DLP e LCD: come funzionano i proiettori?
22.6.2018
Traduzione: tradotto automaticamente
Immagini: Thomas Kunz
DLP e LCD. Le tecnologie dei proiettori. Sono facili da capire, ma difficili da spiegare. Per alcune persone, in ogni caso. Qui avrai la garanzia di diventare più intelligente, perché ho svitato due proiettori per mostrarti meglio i collegamenti.
A volte sembra che i giornalisti tecnologici gettino deliberatamente sul nostro cammino parole come "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (amplificazione della luce tramite emissione stimolata di radiazioni) in modo da poterle spiegare con la minor quantità di parole possibile.
Questo non riguarda i "laser", ma le tecnologie di proiezione comunemente utilizzate nei proiettori - DLP e LCD - e il loro funzionamento. Cosa le rende diverse. Il tutto in termini più semplici possibili.
Il proiettore DLP
Il settore dei proiettori è dominato da due tecnologie: DLP e LCD. La tecnologia DLP ruota attorno a una ruota colori e a un chip DMD. Ciò significa che un fascio di luce passa attraverso una ruota cromatica dove viene tinto. Il fascio di luce colpisce poi un chip che crea l'immagine. Dal chip, la luce prosegue attraverso la lente di proiezione fino allo schermo.
L'abbreviazione DLP sta per "Digital Light Processing", mentre DMD sta per "Digital Mirror Device". La parola "specchio" gioca un ruolo fondamentale. Ma prima ti spiegherò come viene creato il colore in un proiettore DLP.
La ruota dei colori
La ruota dei colori è fondamentalmente un disco colorato che ruota intorno al proprio asse nel proiettore e fornisce le immagini colorate.
Miscelare? Ora ti serve un po' di immaginazione spaziale.
Un fascio di luce esce dalla lampada. La ruota dei colori è posizionata nel fascio di luce in modo che la luce sia colorata prima di colpire il chip. Tuttavia, il fascio di luce che passa attraverso la ruota dei colori è così stretto che illumina solo un colore alla volta. Per far sì che la luce attraversi tutti i colori, la ruota dei colori deve quindi ruotare.
Lo puoi vedere chiaramente nell'immagine qui sotto. Attraverso il piccolo foro rotondo puoi vedere la stessa ruota dei colori di prima, solo che ora si trova nel suo alloggiamento. Quando la luce entra attraverso il foro, la ruota dei colori ruota sul proprio asse. Di conseguenza, i colori primari vengono visualizzati sullo schermo uno dopo l'altro: Prima l'immagine in rosso, poi in verde, poi in blu, in ciano... e così via.
La ruota dei colori ruota così velocemente che non è più possibile separare le immagini dei colori l'una dall'altra. Quando guardi la tela, le singole immagini di colore si fondono in un'unica immagine colorata.
E questo è più o meno il modo in cui puoi immaginarlo:
Il chip fornisce l'immagine
Ora sai come i colori arrivano sulla tela. Quello che ancora non sai è come viene creata l'immagine stessa. È qui che entra in gioco il chip DMD. La cosa con gli specchi.
Il chip DMD ha una dimensione di circa 1 × 1,5 cm ed è composto da 2,2 milioni di piccoli specchi. In poche parole, ogni specchio è un pixel sullo schermo. Gli impulsi digitali assicurano che ogni singolo specchio sia allineato in modo tale da riflettere la luce colorata verso la lente di proiezione.
Ad esempio: Se il pixel sullo schermo deve essere luminoso, la luce viene semplicemente diretta verso lo schermo attraverso la lente. Se invece deve rimanere buio, lo specchio dirigerà la luce lontano dalla lente di proiezione in modo tale che il fascio di luce non lasci mai il proiettore.
Svantaggi e svantaggi del proiettore DLP
Con i proiettori DLP, tutto dipende dall'interazione tra la ruota dei colori e il chip DMD. Di norma, i proiettori DLP sono molto luminosi e sono caratterizzati da buoni livelli di nero. Questo perché i pixel che dovrebbero rimanere scuri non vengono illuminati affatto. Questo significa buoni contrasti e i buoni contrasti garantiscono uno spettro di colori più ampio.
