Σκόνη…ο φονέας των προβολέων..part II (LCD)

Σε συνέχεια προηγούμενου άρθρου, εδώ θα μιλήσουμε για τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι τρίτσιποι βιντεοπροβολείς σε συνάρτηση με τον χρόνο και τη σκόνη που συσσωρεύεται στο εσωτερικό τους. Πραγματικά θα προσπαθήσουμε να μιλήσουμε για το οπτικό των τρίτσιπων προβολέων όσο πιο απλά γίνεται…ώστε να γίνει πλήρως κατανοητό από όλους.

Ας μπούμε στο ψητό….ας ξεκινήσουμε με λίγες απλές πληροφορίες που αφορούν την λειτουργία μιας τρίτσιπης LCD οπτικής μηχανής…με τρόπο όσο πιο απλοϊκό γίνεται..

Ένας τρίτσιπος προβολέας χρησιμοποιεί τρία πάνελ στην οπτική του μηχανή για να δημιουργήσει και να προβάλει εικόνα στο πανί μας (αυτό είναι γνωστό υποθέτω..). Μέχρι εδώ κανένα ενδιαφέρον….το ενδιαφέρον είναι στη διαδρομή που ακολουθεί το φως μέχρι το πανί μας και έχει ως εξής…

Το φως παράγεται από την λάμπα η οποία το κατευθύνει μέσα στην οπτική μηχανή του προβολέα μας. Εκεί το φως οδηγείται σε διχρωικά φίλτρα που η δουλειά τους είναι να διαχωρίζουν το φως στα τρία βασικά χρώματα και να επιτρέπουν να περάσει από μέσα τους μόνο το ένα. Τα υπόλοιπα τα αντανακλούν ώστε να συνεχίσουν την πορεία τους μέσα στο οπτικό, όπου οδηγούνται σε άλλο διχρωικό φίλτρο που έχει αναλάβει να κάνει ακριβώς την ίδια δουλειά.

Σαν αποτέλεσμα, το φως έχει χωριστεί στα τρία βασικά χρώματα που το αποτελούν και μάλιστα έχουν οδηγηθεί το κάθε ένα ξεχωριστά, σε ένα από τα τρία πάνελ που θα τροφοδοτήσουν .

Εκεί κάπου ξεκινάει και ο “χορός” των φίλτρων πόλωσης. Πριν ασχοληθούμε με το τι κάνουν τα φίλτρα πόλωσης να πούμε ότι ένας τρίτσιπος προβολέας διαθέτει τουλάχιστον 2 για κάθε πάνελ (κάποιοι και περισσότερα), ένα πριν το πάνελ και ένα μετά. Επίσης το ίδιο το πάνελ υγρών κρυστάλλων, από μόνο του αποτελεί κατά κάποιο τρόπο ένα ακόμη φίλτρο πόλωσης του φωτός και θα το καταλάβετε καλύτερα στη συνέχεια…

Η έννοια πόλωσης του φωτός και γενικότερα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, είναι αρκετά σύνθετη και δεν θα θέλαμε να επεκταθούμε ιδιαίτερα σε αυτήν…..τουλάχιστον σε αυτό το άρθρο.

Πάμε στην ουσία….

Αυτό που μας ενδιαφέρει είναι ότι το πολωτικό φίλτρο κόβει κάποιες συνιστώσες και αφήνει κάποιες άλλες να περάσουν. Για να γίνει κατανοητό το όλο θέμα και με “μπακάλικη” προσέγγιση ας υποθέσουμε ότι το φως που έρχεται στο πρώτο πολωτικό μας φίλτρο έχει δυο συνιστώσες, την Α και τη Β. Το πολωτικό φίλτρο έχει την ιδιότητα να απορροφά την B και να επιτρέπει μόνο στην Α να διέρχεται από μέσα του. Η A είναι και αυτό το φως που στο τέλος θα δούμε στο πανί μας.

