Tìm hiểu các công nghệ tạo hình trong máy chiếu

máy rửa mặt

Trong công nghệ trình chiếu, hình ảnh từ nguồn tín hiệu được xử lý qua một quá trình biến đổi quang học kết hợp với biến đổi điện tử trước khi xuất ra hình ảnh hiển thị trên màn hình chiếu. Quá trình đó được biến đổi như thế nào, và các hãng máy chiếu sử dụng công nghệ biến đổi gì chúng ta sẽ cùng tìm hiểu qua bài viết sau đây để hiểu rõ hơn về các công nghệ tạo hình trong máy chiếu.

Hiện nay trên thế giới, các thiết bị trình chiếu đa phần sử dụng ba dạng công nghệ tạo hình đó là: Công nghệ DLP, Công nghệ 3LCD và công nghệ LCoS. Ở Việt Nam chúng ta công nghệ được ưa chuộng chủ yếu là LCD và DLP.

1: Công nghệ DLP ( máy chiếu kỹ thuật số)

Đây là một công nghệ tạo hình máy chiếu của hãng Texas Instruments (Canada). Hệ thống DLP (Digital Light Processing ) sử dụng một chíp vi gương có tên là chip  DMD (digital microscopic mirrors ) để tạo màu, đây là một con chip bán dẫn quang học bên trong có chứa hàng nghìn vi gương nhỏ. Khi nguồn sáng tín hiệu hình ảnh đi qua chip DMD nó sẽ được phản xạ lên màn hình một cách có điều khiển. Các chip DMD điều khiển cách lật trạng thái On hoặc OFF để hướng vào hoặc ra khỏi nguồn sáng. Vì chứa hàng nghìn vi gương nhỏ trong chip nên mối giây trạng thái On hoặc Off của chíp xảy ra hàng nghìn lần. Khi trạng thái On xảy ra nhiều hơn OFF thì chip phản xạ các pixel màu xám nhạt, khi các trạng thái off nhiều hơn On thì chip phản xạ các pixel có màu xám đậm. Một chip DMD hiện tại có thể cho ra 1024 sắc độ sáng. Các tia phản xạ này sẽ được đi qua một đĩa quay gọi là bánh xe màu ( Color wheel) bánh xe có nhiệm vụ pha trộng tỷ lệ màu để tạo ra hình ảnh hiện thị trên màn hình.

Bánh xe màu sẽ quay liên tục  như sau

Hệ thống DLP có hai loại đó là: DLP 1 chip và DLP 3 chip. Loại DLP 1 chip khá phổ biến ở thị trường Việt Nam trong các máy chiếu kỹ thuật số, máy chiếu HDTV. Loại DLP 3 Chip được sử dụng trong các rạp hát lớn và có giá đắt hơn DLP 1 Chip rất nhiều. Bên cạnh đó hãng cũng phát triển những mẫu máy chiếu Píco nhỏ gọn có mức độ tiêu thụ điện thấp phù hợp cho những người đi công tác và trong các thiết bị smart phone. Các hãng máy chiếu sử dụng công nghệ DLP thường gặp đó là: Mitsubishi, Optoma, BenQ, Infocus, Asus.

Ưu và nhược điểm của máy chiếu sử dụng công nghệ DLP

DLP 3 chip:

– Ưu điểm:  Hiển thị độ chính xác của màu sắc hoàn hảo, độ tương phản cao, cung cấp cường độ sáng cao, chất lượng hình ảnh được coi là là tốt nhất cho các rạp phim, nhà hát lớn,

– Nhược điểm: Giá thành rất đắt, trong khi tuổi thọ bóng đèn ít. Kích thước và trọng lượng máy chiếu lớn hơn sơ với DLP 1 chip

DLP 1 chip

– Ưu điểm: cho hình ảnh sắc nét với độ chính xác tuyệt vời, Độ tương phản lớn cho hình ảnh rất mịn và rất ít có điểm ảnh chết, Tuổi thọ bóng đèn cao. Chất lượng hình ảnh tốt cho cả những model giá rẻ.

