Χιλιάδες μικρά ξωτικά…..DMD chip (DLP)

Το DMD είναι ένα τσιπ το οποίο έχει σχεδιαστεί να λειτουργεί με βάση τη μνήμη RAM (Random Access Memory), γνωστή από την χρήση της στους υπολογιστές. Το τσιπ έχει μια σειρά από μικροσκοπικά κάτοπτρα, ένα για κάθε θέση μνήμης. Κάθε κάτοπτρο ισοδυναμεί με ένα pixel. Στους προβολείς με DMD τσιπ ανάλυσης 1920X1080, τα κάτοπτρα είναι όσα και τα pixel (1920Χ1080=2.073.600).

Κάθε κάτοπτρο βρίσκεται πάνω σε μια νάνο-άρθρωση και μπορεί να γέρνει δεξιά ή αριστερά χιλιάδες φορές το δευτερόλεπτο.

Δημιουργία εικόνας με DMD

Πώς δημιουργείται η εικόνα;

Κάθε κάτοπτρο είναι ένα pixel της εικόνας που βλέπουμε. Η μνήμα RAM λέει στο συγκεκριμένο κάτοπτρο κάθε φορά να ενεργοποιείται ή να απενεργοποιείται για να δείξει μαύρο ή λευκό στην οθόνη. Όταν το κάτοπτρο ανακλά φως προς την μια μεριά (προς τον φακό του προβολέα) τότε βλέπουμε λευκό στην οθόνη μας και όταν το ανακλά προς την άλλη (σε μαι φωτοπαγίδα που υπάρχει στο εσωτερικό του οπτικού) τότε βλέπουμε μαύρο.

Η RAM μνήμη μπορεί να αλλάξει χιλιάδες φορές ανά δευτερόλεπτο την εντολή προς το DMD, εξαναγκάζοντας στην ουσία το κάθε μικροσκοπικό κάτοπτρο να ταλαντώνεται με διάφορες ταχύτητες και να δημιουργεί στην οθόνη μας διάφορα επίπεδα φωτός, τα λεγόμενα επίπεδα του γκρι (grey scale).

Ενας τυπικός DLP προβολέας που κάνει χρήση μονού DMD τσιπ εμφανίζει 256 επίπεδα του γκρι.

Καλά ως εδώ, άλλα μιλάμε για μια ασπρόμαυρη εικόνα με αποχρώσεις του γκρι. Τι γίνεται με το χρώμα?

Δημιουργία έγχρωμης εικόνας με DMD τσιπ

Για να προσθέσουμε χρώμα στην εικόνα ενός μονότσιπου DLP προβολέα, τοποθετούμε έναν γυάλινο κινούμενο τροχό που αποτελείται από διάφορα χρωματικά τμήματα, τα λεγόμενα segments, ο οποίος περιστρέφεται μεταξύ της λάμπας και του DMD. To όνομα του, χρωματικός τροχός (color wheel).

Ο πιο κοινός συνδυασμός χρωματικών τμημάτων είναι κόκκινο, πράσινο, μπλε και λευκό (RGBW), τα βασικά χρώματα RGB δηλαδή, άλλα υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι χρωματικών τροχών για ειδικές εφαρμογές (data, cinema, home cinema, κ.τ.λ).

Οταν όλα τα χρώματα απεικονίζονται με μεγάλη συχνότητα στην οθόνη, τότε ο εγκέφαλος μας τα συνδυάζει και βλέπουμε έγχρωμη εικόνα. Ο χρωματικός τροχός περιστρέφεται με ταχύτητες 2Χ μέχρι 6Χ ανά καρέ (που είναι 50 έως 150 στροφές ανά δευτερόλεπτο για PAL).

Χρωματικοί τροχοί Brilliant Color

Για εφαρμογές του DMD όπως home cinema (προβολή ταινιών δηλαδή) δεν χρησιμοποιούμε χρωματικούς τροχούς φιλοσοφίας RGBW άλλα Brilliant Color. Οι χρωματικοί τροχοί Brilliant Color έχουν συνήθως έξι ή επτά χρωματικά τμήματα. Συνήθως κόκκινο, πράσινο, μπλε, κυανό, magenta, κίτρινο (RGBCMY) και σε κάποιες υλοποιήσεις και το λευκό (RGBCMYW)

Σε αυτούς τους τροχούς συμπεριλαμβάνονται όπως θα προσέξατε τα τρία βασικά χρώματα RGB άλλα και τα τρία δευτερεύοντα χρώματα CMY, διάταξη η οποία επιτρέπει στους DLP να παράγουν περισσότερα χρώματα από τις υπόλοιπες τεχνολογίες προβολής, συμπεριλαμβανομένων των LCD, SXRD/LCOS που κάνουν χρήση μόνο κόκκινου, πράσινου και μπλε (RGB) για την δημιουργία έγχρωμης εικόνας.