Για θέμα ευκολίας ας ονομάσουμε και τα τα πολωτικά μας φίλτρα 1 (αυτό που βρίσκεται πριν από το πάνελ), 2 (το LCD πάνελ μας) και 3 το πολωτικό φίλτρο που βρίσκεται μετά το πάνελ, τα οποία ας υποθέσουμε ότι είναι ακριβώς τα ίδια.

Εδώ να πούμε ότι τα πολωτικά φίλτρα έχουν την ιδιότητα να αντιστρέφουν τις ιδιότητες τους όσο περιστρέφονται στον κάθετο άξονα (μιλάμε πάντα για πολωτικά φίλτρα κάθετης ή οριζόντιας πόλωσης). Έτσι αν το πολωτικό μας φίλτρο απορροφάει την Β συνιστώσα και επιτρέπει στην Α να περάσει από μέσα του, αν το περιστρέψουμε κατά 90 μοίρες αποκτά την ακριβώς αντίθετη ιδιότητα και πλέον επιτρέπει στην Β να περάσει απορροφώντας την Α. Δηλαδή αν μετά από ένα πολωτικό φίλτρο που επιτρέπει μόνο στην Α συνιστώσα να περάσει βάλουμε ένα ίδιο φίλτρο άλλα κάθετα προς αυτό (περιστρεφόμενο κατά 90 μοίρες) τότε σαν αποτέλεσμα θα πάρουμε…..μαύρο….

Το πρώτο έχει κόψει την Β συνιστώσα και έχει επιτρέψει στην Α να περάσει…το δεύτερο όμως κάνει ακριβώς το αντίθετο…κόβει την Α και επιτρέπει στην Β να περάσει….μόνο που στην περίπτωση μας δεν υπάρχει Β…έχει ήδη κοπεί από το πρώτο πολωτικό φίλτρο και έτσι παίρνουμε μαύρο ως αποτέλεσμα.

Εδώ να πούμε ότι υπάρχουν και όλα τα ενδιάμεσα στάδια ανάμεσα στα δυο αυτά πολωτικά φίλτρα, δηλαδή αν το δεύτερο το περιστρέψουμε κατά 60 μοίρες ας πούμε και όχι 90 τότε μέρος της συνιστώσας Α (του φωτός δηλαδή) θα περάσει από μέσα του…πάντα αναλογικά με τις μοίρες περιστροφής.

Ας δούμε τώρα τη διάταξη των τριών πολωτικών φίλτρων σε μια οπτική μηχανή LCD…και τα τρία πολωτικά φίλτρα είναι τοποθετημένα κάθετα και όμοια μεταξύ τους…δηλαδή στην ουσία επιτρέπουν και τα τρία στην συνιστώσα Α να περνάει από μέσα τους ενώ η Β έχει ήδη κοπεί από το πρώτο πολωτικό φίλτρο.

Κάπου εδώ έρχεται το LCD πάνελ (το δεύτερο πολωτικό φίλτρο) να κάνει μια επιπλέον δουλειά. Το πάνελ έχει την ιδιότητα να μπορεί αναλόγως τις εντολές της mainboard είτε να επιτρέπει στη συνιστώσα Α να περάσει (έτσι αφού αυτή περάσει και από το τρίτο πολωτικό φίλτρο να βλέπουμε φως) είτε να μετατρέπει την συνιστώσα Α σε Β έτσι ώστε το τρίτο πλέον πολωτικό φίλτρο να την απορροφά (έτσι εμείς θα δούμε μαύρο). Μαγεία? Η μεγαλύτερη μαγεία είναι ότι το πάνελ έχει την ιδιότητα να κάνει τέτοιου είδους πόλωση σε κάθε ένα ξεχωριστά από τα εκατομμύρια pixel (μικρά πολωτικά φίλτρα) που διαθέτει, έτσι ώστε ανά πάσα ώρα και στιγμή να μπορούμε να δούμε άσπρα μαζί με μαύρα pixel στην ίδια εικόνα.