– Nhược điểm: Giá thành đắt hơn so với các máy chiếu sử dụng công nghệ LCD có cùng độ phân giải và cường độ sáng, đôi khi người xem sẽ bắt gặp hiện tượng cầu vồng (hiệu ứng tách màu)

2; Công nghệ 3LCD

Công nghệ máy chiếu 3LCD được phát triển bởi hãng Epson vào những năm 1980. Đến năm 1988 Epson bắt đầu cấp quyền sử dụng 3LCD cho các hãng bên ngoài. Chiếc máy chiếu công nghệ 3LCD đầu tiên được ra đời 1 năm sau đó với tên gọi: Epson VPJ-700. Hiện nay các hãng chính sản xuất máy chiếu công nghệ 3LCD bao gồm: Epson, Panasonic, Sony, Sharp.

Sơ đồ mô tả công nghệ tạo màu máy chiếu 3LCD

cong nghe 3LCD
Sơ đồ mô tả công nghệ 3LCD

Chúng ta có thể thấy 3 tấm LCD tương ứng cho 3 màu cơ bản   (RGB), chúng được ghép lại tạo thành một cụm LCD và đặt ở trung tâm của hệ thống. Do cụm LCD của máy chiếu có 3 tấm chính vì vậy mà nó được gọi là công nghệ 3LCD. So với việc sử dụng chip DMD và bánh xe màu để tạo hình ảnh thì 3LCD cho hình ảnh sáng hơn, màu sắc tươi hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn. Đồng thời giá thành của nó cũng rẻ hơn rất nhiều sơ với công nghệ DLP 3 chip.

Quá trình tạo ra hình ảnh của công nghệ 3LCD có thể mô phỏng qua 3 bước như sau

– Tách tia sáng màu đơn sắc từ ánh sáng trắng: Ánh sáng từ nguồn sáng sẽ đi qua một gương lưỡng sắc (dichroic filter) và được tách thành hai chùm sáng. Một màu đỏ và một là màu pha giữa xanh dương và xanh lá. Tiếp tục qua gương lưỡng sắc thứ hai để tách riêng hai màu xanh dương và xanh lá ra ta được hệ thống 3 màu cơ bản: Đỏ (red), xanh dương (Green) xanh lá (Blue)

– Tạo hình ảnh bằng các tấm LCD:  3 chùm sáng cơ bản sau khi được tách sẽ được đi qua hệ thống cụm LCD với 3 lăng kính màu tương ứng. Mỗi môt pixel trên tấm LCD sẽ được bao phủ bởi các tinh thể lỏng và khi chúng ta thay đổi điện áp vào, những pixel đó sẽ biến đổi dần  dần đen lại cho đến lúc đen hoàn toàn hoặc biến đổi thành sáng dần lên cho đến khi trong suốt. Để tạo ra các sắc độ xám khác nhau, người ta sẽ tinh chỉnh điện áp, để có được mức độ trong suốt tương ứng trên các tinh thể. Quá trình này tương tự như trên các đồng hồ điện tử, lúc pin còn đầy thì các ký tự hiển thị rõ ràng và đen đậm, nhưng khi yếu pin thì chúng sẽ nhạt dần. Như vậy độ sáng của từng pixel sẽ được điều khiển một cách chính xác để tạo ra được các sắc thái màu của hình ảnh yêu cầu. LCD panel là bộ phận điều khiển công việc này.

– Kết hợp hình ảnh và chiếu ra ngoài: Sau khi qua chùm sáng màu đi qua các tấm LCD chùm sáng sẽ được kết hợp lại bằng lăng kính lưỡng sắc ở giữa tạo tạo ra hình ảnh cuối cùng  và chiếu ra ngoài qua hệ thống thấu kình  của máy.

