоретическом) стереоскопической системы<br />
визуализации придется менять коррекцию изображения<br />
в зависимости от положения головы наблюдателя. Делать<br />
это на встроенном в проектор процессоре в реальном времени<br />
по меньшей мере неудобно. Разумеется, положение<br />
головы придется отслеживать при помощи трекера.<br />
Ещё один мощный тренд последнего времени — появление<br />
проекторов со светодиодным источником света. Речь не<br />
идет о супермини проекторах с низкой яркостью и разрешением,<br />
которые применяются у нас в имитаторах ИЛС уже не<br />
первый год. Речь идет о конкурентоспособной замене проекторов<br />
системы имитации внекабинной обстановки. На<br />
рынке уже есть такие проекторы, и у нас они испытывались.<br />
Сейчас они темноваты, но технологии не стоят на месте и,<br />
очень возможно, скоро в проекторах не будут менять ламп.<br />
Перейдем к самой рискованной части моей статьи, в которой<br />
я попробую заглянуть в будущее. Должен сразу сказать,<br />
что будущего я не знаю, я всего лишь слежу за течением<br />
реки. Понятно, что появляются новые технологии, понятно,<br />
что я вправе предположить, что они смогут дать, но<br />
предсказывать, окажется ли та или иная технология в рус-<br />
P.S. Вот не умею я останавливаться! Разбежался заглядывать<br />
вперед, и подумал: «А останется ли моя профессия,<br />
если у человека на затылке будет разъем, как в «Матрице»,<br />
и можно будет передавать информацию прямо на зрительный<br />
нерв?» В таком случае проекторы и экран ставить не<br />
придется. Глаз это всего лишь линзочка (хрусталик) и экран<br />
(сетчатка). Собственно, и нужно-то всего лишь понять, как<br />
внешний мир проецируется через хрусталик на сетчатку,<br />
сформировать изображение, представить его в виде сигналов<br />
от колбочек и палочек и отправить сигнал на нерв. Для<br />
этого нужно хорошо знать форму сетчатки и оптические<br />
свойства хрусталика…<br />
Итак, я в белом халате, в офтальмологическом кабинете…<br />
Стоп. Летчик проходит медицинский осмотр не реже одного<br />
раза в год, там и запишут все данные о хрусталике и сетчатке,<br />
и делать эту рутину будет умный прибор, а не человек!<br />
Так что, в таком будущем мне делать нечего, надеюсь, до<br />
этого я не доживу, и вообще я против того, чтобы людям<br />
разъемы на затылок приделывали.<br />
Александр МЕРЗЛЯКОВ<br />
Источники изображений, использованных в статье:<br />
http://www.ixbt.com http://www.podberi.tv<br />
http://www.ferra.ru http://ru.wikipedia.org .<br />
Фотоархив ЗАО ЦНТУ «Динамика»
Change language