Εδώ δεν τελειώσαμε…αφού το φως πολωθεί και περάσει με την διαδικασία που περιγράψαμε παραπάνω από τα δύο πολωτικά φίλτρα και το πάνελ, τελευταία μετατροπή δέχεται στο διχρωικό πρίσμα που βρίσκεται ακριβώς πριν τον φακό του προβολέα. Αυτό το διχρωικό πρίσμα έχει αναλάβει να ενώνει στην ουσία τα τρία Α που δέχεται από τα τρία πάνελ., να τα προβάλει ως ένα και να τα διοχετεύει στον φακό. Από εκεί και πέρα τα πράγματα είναι απλά….καθόμαστε στο καναπέ μας και απλά απολαμβάνουμε την ταινιούλα μας… 🙂

H παραπάνω επεξήγηση του τρόπου λειτουργίας μιας LCD οπτικής μηχανής είναι ότι πιο απλό μπορούσαμε να συντάξουμε, για να γίνει εύκολα κατανοητό και δεν απέχει πολύ από τον πραγματικό τρόπο λειτουργίας (η φιλοσοφία είναι ίδια). Επίσης να πούμε ότι τον ίδιο τρόπο λειτουργίας συναντάμε και στους SXRD/DILA βιντεοπροβολείς, με μόνη διαφορά ότι το πάνελ τους αντί να αφήνει το φως να περάσει από μέσα του, το αντανακλά προς το τρίτο πολωτικό φίλτρο και το διχρωικό πρίσμα.

Προβλήματα…

Αν το No1 ή το Νο3 πολωτικό φίλτρο κουνηθεί ελάχιστα ως προς τον κάθετο άξονα τότε θα έχουμε ως αποτέλεσμα κακό μαύρο και λιγότερο φως. Δηλαδή μειωμένο contrast. Φανταστείτε ότι και τέλεια σύγκλιση να έχουν τα πολωτικά φίλτρα εργοστασιακά, έπειτα από κάποιες ώρες λειτουργίας και εξαιτίας θερμότητας και σκόνης, Θα έχουμε σίγουρα απώλεια contrast σε σχέση με την αρχική τιμή. Σαν συμπέρασμα μπορούμε να πούμε ότι σε όλους τους LCD/SXRD/DILA προβολείς, όσο περνάει ο καιρός τόσο θα μειώνεται και το contrast τους και όχι απαραίτητα από σκόνη.

Αν από την άλλη τα Νο1 και Νο3 πολωτικά φίλτρα κουνηθούν ελάχιστα ως προς τον οριζόντιο άξονα, τότε ως αποτέλεσμα θα πάρουμε την γνωστή ανομοιομορφία χρώματος στην οθόνη μας (συνήθως στις γωνίες ή στα άκρα της εικόνας). Αυτό συμβαίνει διότι στο σημείο που βλέπουμε ανομοιομορφία λείπει κατά ένα μικρό ποσοστό κάποιο από τα τρία βασικά χρώματα. Σαν συμπέρασμα μπορούμε να πούμε ότι σε όλους τους LCD/SXRD/DILA προβολείς, όσο περνάει ο καιρός τόσο μεγαλύτερη χρωματική ανομοιομορφία θα παίρνουμε στην οθόνη μας.

Επίσης η συστροφή των πολωτικών φίλτρων ή των πάνελ στον οριζόντιο άξονα, εκτός από χρωματική ανομοιομορφία επιφέρει και πρόβλημα focus στην εικόνα.

Τώρα μπορείτε να φανταστείτε ότι αντίστοιχα αποτελέσματα (ή μεγαλύτερη επιδείνωση) θα πάρουμε και εξαιτίας επικάθησης σκόνης στα πολωτικά μας φίλτρα (και στα πάνελ φυσικά).

