[beamer] Hoe werkt een beamer?

[coelho]

Naar aanleiding van een discussie in de lunchpauze: Hoe werkt een beamer? Vroeger, ten tijde van de overheads, werd er gebruik gemaakt van een lichtbundel die afhankelijk van transparantie van het opgelegde een beeld vergrootte. Hoe zit het met beamers? Gebruiken die deze techniek ook (transparant TFT-tje, lamp erachter, een lens voorop en vergroten maar), of zit er in een beamer voor een deel dezelfde techniek als in een tv, dus met een "electronenkanon"?


In mijn herinnering hadden de eerste beamers 3 lampen, rood, groen, blauw. Vandaag de dag nog maar 1. Is de techniek veranderd, of zijn de drie lampen naar het inwendige verhuisd? howstuffworks.com biedt helaas geen uitkomst...

[Vunzz]

(transparant TFT-tje, lamp erachter, een lens voorop en vergroten maar)

[dreamscape]

Vunzz schreef op 30 augustus 2004 @ 13:34:
[...]

Ook als het antwoord zo'n vraag makkelijk met google te vinden is, is een dergelijke reactie toch ook niet echt nodig, of wel?


Ontopic:
Simpel: vroeger werkten ze met drie "kanonnen", een soort beeldbuizen, voor rood, groen en blauw.


Tegenwoordig is het inderdaad "een soort transparant TFT'tje", maar dan wel wat uitgebreider. Het zijn drie aparte LCD'tjes voor rood, groen en blauw.


Of met een DLP projector: met hele kleine spiegeltjes die licht in de juiste richting weerkaatsen.

[ Voor 6% gewijzigd door dreamscape op 30-08-2004 13:36 ]

[Jag]

Je hebt verschillende typen projectoren. Tegenwoordig wordt steeds meer LCD (en DLP) gebruikt, dus idd een soort overhead projector idee. Een vaste lichtbron met daarvoor 3 LCD panelen (rood, groen en blauw) en lenzen natuurlijk. Maar ook CRT projectoren worden nog veel gebruikt. Die werken idd met drie buizen, ook RGB. Net een soort tv, alleen dan met veel meer lichtoutput.

[Verwijderd]

LCD en DLP


LCD Projectie
Bij alle huidige digitale projectoren wordt het beeld verzorgd door slechts één lamp. Deze lamp schijnt op, of door, een digitaal paneel waarna al het licht door één enkele lens op een scherm wordt geprojecteerd. Het meeste bekende en meeste gebruikte type digitale projector maakt gebruik van LCD technologie. LCD (TFT) schermen kennen we allemaal van platte monitoren, maar ook van de displays in onze digitale video- en fotocamera’s.
LCD projectoren werken met een drietal zeer kleine LCD paneeltjes die elk slechts één kleur weergeven. De drie panelen staan zeer dicht achter elkaar en worden van achteren belicht door een sterke lamp. Het lamplicht dat erdoorheen schijnt, krijgt de kleurinformatie van de panelen mee en wordt door middel van een lens keurig op het scherm geprojecteerd.


