Công nghệ LCD & DLP của máy chiếu khác nhau như thế nào

Chia sẻ: Ha Quynh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

77
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Máy chiếu nói chung có thể phân loại theo hai công nghệ, DLP (Digital Light Processing) hay LCD (Liquid Crystal Display). Công nghệ này liên quan đến cơ chế hoạt động bên trong mà máy chiếu sử dụng để hiển thị hình ảnh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ LCD & DLP của máy chiếu khác nhau như thế nào

Công nghệ LCD & DLP của máy chiếu khác nhau như thế nào Máy chiếu nói chung có thể phân loại theo hai công nghệ, DLP (Digital Light Processing) hay LCD (Liquid Crystal Display). Công nghệ này liên quan đến cơ chế hoạt động bên trong mà máy chiếu sử dụng để hiển thị hình ảnh. Trên thị trường, sự cạnh tranh giữa 2 nhóm máy chiếu công nghệ LCD (đại diện tiêu biểu là Sony và Epson) với máy chiếu công nghệ DLP, dẫn đầu bởi Texas Instruments, ngày càng quyết liệt. Điều này giúp cả hai công nghệ tự hoàn thiện mình hơn nữa để chất lượng hình ảnh ngày càng rõ, đẹp, tự nhi ên. Đồng thời, giá thành sản phẩm cũng vì thế mà rẻ đi. Sự khác biệt chất lượng giữa các công nghệ phóng hình (LCD, DLP và LCOS) giờ đây còn rất nhỏ. Máy chiếu được phân loại theo một số tiêu chí thông dụng như tính trong suốt (transparent), tính phản chiếu (reflective) đối với ánh sáng truyền; hoặc 3 tấm, 1 tấm theo số lượng tấm tạo ảnh; hoặc LCD, gương, LCOS theo cấu tạo. Về nguyên lý, ánh sáng phát ra từ đèn công suất cao phải đi qua nhiều thấu kính để điều chỉnh cho ổn định, đồng nhất trước khi đến lăng kính điều chế hình ảnh cũng như lúc xuất ra. Hai phương pháp thường được dùng hiện nay là trong suốt cho xuyên qua và phản chiếu bằng gương. Phương pháp trong suốt thường dùng tấm LCD trong khi phương pháp phản chiếu lại sử dụng hàng ngàn gương nhỏ tương ứng hàng ngàn điểm ảnh. Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng song mức khác biệt chất lượng hiện
tại đã được rút ngắn đến mức khó phân biệt. Tiếc là vẫn chưa có máy chiếu nào toàn năng đến mức đáp ứng tốt cả trình diễn nghiệp vụ và chiếu phim. Chính vì thế để lựa được máy chiếu phù hợp với mục đích sử dụng, bạn cần hiểu rõ công nghệ trước. Cả hai công nghệ LCD hay DLP đều có những ưu điểm riêng, điều quan trọng là hiểu rõ mỗi công nghệ mang lại điều gì. CÔNG NGHỆ DLP Digital Light Processing là giải pháp hiển thị kỹ thuật số. Công nghệ DLP sử dụng một vi mạch bán dẫn quang học, gọi là Digital Micromirror Device (tạm dịch là thiết bị phản chiếu siêu nhỏ kỹ thuật số) hay DMD để tái tạo dữ liệu nguồn. Trái ngược với phương pháp trong suốt cho ánh sáng truyền qua của LCD, công nghệ DLP do Texas Instruments phát triển độc quyền vào năm 1997 sử dụng gương để phản chiếu ánh sáng. Một chip DMD (Direct Micromirror Device) được tích hợp đến hàng ngàn vi gương, mỗi vi gương tương ứng một điểm ảnh. Vì gương dao động hàng ngàn lần/giây và thể hiện được 1.024 cấp độ xám. Để thể hiện hình ảnh màu, một bánh quay màu (color wheel) được đặt giữa nguồn sáng và DMD. Phổ biến hiện nay là hệ thống sử dụng bánh quay 4 màu gồm đỏ, lục, xanh dương, trắng để lần lượt tạo và xuất ra 4 ảnh đơn sắc trong một chu kỳ. Thay vì tổng hợp tự nhiên tại thấu kính, 4 hình ảnh đơn sắc lần lượt được ghi nhận và tổng hợp tại não người (tương tự như phương pháp tổng hợp ảnh 3D bằng mắt phổ biến trong giới thanh niên vào những năm 1990). light source: nguồn sáng o optics: bộ phận quang học o