Ένα άλλο θέμα είναι η κατασκευή των πολωτικών φίλτρων και η αλλοίωση τους στον χρόνο. Υπάρχουν δυο ειδών πολωτικά φίλτρα, τα φίλτρα που χρησιμοποιούν βαφή του υλικού για κάνουν την πόλωση και τα φίλτρα που χρησιμοποιούν φιλμ επίστρωσης αυτού του υλικού για να πετύχουν το ίδιο αποτέλεσμα. Και τα δύο είναι ευάλωτα στην υψηλή θερμοκρασία (περισσότερο τα φίλτρα βαφής) άλλα η διαφορά τους είναι ότι τα πρώτα δεν σηκώνουν καθαρισμό (μας μένει η επίστρωση στα χέρια μας) ενώ τα δεύτερα στις περισσότερες περιπτώσεις καθαρίζονται και γίνονται σαν καινούργια. Εντελώς πληροφοριακά να πούμε ότι η JVC χρησιμοποιεί πολωτικά φίλτρα με βαφή στους προβολείς της (σε αντίθεση με την EPSON και τη SONY) και το αποτέλεσμα είναι πολύ σύντομα να χάνουν τα τεράστια νούμερα contrast που μας δίνουν σαν καινούργιοι (το μαύρο τους χειροτερεύει και το φως τους μειώνεται).

Σαν συμπέρασμα, στους τρίτσιπους βιντεοπροβολείς δεν αρκεί να καθαρίσουμε το οπτικό τους. Χρειάζεται και λεπτομερής ρύθμιση στα πολωτικά τους φίλτρα για να δούμε αποτελέσματα (καλύτερο contrast και μείωση της ανομοιομορφίας). Εκεί είναι και η τεράστια διαφορά με τους DLP προβολείς οι οποίοι δεν διαθέτουν τέτοιου είδους φίλτρα και η αντοχή τους στο χρόνο είναι απαράμιλλη (αν εξαιρέσουμε τη σκόνη και τον καθαρισμό που χρειάζονται και αυτοί ανά κάποιες χιλιάδες ή εκατοντάδες ώρες).

Το πόσο καλά ρυθμισμένα έρχονται από το εργοστάσιο τα πολωτικά φίλτρα και γενικότερα όλο το οπτικό έχει να κάνει αποκλειστικά με τα standards των εταιριών.

Ζημιά σε ένα πολωτικό φίλτρο με φιλμ επίστρωσης από βιντεοπροβολέα sony (αποτέλεσμα μια κίτρινη στάμπα στην εικόνα)

Ζημιά σε ένα πολωτικό φίλτρο με βαφή του υλικού από βιντεοπροβολέα JVC (αποτέλεσμα όλη η εικόνα να παίζει με μπλε απόχρωση)

Ένα πολωτικό φίλτρο σε άριστη κατάσταση (από προβολέα panasonic)

Τα “ρυθμιστικά” ενός πολωτικού φίλτρου..

Δεν καθαρίζουμε ποτέ με σπρέι αέρα τον προβολέα μας όταν παίζει…το αποτέλεσμα είναι αρκετά εκρηκτικό…η φωτιά στο οπτικό είναι δεδομένη…

Σαν γενικό συμπέρασμα

Οι τρίτσιποι βιντεοπροβολείς αλλάζουν συμπεριφορά στον χρόνο εξαιτίας του πολύπλοκου οπτικού τους, σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από τους μονότσιπους DLP και όχι απαραίτητα εξαιτίας σκόνης. Χρειάζονται εκτός από καθάρισμα και ρύθμιση στα πολωτικά τους φίλτρα για να δούμε σωστό αποτέλεσμα. Σε πολλούς θα χρειαστεί και αντικατάσταση των πολωτικών φίλτρων (ευτυχώς υπάρχουν σαν ανταλλακτικά για τους περισσότερους βιντεοπροβολείς).