Nadelen van LCD


LCD projectie kent helaas een aantal grote nadelen. De lamp die door de LCD panelen heen schijnt, brandt namelijk altijd even hard, onafhankelijk van het beeld dat wordt weergegeven. LCD panelen kunnen helaas niet al dat licht van de lamp tegenhouden. Wanneer een zwart beeld wordt weergegeven dan zullen de drie LCD panelen ‘dichtgaan’ om zoveel mogelijk licht tegen te houden, iets wat helaas nooit helemaal lukt. Hierdoor is de weergave van zwart erg matig op LCD projectoren, en dat valt vooral op in donkere scènes.
Een ander nadeel van LCD technologie is de eerder genoemde pixelstructuur die vaak duidelijk zichtbaar is. Een LCD paneel bestaat immers uit losse pixels (beeldpunten) die op een raster geplaatst zijn. De individuele pixels zijn niet direct tegen elkaar geplaatst, tussen aangrenzende pixels bevindt zich een kleine ruimte waar geen licht doorheen schijnt. Wanneer een LCD projector goed scherpgesteld staat is dit goed te zien: op het scherm zijn de afzonderlijke pixels duidelijk waarneembaar doordat er tussen alle pixels kleine ‘open’ ruimtes zijn. Door verbeterde technologie is de tussenruimte tussen de pixels tegenwoordig een stuk kleiner dan voorheen. Bovendien hebben projectoren met een hogere resolutie minder last van dit effect dan apparaten met een lagere resolutie. Gelukkig is dit nadeel grotendeels op te heffen door de lens zo te draaien dat het beeld net een klein tikkeltje onscherp is. Op die manier worden de pixels iets wazig weergegeven en lopen de lege ruimten ‘vol’ met strooilicht. Het beeld lijkt hierdoor iets minder scherp, voor film- en videoweergave is het echter veel prettiger om naar te kijken.
Een ander nadeel van LCD projectoren, en van digitale projectoren in het algemeen, is de levensduur van de lamp. Afhankelijk van het gebruikte type moet deze na 2000 tot 4000 uur vervangen worden. Na deze tijd kan de lamp instabiel worden en zelfs exploderen met alle nare gevolgen van dien. Helaas zijn de gebruikte lampen erg duur, prijzen variëren van zo’n 250 euro tot wel 600 euro per stuk.


DLP projectie


Om de zichtbare pixelstructuur en het matige zwartniveau van LCD projectoren op te lossen is een aantal jaar geleden een nieuw soort projectietechnologie op de markt verschenen met de naam ‘DLP’ wat staat voor Digital Light Processing. DLP projectoren werken met Digital Mirror Device (DMD) chips. Deze chips zijn voorzien van een groot aantal piepkleine spiegeltjes die razendsnel gedraaid kunnen worden. De hoeveelheid spiegeltjes hangt af van het type projector, modellen met 800x600 of 1024x768 spiegeltjes zijn het meest voorkomend. Elk spiegeltje zorgt voor de projectie van één pixel.
In tegenstelling tot LCD projectie schijnt het licht bij DLP niet door het digitale paneel maar wordt het licht van de lamp door de vele spiegeltjes weerkaatst. De spiegeltjes kunnen zoals gezegd gedraaid worden en kennen twee posities: Eén positie waarin het licht wordt weerkaatst naar het scherm en één positie waarin het licht niet naar het scherm weerkaatst wordt. Door het licht korter of langer naar het scherm te sturen is de geprojecteerde pixel naar gelang donker of helder.
Wanneer een spiegeltje maar heel even naar het scherm gericht wordt zal dus een donkere pixel te zien zijn, blijft de spiegel langer op het beeld gericht dan neemt het menselijk oog de pixel als ‘licht’ waar.


De spiegeltjes kunnen echter geen kleur produceren en ook de lamp in de projector kan alleen wit licht uitzenden. Om toch kleuren weer te geven word gebruik gemaakt van een kleurenwiel. Dit is een doorzichtige schijf die de kleuren rood, groen en blauw bevat. Deze schijf draait razendsnel voor de lamp en zorgt ervoor dat het licht dat naar de DMD chip wordt gezonden razendsnel van kleur wisselt. De DMD chip is hierop ingesteld en zorgt ervoor dat bijvoorbeeld blauwe beeldelementen precies op dát tijdstip naar het scherm gereflecteerd worden als het blauwe filter van het kleurenwiel zich voor de lamp bevindt. Het ‘mengen’ van de drie primaire kleuren gebeurt door deze zeer snel achter elkaar op dezelfde plaats op het scherm te projecteren. Het menselijk oog kan niet zo snel reageren en onze hersenen ‘mengen’ de kleuren met elkaar tot de gewenste kleur. Bij DLP projectie wordt dus ingenieus omgesprongen met de beperkingen van het menselijk zicht.


