И вновь о проекционных технологиях

Александр Клячин

      Признать полноценной демонстрацию кинофильма на экране обычного телевизора нельзя. Ощутить себя участником событий зритель может только, если видит изображение под широким углом, как в кинотеатре.
      Предназначенные для персонального просмотра фильмы записываются на VHS-кассеты и на DVD; отличное качество изображения обеспечивают большие видеодиски формата LD. Фильмы транслируются по обычному и спутниковому телевидению. Во всех этих случаях мы имеем дело с передачей изображения при помощи видеосигнала, воспроизводимого на экране телевизора или мониторе с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ, соответствующая английская аббревиатура CRT). Как правило, диагональ экрана не превышает 1 м, тогда как для полноценного просмотра она должна быть не менее 1,5-2 м. Реальное решение проблемы - использование видеопроекторов, функционально аналогичных TV-мониторам. На соответствующий вход проектора подается видеосигнал, воспроизводимый как изображение, проецируемое на специальный белый экран.
      Первые видеопроекторы были изготовлены в 50-е годы, для того чтобы обеспечить коллективный просмотр телевизионных передач. Задача создать альтернативу традиционному кинотеатру в то время не ставилась. По принципу действия видеопроектор подобен кинопроектору: очень яркая маленькая "картинка" при помощи объектива проецируется на большой белый экран.
      Массовое распространение высококачественных, долговечных и относительно недорогих носителей видеоинформации потребовало разработки новых поколений видеопроекторов для персонального и коллективного просмотра в помещениях небольшого и среднего размера, где применение кинопроекторов нерационально из-за сложности и дороговизны эксплуатации, а также из-за быстрого износа киноленты. Фактически началось создание малых и средних электронных кинотеатров. Эталоном служил традиционный кинотеатр.
      Оказалось, что приблизиться к эталону по качеству изображения очень непросто, хотя и необходимо, иначе электронный кинотеатр не выдержал бы конкуренции с удобным и недорогим обычным телевизором.
      Вспомните свои самые яркие впечатления от просмотра фильма. И хотя вы, вероятно, посещали не стереоскопический кинотеатр, изображение на экране не казалось плоским. Кинооператоры, уменьшая глубину резкости, специально делают четким только главный объект съемки, а то, что расположено ближе или дальше, видно размытым, нечетким. Благодаря особенностям зрения такое изображение кажется объемным. Особенно впечатляют съемки объектов, движущихся относительно друг друга. Возникает ощущение, что вместо экрана перед вами - открытое окно в реальный мир.
      Попытки получить изображение кинематографического качества при помощи видеопроекторов сначала закончились неудачей. На большом экране стало заметным наличие темных, неосвещенных полос между светящимися точками и линиями, образующими видеокартинку. Оказалось, что по этой причине зрители воспринимают изображение недостаточно естественным и скорее плоским, чем объемным. "Полосатая" структура картинки приковывает взгляд к плоскости экрана, уничтожая иллюзию глубины видимого пространства.
      Для того чтобы плоскость большого экрана стала невидимой, неприятную, мешающую раздробленность изображения на отдельные элементы (пиксели) научились устранять, подавая видеосигнал на электронно-лучевой (CRT) проектор через удвоитель (даблер) или учетверитель (квадруплер) строк. Даблер, например, из имеющихся 500-600 строк (горизонтальных полосок) изображения искусственно формирует 1000-1200 строк, что позволяет получить слитную, естественную и объемную картинку.
      Однако добавление новых сложных устройств приводит к ощутимому росту цены и габаритов оборудования. Так, высококачественный CRT-видеопроектор, предназначенный для небольших и средних помещений (рекомендуемая диагональ экрана 2-4 м), весит, даже без дополнительного оборудования, 75 кг!
      Созданные позднее компактные и легкие видеопроекторы на жидких кристаллах (ЖК, или LCD) обеспечивают более высокую яркость картинки, поэтому они могут проецировать изображение на существенно больший экран или, при равном с CRT-проектором размере экрана, допускают просмотр с меньшей степенью "затемнения" кинозала. Несмотря на высокую яркость некоторых моделей ЖК-видеопроекторов, согласиться с рекламными заявлениями о возможности демонстрации фильма в незатемненном помещении нельзя. Высокого качества изображения и нормальной цветопередачи не удается добиться без воспроизведения "черного цвета", поэтому экран, пригодный для работы в освещенном помещении, должен быть черным или хотя бы темно-серым, как у проекционного телевизора. В проекционном телевизоре "спрятан" видеопроектор, формирующий изображение, "просвечивая" специальный темно-серый экран изнутри.
      Сравнительно недавно создана новая технология видеопроекции, принципиально отличающаяся от ЖК- и CRT-технологий, которая называется DLP (Digital Light Processing). Известная фирма Texas Instruments (США) изготовила специальную микросхему, на которой располагаются до 2 млн подвижных микрозеркал, формирующих изображение, отражая свет лампы на экран. Так как микрозеркала установлены практически без зазоров, изображения воспринимаются цельными, мягкими и объемными, они подобны проецируемым с киноленты.
      Итак, существуют три основные технологии видеопроекции. Прежде чем коротко рассказать об их достоинствах и недостатках, отметим, что качество изображения зависит не только от типа проектора. В большой степени оно обусловлено качеством и алгоритмом обработки видеосигнала в видеопроекторе и оптической и цветоделительной системой, т. е. зависит от мастерства и знаний разработчиков фирм-производителей и от принадлежности конкретной модели к определенной ценовой категории, которая устанавливает "потолок" затрат на усовершенствование технических решений, стоимости комплектующих блоков и узлов.

