Parametry obrazu i funkcje

Znajomość poszczególnych parametrów projektora pozwala zaproponować klientowi urządzenie najbardziej spełniające jego oczekiwania. Sprzedawca powinien wiedzieć, że w szkołach najlepiej zastosować rzutnik wyświetlający obraz o proporcjach 4:3, a do kina domowego lepiej wybrać projektor o mniejszej jasności, ale za to większej rozdzielczości.

Przeglądając specyfikacje, można zasadniczo wyróżnić dwie kategorie parametrów: użytkowe i obrazu. Te pierwsze dotyczą takich kwestii jak trwałość lampy czy głośność projektora, z kolei parametry obrazu to oczywiście jego proporcje, rozdzielczość i jasność.

Rozdzielczość znamionowa i proporcje obrazu

Jest to liczba linii wyświetlanych przez wyświetlacz w pionie mnożona przez liczbę pikseli znajdujących się w każdej linii. Przykładowo rozdzielczość VGA (640 × 480) to 480 rozmieszczonych pionowych linii, a w każdej z nich znajduje się 640 pikseli. Rozdzielczość znamionowa (inaczej natywna) to fizyczna rozdzielczość wyświetlacza. To właśnie sygnał o tej rozdzielczości zapewni najlepszą jakość rzutnikowi lub telewizorowi. W celu dopasowania do każdego możliwego źródła projektor ma zainstalowane procesory dokonujące przeformatowania w górę (resizing, upscaling) lub w dół (downscaling) sygnałów pochodzących z różnych źródeł. Najpopularniejsze rozdzielczości w projektorach to:

• 640 × 480 (VGA);
• 854 × 480 (WVGA);
• 800 × 600 (SVGA);
• 1024 × 768 (XGA);
• 1280 × 720 (HD);
• 1280 × 800 (WXGA);
• 1920 × 1080 (Full HD);
• 1920 × 1200 ( WUXGA);
• 2048 × 1080 (2K);
• 3840 × 2160 (UHD 4K);
• 4096 × 2160 (4K).

Rozdzielczości 4096 × 2160 i 2048 × 1080 są znane z cyfrowego kina. W projektorach konsumenckich dopiero zaczynają się pojawiać. Z rozdzielczością jest również związana kwestia proporcji obrazu. Standardowo stosowane są trzy proporcje: 4:3, 16:10 i 16:9. Formaty o proporcjach 4:3 i 16:10 są stosowane w rzutnikach przeznaczonych do zastosowań edukacyjnych czy biznesowych. Proporcja 16:9 i rozdzielczości 1920 × 1080 oraz 1280 × 720 są przygotowane specjalnie dla projektorów kina domowego. Najlepsze projektory kina domowego wyświetlają obraz w rozdzielczości 3840 × 2160. Jest to dokładnie czterokrotnie więcej niż Full HD. Oczywiście, im większa rozdzielczość projektora, tym jakość obrazu jest lepsza, kontury są ostrzejsze, a obraz bardziej wyrazisty.