Voor- en nadelen van DLP projectie


Het grootste voordeel van DLP ten opzichte van LCD is het sterk verbeterde zwartniveau. Wanneer de spiegels het licht niet naar het scherm sturen, komt er veel minder licht uit de projector dan bij een LCD projector het geval is. Er wordt nog wel iets aan licht naar het scherm weerkaatst, maar zoals gezegd veel minder. Hierdoor neemt het contrast enorm toe.
Een ander voordeel is de zeer kleine afstand tussen de spiegeltjes op de DMD chip. Hierdoor zijn de ‘lege’ ruimtes tussen de verschillende pixels veel kleiner dan bij LCD het geval is waardoor het geprojecteerde beeld meer als één geheel overkomt en minder uit losse pixels lijkt te bestaan.
DLP heeft echter een nadeel. Het mengen van kleuren door middel van het kleurenwiel berust op de aanname dat onze hersenen zich laten foppen en meerdere na elkaar geprojecteerde primaire kleuren ‘mengen’ tot de gewenste kleur. Zolang je je ogen op hetzelfde punt op het scherm gericht houdt, is dit ook geen enkel probleem. Bij snelle bewegingen van de ogen, bij voorbeeld bij het lezen van ondertiteling, hebben sommige mensen er echter last van dat heldere objecten een kleursluier achter zich lijken te hebben. Wanneer de ogen snel bewegen is de tijd om de kleuren door de hersenen te laten mengen namelijk te kort en zien sommige mensen delen van het beeld in primaire kleuren. Dit wordt het ‘regenboogeffect’ genoemd. Nieuwe DLP’s onderdrukken dit effect door het kleurenwel sneller te laten draaien, waardoor het probleem minder zichtbaar wordt. Bovendien is het zo dat lang niet iedereen gevoelig is voor het regenboogeffect. De een ziet het meteen, de andere kan het zelfs met inspanning niet opmerken.

Bron: http://www.hardware.info/reviews.php?id=509

[Microkid]

En een ramp om in te stellen. Aangezien de 3 kleuren exact moeten overlappen moet je zo'n projecter bij elke verplaatsing opnieuw instellen. Heb er wel eens aan meegeholpen, maar zo'n klusje duurde vaak een uur. Geef mij maar die nieuwewetse LCD projectors

[Verwijderd]

...een lichtbundel die afhankelijk van transparantie een onderwerp vergroot? Dus naar mate het onderwerp meer licht doorlaat verandert de vergrotingsfactor ... ik neem aan dat je dat niet bedoelde.


Moderne beamers werken met een LCD schermpje met kleurenfilter en een (1) supersterke lamp, of met een chipje met spiegeltjes erop; een spiegeltje per pixel.


Het LCD schermpje is goedkoop, maar helaas verlies je erg veel licht (altijd 50%, vanwege het verplichte polarisatiefilter, plus het lichtverlies in de kleurenfilters). Hier heb je dus een supersterke lamp nodig.
De chip kan met spiegeltjes beeldpunten aan of uit zetten; als ze 'uit' staan wordt het spiegeltje van die pixel gewoon zo gedraaid dat de lichtbundel niet op het scherm komt.
De kleuren gaan dmv een kleurenwiel dat telkens één van de 3 basiskleuren doorlaat. De beamer mengt de verschillende kleuren door de pixels bij verschillende kleuren telkens aan en uit te zetten.
Kijk ook ff bij dit nieuws: Elftal projectoren tot 1500 euro gescreend artikel en volg de link die erachter zit.


G.

[Vunzz]

dreamscape schreef op 30 augustus 2004 @ 13:36:
[...]
Ook als het antwoord zo'n vraag makkelijk met google te vinden is, is een dergelijke reactie toch ook niet echt nodig, of wel?

Ik probeerde alleen maar duidelijk te maken dat hij zelf al het goede antwoord gegeven had.
Ik heb naar mijn weten nergens een opmerking gemaakt als UTFS, Google of slotje.
Toch?

[ Voor 1% gewijzigd door Vunzz op 30-08-2004 13:45 . Reden: typo ]

[Verwijderd]

dit kwam ik laatst tegen, erg uitgebreid en ook voor mensen 'die al weten hoe het zit' nog een goeie read imho (met mooie fotootjes over DLP bijvoorbeeld)


http://electronics.howstuffworks.com/projection-tv3.htm