Достоинства и недостатки технологии CRT

      CRT-проекторы имеют характерный внешний вид. Они - "трехглазые". Каждая из трех электронно-лучевых трубок излучает через светофильтр и объектив "свой цвет" на экран, где и происходит сложение из красной (R), зеленой (G) и синей (B) картинок одного полноцветного изображения. CRT-проекторы хорошего качества значительно "крупнее" других типов видеопроекторов.
      Только CRT-проекция способна дать насыщенный "черный цвет". Хорошая проекция "черного" позволяет добиться превосходной цветопередачи и проработки деталей при воспроизведении слабоосвещенных, сумрачных сцен фильма. Правда, реализовать это преимущество CRT-технологии можно только при очень грамотной настройке параметров изображения.
      CRT-проекторы могут обеспечивать высокое разрешение. Надо заметить, что разрешение и четкость изображения - не одно и то же. Четкость - это передача контуров изображения без потерь, приводящих к их "размазыванию". Разрешение - воспроизведение тонких, "филигранных" деталей и линий изображения. Картинка может быть не очень четкой, скорее "мягкой", но при этом высокое разрешение гарантирует отсутствие "огрубления" и упрощения изображения. Высокое разрешение подразумевает не только передачу тонких линий, но и точное, без сдвига, расположение этих линий на экране. В этом отношении старый аналоговый стандарт видеозаписи на больших лазерных дисках LD предпочтительнее цифрового стандарта DVD, так как цифровая передача изображения предполагает разбивку картинки на световые точки - пиксели. При этом отрезок линии, проходящей не точно через пиксель, будет воспроизводиться ярко ближайшим пикселем и темнее - соседним. В результате, в зависимости от алгоритма цифровой обработки изображения, линия будет либо несколько размыта, либо несколько смещена от истинного положения. Таким образом, при более высокой четкости цифрового изображения его истинная точность и разрешение могут оказаться несколько ниже, чем при аналоговой передаче видеосигнала. Полностью реализовать скрытый потенциал высокого разрешения аналогового видеосигнала может именно CRT-технология. К сожалению, формат DVD практически полностью вытеснил с рынка LD-диски.
      Что можно сказать о недостатках CRT-проекторов? Во-первых, они требуют регулярной кропотливой подстройки, так как в процессе эксплуатации у CRT-проекторов происходит постепенное разрегулирование сведения лучей и баланса белого цвета. Если пренебречь подстройкой, то контуры видимых на изображении объектов будут "обведены" цветными окантовками, а изображение постепенно приобретает неестественный оттенок, например зеленоватый или красноватый. Во-вторых, CRT-проекторы слишком громоздки и тяжелы, поэтому их установка очень сложна и трудоемка. Немаловажно и то, что крупногабаритное оборудование плохо вписывается в изысканный интерьер гостиной или зала, в которых обычно размещают элитный электронный кинотеатр. Приемлемые по габаритам CRT-проекторы не способны создавать световой поток выше 300-350 ANSI-lm. Наслаждаться их картинкой можно лишь при полном затемнении помещения. Кроме того, CRT-проекторы значительно дороже видеопроекторов других типов. Наконец, CRT-технология, будучи полностью аналоговой, не имеет будущего в эпоху цифрового видео.