Jasność

Strumień światła projektora jest podawany w ANSI lumenach. ANSI (American National Standards Institute) określa metodę pomiaru, a lumen jest to jednostka natężenia światła. Jest nieprawdą, że norma ta odchodzi do lamusa. Co więcej, pomiar natężenia według normy ANSI odbywa się w wypadku większości sprzedawanych projektorów i do tego w dziewięciu różnych, ale ściśle określonych punktach. Sama jasność obrazu jest zależna od wartości strumienia światła projektora. Zwiększenie strumienia światła wymaga lampy projekcyjnej o większej mocy, a zatem koszt projektora rośnie. Potrzebny strumień świetlny zależy od jasności w pomieszczeniu. Nowoczesne projektory często same mierzą jasność w otoczeniu i dostosowują do niej moc pobieraną przez lampę projekcyjną (system AISYS). Istnieją też ręczne przełączniki na tzw. tryb eco, który sprowadza się do wykorzystania tylko części tej mocy, którą może pobierać lampa (przy pełnym zaciemnieniu lub przy obniżonych wymaganiach w stosunku do obrazu). Dzięki temu lampa mniej się zużywa, a rzutnik ma mniejszy pobór mocy. Do celów użytkowych w wypadku pomieszczeń całkiem ciemnych (np. kino domowe) wystarcza strumień 1000–1500 ANSI lumenów (np. eco), natomiast w pomieszczeniach nienasłonecznionych, ale też nieprzyciemnianych, jest wymagany strumień od 2500 do 3000 ANSI lumenów. Pomieszczenia duże i jasne wymagają strumienia silniejszego. Dlatego projektory instalacyjne zazwyczaj dają strumień większy niż 4000 ANSI lumenów, a najsilniejsze z nich nawet 8000– 10 000 ANSI lumenów. Kinowe projektory (nie mylić z projektorami do kina domowego) mają jasność dochodzącą do 16 000, a nawet 32 500 ANSI lumenów. Tak duża jasność kinowych projektorów 3D ready jest niezbędna do dobrego odbioru filmów 3D, ponieważ wskutek działania przysłony w okularach do każdego oka dociera tylko połowa strumienia odbijanego od ekranu. Ponadto nawet w czasie otwarcia szkło w okularach tłumi w pewnym stopniu strumień świetlny.

Kontrast

Jak wiadomo, jest to stosunek (w określonych warunkach) jasności najciemniejszego fragmentu obrazu do jasności w najjaśniejszym miejscu. Zależność współczynnika kontrastu od zaciemnienia nie podlega dyskusji, ale naturalny (natywny) współczynnik kontrastu projektora odgrywa swoją rolę. Największy kontrast mają obrazy z projektorów LCoS i D-ILA. Jednak i tu w wypadku wyświetlania fi lmów pełną czerń udaje się uzyskać tylko przy zupełnym zaciemnieniu. Wtedy naturalny współczynnik kontrastu może wynosić nawet 5000:1, co dorównuje najlepszym telewizorom LCD. Maksymalne wartości dochodzą już do 10 000:1. W projektorach 3LCD, mimo nieco mniejszego naturalnego współczynnika kontrastowości właściwego płytkom LCD, udaje się dodatkowymi zabiegami technicznymi osiągnąć wysoki kontrast wynikowy. Przy mniejszych wymaganiach zadowalająca jest wartość 300:1, jednak i tu następuje postęp.

Dla projektorów, podobnie jak dla telewizorów LCD i PDP, wprowadzono pojęcie dynamicznego współczynnika kontrastu. Jak wiadomo, w telewizorach wartość tego współczynnika zawdzięcza się automatyce przyciemniania i rozjaśniania obrazu w zależności od jego treści. W projektorach można zastosować regulację przysłony obiektywu, a w systemie D-ILA również regulację wzmocnienia światła na poziomie subpikseli. W ten sposób udaje się osiągnąć dynamiczny współczynnik kontrastu sięgający 50 000:1, a nawet 130 000:1, i to bez dynamicznych przysłon!

Zoom

Jest właściwością obiektywu określającą współczynnik powiększenia obrazu, co przekłada się na zakres możliwego oddalenia projektora od ekranu. Maksymalne zbliżenie jest określane kątem widzenia obiektywu. Obiektywy szerokokątne pozwalają na użycie projektora w małym pomieszczeniu. Stosunek odległości obiektywu od ekranu do szerokości obrazu nazywa się współczynnikiem odległości projekcji. Dla projektorów szerokokątnych powinien być zawsze mniejszy od 1,0. Przyjęto, że podczas wyświetlania filmów odległość projektora od ekranu powinna być od 1,5- do 2,2-krotnie większa niż szerokość obrazu wyświetlanego przez ten projektor. Przy projekcji 3D lepszy rezultat uzyskujemy oczywiście z bliższej odległości. Według organizacji SMTPE (Society of Motion Pictures and Television Engineers) kąt widzenia nie powinien być mniejszy niż 30°. Z kolei THX zaleca jako optymalną wartość kąta widzenia 36°, przy której widz najlepiej skupia swoją uwagę na obrazie. Warunki miejscowe mogą jednak wymuszać odległość zarówno mniejszą, jak i większą. Wyposażenie obiektywu w zoom rozwiązuje sprawę optymalnego ustawienia projektora. W wypadku projektorów edukacyjnych (szkolnych) współpracujących interaktywnie z ekranem w celu zapewnienia dobrej widoczności ze wszystkich miejsc audytorium stosuje się m.in. projektory o specjalnej konstrukcji (ze zwierciadłami), zawieszane u góry ekranu.

