Miten projektori toimii?

Kun käyt elokuvissa ja koet suuren valkokankaan ja sen elämää suuremmat hahmot, oletko koskaan miettinyt, miten kuvat tuotetaan valkokankaalle? No, kuten ehkä tiedät, vastaus siihen on projektorit. Projektorit auttavat parantamaan elokuvien katselukokemusta, mutta niiden hyödyllisyys ei lopu elokuvateatteriin. Projektoreita käytetään myös neuvotteluhuoneissa, konferensseissa, luokkahuoneissa ja monissa muissa paikoissa parantamaan yleistä käyttökokemusta. Miten näin monipuolinen tekniikka sitten toimii?

LCD-projektorit

Vanhoja projektoreita on monenlaisia, mutta keskitymme ensisijaisesti LCD- ja DLP-projektoreihin. Nykypäivän mittapuulla LCD-projektorit näyttävät vanhentuneilta, tarkastelemme niitä silti, sillä tämä oli malli, joka loi pohjan projektoreille laajamittaisena hyödykkeenä.

Ymmärtääksemme LCD-projektoria aloitetaan siitä, mistä itse valonsäde alkaa. Ensimmäinen asia, joka tapahtuu, on voimakkaan valkoisen valonsäteen tuottaminen. Tämän jälkeen valonsäde heijastuu peiliryhmästä, johon kuuluu kaksi dikropeiliä. Dikropeileissä on erityinen pinnoite, joka heijastaa vain yhden aallonpituuden valoa. Valkoinen valo osuu peileihin, ja kukin peili heijastaa joko punaisen, sinisen tai vihreän valon säteen.

Punaisen, sinisen ja vihreän valon säteet kulkevat nestekidenäytön läpi, joka koostuu tuhansista pienistä kuvapisteistä. Tässä syntyy jännittävä ristiriita… miten kristalli voi olla nestemäinen? Nestekidenäyttö on aine, jolla on joitakin kiinteän aineen ja joitakin nesteen ominaisuuksia. LCD-kiteellä on ainutlaatuinen ominaisuus, sillä se voi joko estää valon tai päästää valon läpi, kun sen läpi johdetaan sähköä. Projektorissa on kolme LCD-näyttöä. Kolme LCD-näyttöä vastaavat saman kuvan tai liikkuvien kuvien projisoinnista harmaasävyllä. Kun värillinen valo kulkee näiden kolmen näytön läpi, ne välittävät kolme versiota samasta kohtauksesta: yhden sävytetyn punaisen, yhden sävytetyn vihreän ja yhden sävytetyn sinisen.

Miten kuva tulee lopulta esiin oikean värisenä? Sävytetyt kuvat kulkevat dikrooisen kristallin läpi, jolloin syntyy miljoona väriä!

DLP-projektorit

LCD-projektorit syrjäyttänyt uusi lapsi kaupungissa on DLP-projektorit. Nämä kehitti 1980-luvulla Texas Instrumentsin tutkija tohtori Larry. J Hornbeck. DLP-tekniikka perustuu mikrosiruun, joka tunnetaan nimellä digitaalinen mikropeililaite eli DMD. DMD on siru, joka sisältää lähes kaksi miljoonaa pientä peiliä neliönmuotoisessa ruudukossa. Nämä peilit ovat uskomattoman pieniä – niiden halkaisija on viidesosa ihmisen hiuksen halkaisijasta! Se on sijoitettu mikroskooppiin, joka vastaa siihen asennetun peilin kallistamisesta suuntaan tai toiseen.

Seessä on myös elektroninen piiri, joka auttaa päättämään kunkin peilin suunnan. Tämän jälkeen DMD:hen kohdistetaan kirkas valonlähde, ja elektroninen piiri kallistaa kutakin peiliä erikseen edestakaisin. Jos peili on kallistettu kohti lamppua, se säteilee valoa kohti näyttöä. Tämä yksi peili edustaa yhtä pikseliä. Jos peili kallistetaan poispäin valonlähteestä, se ei pysty heijastamaan kirkasta valonlähdettä, jolloin näytön tila jää tyhjäksi tai tummaksi.

Jokainen peili toimii yksitellen, ja kahdesta miljoonasta peilistä muodostuu korkearesoluutioinen kuva. Mutta miten väri muodostuu, saatat kysyä? Värin lisäämiseksi kuviin DLP käyttää ylimääräistä tekniikkaa, joka koostuu värillisestä pyörästä, joka on sijoitettu DMD:n peilien heijastaman valon tielle. Pyörä koostuu punaisesta, sinisestä ja vihreästä väristä. Kun näiden värien yhdistelmä heijastuu peiliin ja sulautuu yhteen, syntyy loputon värivalikoima teräväpiirtona. Lopuksi linssi kokoaa kaikki valonsäteet lopullisen kuvan tuottamiseksi.

Kun seuraavan kerran rentoudut popcorn-ämpärin kanssa teatterissa, ymmärrät paremmin, miten elokuvan taika syntyy!