Το μέγεθος του κάθε χρωματικού τμήματος του τροχού έχει να κάνει αποκλειστικά με τη χρήση για την οποία προορίζεται ο προβολέας. Οι προβολείς DATA έχουν μεγαλύτερο τμήμα λευκού στον τροχό τους (για μεγαλύτερη φωτεινότητα) ενώ οι προβολείς που προορίζονται για προβολή ταινιών ελάχιστο ή και καθόλου.

Μερικά παραδείγματα

Τα πλεονεκτήματα ενός προβολέα που κάνει χρήση DMD (DLP)

Μέγεθος και απλότητα κατασκευής

Οι προβολείς DLP είναι γενικά μικρότεροι και ελαφρύτεροι από τους προβολείς άλλων τεχνολογιών χωρίς φυσικά να υστερούν σε επιδόσεις.

Κλίμακα του γκρι & πιστότητα χρωμάτων

Η ακριβής και πιστή απεικόνιση των διαβαθμίσεων του γκρι καθώς και των χρωμάτων είναι σταθερή στους προβολείς DLP για όλη την διάρκεια ζωής του DMD ( 20.000-50.000 ώρες) σε αντίθεση με όλες τις άλλες τεχνολογίες που τα πολύπλοκα οπτικά τους φθίνουν με τον καιρό αλλάζοντας συμπεριφορά στο μέσο προβολής.

Fill ratio

Λόγω των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων που βρίσκονται στο υπόστρωμα του τσιπ (πίσω από τα κάτοπτρα), οι καθρέφτες του DMD μπορούν να βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους. Αυτό δεν είναι δυνατόν στην LCD τεχνολογία η οποία απαιτεί από τα ηλεκτρονικά κυκλώματα να βρίσκονται μεταξύ των εικονοστοιχείων (pixels). Αυτό οδηγεί σε πολύ μικρότερο χάσμα μεταξύ των pixels, εξασφαλίζοντας εικόνα συμπαγή και δεμένη σε σχέση με τις υπόλοιπες τεχνολογίες.

Χρωματική σύγκλιση

Οι προβολείς DLP χρησιμοποιούν το ίδιο pixel για κάθε χρώμα στην δημιουργία μιας έγχρωμης εικόνας. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορεί να υπάρξει λάθος ευθυγράμμισης όπως στους LCD που για την δημιουργία χρώματος κάνουν χρήση τριών pixel ευθυγραμμισμένων μεταξύ τους.

Διάρκεια ζωής

Το DMD (που χρησιμοποιούν οι προβολείς DLP) κάνει χρήση κινούμενων κατόπτρων και δεν μπορεί να παρουσιάσει το φαινόμενο burn-in (ghosting) που μπορεί να δημιουργηθεί εξαιτίας προβολής στατικής εικόνας για μεγάλο διάστημα, γιαυτό και είναι κατάλληλοι για κάθε είδους βαριά χρήση.

Επίσης τα κάτοπτρα του DMD δεν αλλοιώνονται με τον καιρό και τη χρήση όπως τα πάνελ και τα πολωτικά φίλτρα στους LCD επιτρέποντας στον προβολέα να έχει την ίδια χρωματική πιστότητα και φωτεινότητα για όλη την διάρκεια της ζωής του DMD (φυσικά εξαιρούμε την γήρανση της λάμπας που είναι αναλώσιμη και την ανάγκη καθαρισμού του οπτικού ανά περιόδους από την εξίσωση)

Αντίθετα με τις υπόλοιπες τεχνολογίες, το DMD δεν επηρεάζεται από το υπεριώδες και υπέρυθρο φως των λαμπών υψηλής πίεσης και δεν παθαίνει κανενός είδους αλλοίωση όπως οι LCD.

Κίνηση

Tα κάτοπτρα του DMD τσιπ μπορούν να κινούνται σε πολύ υψηλές ταχύτητες και αυτό μεταφράζεται σε πολύ υψηλό frame rate και ομαλή κίνηση στην εικόνα. Για αυτόν τον λόγο είναι και ιδανικοί για προβολή 3D υλικού στο οποίο χρειαζόμαστε υψηλό frame rate.

Υψηλό ansi contrast

Εξαιτίας της τεχνολογίας κινουμένων κατόπτρων, οι προβολείς που κάνουν χρήση του DMD τσιπ διαθέτουν την ικανότητα να κρατούν υψηλό contrast όταν στο καρέ της ταινίας συνυπάρχουν φωτεινά και σκοτεινά αντικείμενα, αντίθετα με τις υπόλοιπες τεχνολογίες που οι συγκεκριμένες σκηνές αποτελούν μια γενική τους αδυναμία.

Πηγή AV Magazine

Nίκος Τσώλας