Optyka i korekcja Keystone’a

Obiektyw jest tylko zewnętrzną częścią optyki projektora. Używane obecnie rozwiązania, czyli 3LCD, DLP, a zwłaszcza D-ILA, posługują się dodatkowo skomplikowaną optyką wewnętrzną. Różnica jest również w użytych materiałach. W projektorach LCD oraz tańszych DLP czasami stosuje się soczewki plastikowe, ale w droższych – szklane, które są mniej podatne na zmętnienie i mniej wrażliwe na ciepło od promieniowania świetlnego i cieplnego lampy. Do dopasowania obrazu na ekranie do obiektywu służą regulator długości ogniskowej (zoom) i korekcja Keystone’a z pionowym oraz poziomym przemieszczaniem obiektywu (Lens Shift). Tylko jedna pozycja projektora – dokładnie z osią optyczną obiektywu prostopadłą do ekranu – zapewnia obraz niezniekształcony geometrycznie. Przy innych obraz prostokątny przekształca się w trapezowy. Korekcja Keystone’a przywraca kształt prostokątny przy pomocy zmiany położenia obiektywu (korekcja analogowa – Lens Shift Function), a gdy ta nie wystarcza – przy pomocy obróbki cyfrowej, która może kompensować odchylenia o ±30°. Korekcja cyfrowa wykorzystuje technikę interpolacji, różną dla różnych linii, by wyrównywać ich długość. W związku z tym jasność i kontrast obrazu mogą się nieco zmieniać. Obecnie korekcję pionową mają wszystkie projektory, ale stosuje się także korekcję poziomą. Precyzyjna cyfrowa korekcja Keystone’a ma zasadnicze znaczenie dla zgrania w jednolity obraz kilku projekcji, gdy wyświetla się filmy z kilku projektorów jednocześnie. Poza korekcją Keystone’a niektóre obiektywy, zwłaszcza w droższych projektorach, pozwalają na przesuwanie obrazu (bez zmian jego geometrii) w pionie o ±50 proc. i w poziomie o ±10 proc. Ma to istotne znaczenie dla projektorów umocowanych na stałe, gdy trzeba „dopasować” obraz do ekranu.

Wybierając projektor, koniecznie należy zwrócić uwagę na współczynnik przybliżenia, czyli zoom w danym modelu. Duży zoom pozwala na dużą regulację obrazu. Jego wartość trzeba dostosować do pomieszczenia, w którym będzie używany projektor. Na przykład w małym pokoju, gdzie projektora nie da się ustawić daleko od ekranu, niezbędny będzie duży zoom, który pozwoli uzyskać obraz o dużej przekątnej. Jeśli pomieszczenie jest duże, a chcemy uzyskać dosyć mały obraz, również trzeba to wziąć pod uwagę. Optymalną wartością jest zoom 2-krotny, który sprawdzi się w większości zastosowań. Za standardowe powiększenie przyjmuje się zaś 1,5.

Oprócz tego ważna jest możliwość regulacji położenia obiektywu w pionie i poziomie. Ułatwi to ustawienie prawidłowej geometrii obrazu i nie powoduje pogorszenia jego jakości tak jak korekcja cyfrowa. W niektórych projektorach obiektywy można wymieniać, np. tak aby dopasować ogniskową do aktualnych potrzeb. Do hi-endowych projektorów można stosować obiektywy anamorficzne lub soczewki. Umożliwia to wyświetlenie pełnego kinowego obrazu bez dolnych i górnych pasków.