Ưu và nhược điểm của máy chiếu sử dụng công nghệ 3LCD

-Ưu điểm: Có độ sáng cao ngay cả ở các model ứng dụng cho rạp phim, nhà hát, giá thành thấp cho các máy chiếu yêu cầu độ nét cao với các tín hiệu 720p. Độ bão hòa màu lớn, với các model có cường độ sáng thấp thường có tuổi thọ bóng đèn khá ổn.

– Nhược điểm:  Hay bị chết pixel, độ tương phản thấp hơn so với công nghệ DLP. Khi 3 tấm LCD được xắp sếp không chuẩn sẽ tạo ra một vùng hào quang màu sắc xung quanh mỗi điểm ảnh.  Chất lượng công nghệ giảm theo thời gian nhất là đối với các máy được sử dụng liên tục nhiều  hơn 8 tiếng trên ngày có thể thể khá nhanh phải bảo dưỡng

3; Công nghệ LCoS

LCoS (Liquid crystal on silicon ) là một công nghệ sử dụng cách thức phản xạ ánh sáng giống như công nghệ DLP để tạo hình ảnh trong máy chiếu. Tuy nhiên nó không sử dụng những vi gương để phản xạ mà thay vào đó là các tinh thể lỏng được đặt trực tiếp lên bề mặt của một chip silicon. Chip này vốn được tráng một lớp nhôm cộng thêm một số lớp hóa chất khác có tính phản xạ ánh sáng cao. Nếu so sánh với công nghệ 3LCD thì LCoS cũng sử dụng tinh thể lỏng nhưng là để phản xạ ánh sáng chứ không cho ánh sáng đi xuyên qua. Hay nói cách khác bạn có thể hiểu LCoS là đứa con lai của công nghệ DLP và 3LCD.

Hình trên là sơ đồ đường đi của ánh sáng trong hệ thống LCoS. Ánh sáng từ đèn sẽ đi đến các gương lưỡng sắc, tại đây nó sẽ được tách màu ra và đi tiếp đến các tấm LCoS. Ở những tấm tinh thể lỏng này, màu sắc sẽ được tạo ra tùy theo độ sáng, sắc độ của hình ảnh. Sau đó, các chùm màu lại tiếp tục được đi qua một lăng kính ở giữa để tổng hợp thành hình ảnh trước khi chiếu ra cho chúng ta xem.

LCoS có lợi thế là cho ra hình ảnh với độ phân giải cao hơn nhiều so với 3LCD hay DLP, tuy nhiên các sản phẩm sử dụng công nghệ này thường có kích thước lớn và giá cao. Chính vì thế mà LCoS không được sử dụng nhiều cho các máy chiếu giá rẻ. Hiện nay máy chiếu 3LCD và DLP bán được nhiều hơn và cũng xuất hiện rộng rãi hơn nên người ta tưởng LCoS là dỏm nhưng thực chất thì không phải như vậy. Sony không dùng chữ LCoS cho các sản phẩm của mình mà hãng xài chữ SXRD (Silicon X-tal Reflective Display). JVC cũng vậy, hãng gọi các máy chiếu DLP của mình là D-ILA. Giá cho các máy chiếu LCoS dao động trong khoảng vài nghìn USD đến chục nghìn đô.

Ưu và nhược điểm của công nghệ LCoS

Ưu điểm: Cường độ sáng rất cao, cung câp hình ảnh trơn chu và rõ nét , độ chính xác và bão hòa màu tốt hơn cả

– Nhược điểm: Kích thước lớn, chi phí rất cao cho một phòng phim gia đình, việc chết điểm ảnh thường xảy ra như ở máy chiếu LCD

ADMIN

Kiến thức chia sẻ là kiến thức nhân lên!

Tham gia bình luận

Thảo luận & chém gió
Chưa có ai bình luận! Hãy là người đầu tiên Bình luận ngay!

Bình luận