Плюсы и минусы ЖК-технологии

      Важнейшее достоинство ЖК-проекторов - низкая цена по отношению к обеспечиваемой яркости изображения. ЖК-проекторы значительно удобнее и проще в эксплуатации, чем CRT-проекторы. ЖК-технология обеспечивает компактность, малый вес и простоту установки оборудования.
      Однако ЖК-видеопроекторы не могут формировать цельную картинку. К сожалению, данная технология не позволяет располагать пиксели вплотную друг к другу - они разделены неосвещенным пространством. В результате заметна сетчатая структурированность экрана. Другими словами, экран, освещенный ЖК-проектором, напоминает по фактуре грубую ткань - "мешковину". При этом, как и в случае с CRT-проектором без удвоителя строк, внимание зрителя приковывается к плоскости экрана и иллюзия объемности изображения не достигается. Этот неприятный эффект значительно менее заметен в более дорогих моделях ЖК-проекторов с высоким разрешением, соответствующим компьютерному стандарту XGA.
      Другой недостаток этих проекторов - довольно сильная засветка экрана при передаче "черного цвета". Поэтому "сумрачные", слабоосвещенные сцены фильма выглядят несколько туманными, мутноватыми, с нарушенной цветопередачей и огрубленными градациями яркости между уровнями серого, темно-серого и черного.

Особенности микрозеркальной технологии

      При равном световом потоке микрозеркальные DLP-проекторы значительно (в 3-5 раз) дешевле, чем CRT-, но несколько дороже ЖК-проекторов. DLP-проекторы наиболее просты в эксплуатации и не требуют никакой подстройки. Как и ЖК-проекторы, они компактны, легки и просты в установке.DLP-технология гарантирует яркое, "бесшовное", изображение, которое воспринимается мягким, объемным и живым, как изображение, проецируемое с киноленты. Для получения такого изображения не требуется никакого дополнительного оборудования.
      DLP-технология, вне всякого сомнения, является идеальной для цифрового видео. Теоретически цифровой видеосигнал можно без перевода в аналоговый подавать непосредственно в микрозеркальный проектор, снизив таким образом неизбежные потери качества. Опытные образцы проекторов, совмещающих DVD-проигрыватель и DLP-проекционный телевизор, уже созданы.
      Цифровая обработка изображения, неразрывно связанная с DLP-технологией, позволяет добиться почти идеального изображения. Но если качество видеосигнала очень низкое (например, плохая видеозапись на VHS-кассете или используется плохая TV-антенна), то помехи становятся заметнее, чем на обычном телевизоре.
      Особенно заметных успехов в области DLP-технологий добилась норвежская фирма Davis. Специально созданная для домашнего кинотеатра модель под названием Cinema One стала признанным эталоном качества изображения. Даже специалистов поражает тот факт, что при такой яркой, поразительно точной по цветопередаче и натуральности проецируемой "картинке" Cinema One - весит всего 4,9 кг! Этот проектор предназначен для лучших электронных кинотеатров с изысканным интерьером, он настолько мал, что не влияет на восприятие интерьера.

Подведем итоги

      Для достижения максимального качества изображения, бесспорно, лучше всего подходят CRT- и DLP-видеопроекторы. При этом будущее, без сомнения, за DLP-технологией. Наиболее практичны и недороги ЖК- (LCD-) и DLP-проекторы.
      Использование той или иной технологии во многом определяет качество видеопроектора. Тем не менее, практический опыт использования разных моделей для демонстрации фильмов показал, что качество изображения очень сильно зависит от степени совершенства конкретной модели видеопроектора и от квалификации специалиста, производившего установку и настройку проектора.
Александр Клячин
Директор "Лаборатории Клячина", специализирующейся на установке домашних кинотеатров.
Тел.: (095) 306-39-53