Funkcja Blank (całkowita zasłona obiektywu)

Jest to funkcja bardzo praktyczna w pracy prelegenta, stosowana w wypadku projektorów prezentacyjnych i edukacyjnych. Bywa zdalnie włączana i wyłączana pilotem, gdy ktokolwiek musi się znaleźć w snopie światła z obiektywu. Pozwala także słuchaczom skupić uwagę na prelegencie, bez obserwowania cieni na ekranie. Chroni wzrok prelegentów i wykładowców. Są stosowane także ręczne zasłony obiektywu połączone z wyłącznikiem projekcji. Istotną funkcją zasłony obiektywu jest ochrona przed kurzem i uszkodzeniami w transporcie.

Poziom hałasu

Poza miniaturowymi projektorami na diodach LED wszystkie inne zawierające lampy muszą być intensywnie chłodzone wymuszonym przepływem powietrza. Powietrze niesie ze sobą cząsteczki kurzu, bardzo szkodliwego dla jakości obrazu i sprawności technicznej całego urządzenia. Dlatego „optykę” projektora dość szczelnie zamyka się w obudowach, a na wlocie powietrza instaluje się wymienialne filtry. Przy dobrej konstrukcji projektora ich wymiana jest możliwa w bardzo krótkim czasie. Niektóre firmy w swoich wyrobach nie stosują filtrów, ale wówczas całą optyczną część wewnętrzną i elektronikę osłaniają tak, by powietrze z wentylatora i kurz nie mogły przenikać pomiędzy precyzyjne części. Przepływ powietrza chłodzi wówczas osłonę, a głównie lampę. Jest to duża korzyść, ponieważ posiadanie zapasowych filtrów i ich wymiana podraża i komplikuje eksploatację urządzeń.

Przy zakupie nie poświęca się należytej uwagi uciążliwości szumu wentylatora. Szczególne dokuczliwy może być przy oglądaniu filmów. Projektor o poziomie szumu 30–35 dB (ponad próg słyszalności) uważa się za bardzo cichy. Do takich z pewnością należą projektory LED. Niestety, im wentylator szybciej się kręci, tym bardziej szumi. Podwieszenie projektora gdzieś pod sufitem może być posunięciem korzystnym, bo oddala projektor z jego szumem od użytkownika, ale towarzyszy temu przesunięcie w cieplejsze rejony pomieszczenia, gdzie jest mniej efektywne chłodzenie. Nie należy jednak przesadzać z laboratoryjnie mierzonym szumem, bowiem naturalny szum otoczenia w dzień uważa się za niski przy poziomie wynoszącym 50 dB. W realnych warunkach nigdy nie ma w otoczeniu absolutnej ciszy. Należy pamiętać, że pomiar hałasu w decybelach, czyli w mierze logarytmicznej, uwzględnia nieliniowość czułości naszego słuchu. Moc lamp projekcyjnych, dochodząca do 1000 W (nie dotyczy LED), nie pozwala na natychmiastowe wyłączenie wentylatora po zakończeniu projekcji. Nagromadzone ciepło powinno być odprowadzone, ponieważ może uszkodzić (zdeformować) delikatną optykę i układy elektroniczne. Nigdy nie należy odłączać pracującego projektora od sieci za pomocą kabla sieciowego, lecz posługiwać się wyłącznikiem na urządzeniu, który pozostawia wentylator w stanie włączonym jeszcze przez jakiś czas.

Dźwięk z projektora

Standardowo projektor jest zazwyczaj wyposażony głośniki. Ze względu na ich rozmiar jakość dźwięku nie jest najwyższych lotów, poziom głośności również może pozostawiać wiele do życzenia, jednak powinno to wystarczyć do przeprowadzenia prezentacji w mniejszym pomieszczeniu, np. sali lekcyjnej. Alternatywą jest dołączenie oddzielnych głośników do projektora. W dużych aulach, gdzie montowane są projektory instalacyjne, nagłośnienie jest zazwyczaj elementem niezależnym, dlatego projektor może być go pozbawiony. Projektory kina domowego najwyższej klasy mogą być w ogóle pozbawione głośników, gdyż w większości wypadków i tak są podłączone do amplitunera, który dźwięk przesyła do kolumn systemu kina domowego. Oprócz tego amplituner w takim zestawie może również pełnić funkcję przełącznika źródeł obrazu.