I proiettori lo fanno per aumentare la frequenza con cui si alternano i colori sullo schermo. Per il tuo occhio è come se il frame rate fosse raddoppiato. Maggiore è la frequenza dei fotogrammi, più fluidi sono i movimenti e minore è il rischio di effetti arcobaleno.
Il proiettore LCD
La seconda tecnologia di proiezione si trova nei proiettori LCD. In pratica, funzionano in modo simile ai televisori LCD. In altre parole: In entrambi i casi, la luce colpisce i pannelli LCD da dietro per creare l'immagine.
Il percorso della luce nel proiettore LCD
In un proiettore LCD convenzionale, ci sono tre pannelli LCD. Questi generano l'immagine che viene poi proiettata sullo schermo. Ogni pannello LCD genera l'immagine per uno dei tre colori primari: rosso, verde e blu. Pertanto, la luce blu deve essere indirizzata all'LCD blu, la luce verde all'LCD verde e la luce rossa all'LCD rosso.
Tutti e tre i fasci di luce, rosso, verde e blu, colpiscono un prisma al centro. Il prisma ricombina i tre fasci di luce con le immagini per formare un'immagine colorata e dirige l'immagine finita verso la lente di proiezione. E da lì va sullo schermo.
Il problema: la luce della lampada è inizialmente ancora bianca. Affinché il colore corretto raggiunga l'LCD corrispondente, la luce deve essere suddivisa nei suoi componenti spettrali. Per farlo, deve passare attraverso specchi dicroici; una parte della luce viene riflessa, mentre il colore che deve essere scisso dal fascio luminoso brilla attraverso lo specchio.
Pannelli LCD come uno slideshow in continua evoluzione
I pannelli LCD sono composti da un massimo di due milioni di pixel. La luce passa attraverso ogni singolo pixel e dall'altra parte viene creata un'immagine. In linea di massima, come una diapositiva.
Un secondo di film è solitamente composto da 24 fotogrammi. I pannelli devono generare e modificare da soli ogni singolo fotogramma. A questo servono i binari.
Le tracce conduttive si trovano tra i pixel. Il loro compito è quello di condurre l'energia a ciascun pixel. In parole povere, dicono al pixel se può far passare la luce o meno. Se la luce può passare, dicono anche quanta. Più luce passa, più il pixel è luminoso. Nessuna luce significa nero.
Ecco come appare il pannello LCD verde dopo che il fotografo Thomas Kunz e io abbiamo fatto passare una torcia per smartphone attraverso il pannello.
Gli spazi tra i pixel diventano visibili cambiando la messa a fuoco e l'angolo di ripresa. Ecco dove si trovano le tracce:
In sintesi, questo significa che i pannelli LCD generano l'immagine. Poi la luce del colore corrispondente viene aggiunta a ciascun LCD. Il prisma al centro mette poi tutto insieme.
Rispetto al proiettore DLP, che proietta sullo schermo ogni immagine a colori una dopo l'altra, con il proiettore LCD l'immagine - e questa è la differenza più grande nel funzionamento - è già completamente assemblata nel prisma prima di arrivare sullo schermo.
Vantaggi e svantaggi del proiettore LCD
Poiché l'immagine è già completamente assemblata nel proiettore e non completata nel tuo occhio (come nel caso del proiettore DLP), con il proiettore LCD non devi preoccuparti dell'effetto arcobaleno.
In cambio, i proiettori LCD offrono un buon valore di bianco e colori più brillanti rispetto alla concorrenza DLP. Poiché non ci sono componenti meccanici come la ruota dei colori, il motore e la ventola, non devi preoccuparti di rumori aggiuntivi o usura.
DLP o LCD: qual è il migliore?
Che cosa è meglio: DLP o LCD? Non voglio impegnarmi più di tanto. Ma ho la mia regola empirica, che tra l'altro non è una legge fissata nella pietra:
Luca Fontana
Senior Editor
Luca.Fontana@digitecgalaxus.chScrivo di tecnologia come se fosse cinema – e di cinema come se fosse la vita reale. Tra bit e blockbuster, cerco le storie che sanno emozionare, non solo far cliccare. E sì – a volte ascolto le colonne sonore più forte di quanto dovrei.
Retroscena
Curiosità dal mondo dei prodotti, uno sguardo dietro le quinte dei produttori e ritratti di persone interessanti.
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