Złącza w projektorze

W projektorach występują złącza różnych typów, pozwalające m.in. na podłączenie źródeł obrazu i dźwięku, sterowanie projektorem czy podłączenie głośników. Najpowszechniej występujące złącza to: – wejście HDMI – to złącze audio-wideo przesyłające obraz w wysokiej rozdzielczość (nawet 4K w trybie 2D dla HDMI 1.4). Z HDMI korzystają m.in. karty grafi czne, notebooki, konsole do gier, dekodery telewizji cyfrowej oraz odtwarzacze Blu-ray. HDMI oferuje najlepszą jakość obrazu ze wszystkich złączy stosowanych w sprzęcie konsumenckim. Może przesyłać sygnał zabezpieczony przed kopiowaniem metodą HDCP;

• DisplayPort – przesyła cyfrowy obraz i dźwięk w wysokiej rozdzielczości. Stosowane jest przeważnie w sprzęcie komputerowym w większości nowych kart grafi cznych.
• wejście VGA – analogowe złącze wideo występujące w starszych komputerach. Oferuje dobrą jakość obrazu i jest dostępne w praktycznie każdym komputerze, z tego też powodu jest ciągle stosowane;
• wyjście VGA – pozwala na podłączenie monitora do projektora, co jest przydatne, gdy karta grafi czna komputera ma tylko jedno wyjście wideo. Działa tylko wtedy, gdy sygnał wejścia pochodzi z gniazda VGA;
• wejście YPbPr – czyli komponentowe wejście wideo, to analogowy standard przesyłu obrazu. Wcześniej bardzo popularny z uwagi na możliwość przesyłania obrazu HD, obecnie jednak wypierany przez wygodniejsze i oferujące lepszą jakość HDMI. Niemniej jednak można z jego pomocą podłączyć np. odtwarzacz DVD czy tuner HDTV. Jakość obrazu jest zależna od jakości kabli przesyłowych;
• wejście kompozytowe – znane również jako CVBS, to analogowy format przesyłu sygnału wideo. Wykorzystuje standardowe formaty analogowe jak PAL, NTSC czy SECAM. Oferuje gorszą jakość obrazu;
• wejście S-Video – jest to standard przesyłu analogowego sygnału wideo, który oferuje jakość lepszą niż standard CVBS. Oddzielnie jest przesyłany sygnał luminancji i chrominancji;
• wejścia RCA audio – analogowe złącza typu cinch przesyłające dźwięk oddzielnie dla lewego i prawego kanału. Wykorzystywane są m.in. wraz ze złączem kompozytowym do przesyłu dźwięku;
• wyjście audio – gniazdo pozwalające na podłączenie do projektora słuchawek lub dodatkowych głośników;
• wejście mikrofonowe – służy do podłączenia mikrofonu, szczególne przydatne przy prezentacjach;
• USB – służy do funkcji wirtualnej myszy, a także, co jest coraz częściej spotykane, do podłączania nośników pamięci i pozwala na odtwarzanie bezpośrednio z nich prezentacji, zdjęć, a czasem nawet muzyki i fi lmów. Projektor nie musi być więc podłączony do komputera czy innego źródła obrazu. W projektorach typu pico USB może również służyć do zasilania;
• Ethernet – pozwala na podłączenie projektora do sieci lokalnej, co umożliwia sterowanie nim oraz odtwarzanie plików. Szerzej ta funkcja jest opisana w dalszej części poradnika;
• RS-232 – złącze to umożliwia zdalne sterowanie projektorem za pomocą komputera lub systemów sterowania. Standardowo funkcja ta jest przeznaczona dla personelu serwisu.