color filter: bộ lọc màu o circuit board: bo mạch o DMD: chip DMD o Ưu điểm của DLP Hiệu ứng "ca-rô" (lưới) nhẹ hơn vì các ảnh điểm gần nhau hơn. Điều này  không cho nhiều khác biệt với dữ liệu, nhưng nó cho hình ảnh video mịn hơn. Có thể đạt độ tương phản (contrast) cao hơn.  Gọn nhẹ, dễ di động hơn do có ít thành phần hơn.  Một số nghiên cứu cho rằng máy chiếu DLP có tuổi thọ cao hơn máy chiếu  LCD. Ưu điểm của DLP là tạo được hình ảnh mượt, không lộ điểm ảnh; tương phản cao và không bị hiện tượng lệch hội tụ như công nghệ dùng LCD 3 tấm. Mặt khác, cấu tạo máy chiếu DLP đơn giản hơn LCD 3 tấm nên kích thước máy nhỏ và nhẹ hơn. Nhờ đưa thêm màu trắng vào bánh quay màu mà hình ảnh tạo ra bởi máy chiếu DLP sáng hơn và có màu trắng rất thuần khiết; tuy nhiên, điều này lại làm cho tỷ lệ cân bằng giữa các màu chênh lệch và làm giảm sắc độ màu biểu diễn. Để khắc phục, máy chiếu DLP trong rạp hát gia đình có thể dùng bánh quay 6 màu (2 bộ màu RGB) và có trường hợp bổ sung thêm màu lục đậm, xanh dương đậm (bánh quay 7 màu hoặc 8 màu). Việc loại bỏ màu trắng và dùng bánh quay nhiều màu giúp máy chiếu DLP thể hiện màu tươi, phong phú sắc độ hơn nhưng độ sáng bị giảm xuống; vì thế để xem phim tốt với máy chiếu DLP, không gian phòng chiếu cần tối. Khuyết điểm của DLP Độ bão hoà màu thấp hơn (ảnh hưởng nhiều đến dữ liệu hơn video). 
Hiệu ứng "cầu vồng", xuất hiện dưới dạng một vệt sáng giống như cầu  vồng loé lên, thường theo sau những vật thể sáng, khi nhìn từ cạnh này sang cạnh kia của màn ảnh, hay khi từ hình ảnh chiếu trên màn ảnh quay sang nhìn vật thể ngoài màn ảnh. Chỉ có ít người nhìn thấy hiệu ứng này, hoặc ta có thể thấy bằng cách nhìn nhanh ngang qua màn ảnh. Có 2 loại máy chiếu DLP, loại cũ có 4 phần trên bộ lọc màu, loại mới có 6 phần và bộ lọc màu quay nhanh hơn, điều đó làm giảm hiệu ứng "cầu vồng" và tăng độ bão hoà màu. Hiệu ứng "vầng hào quang" (hay lộ sáng). Nó có thể gây khó chịu cho  những người sử dụng máy chiếu xem phim tại nhà. Về cơ bản, đó là một dải xám xung quanh rìa của hình ảnh, gây ra do ánh sáng "đi lạc" bị bật ra khi đụng các cạnh của các tấm gương nhỏ trên chip DLP. Có thể khắc phục bằng cách tạo một đường biên đen rộng vài inch quanh màn ảnh, "vầng hào quang" sẽ rơi trên đường biên này. Tuy nhiên, hiệu ứng "vầng hào quang" ít thấy rõ trên các chip DLP mới, chẳng hạn như chip DDR. Nói chung, DLP là công nghệ tốt hơn LCD cho việc xem phim tại nhà. Một  số máy chiếu dành cho việc xem phim tại nhà hầu như không bị hiệu ứng "vầng hào quang". Nhược điểm của DLP không phải mọi người đều nhận thấy. Tùy thuộc vào khả năng xử lý hình ảnh của não mà một số người cảm thấy nhức đầu, hoa mắt và thấy vệt cầu vồng viền quanh đối tượng chuyển động nhanh. Hiện tượng này xuất hiện là do đối tượng chuyển động quá nhanh nên có sự xê dịch trong quá trình tổng hợp các lớp ảnh đơn màu diễn ra trong não. Để loại bỏ hiện tượng này triệt để, dĩ nhiên máy chiếu DLP cũng được phát triển theo hướng sử dụng 3 chip DMD nhưng giá thành hiện nay còn rất cao, khoảng trên 20.000 USD một máy. Một số nhà sản xuất máy chiếu DLP 1 tấm khác đang tìm cách tăng tốc độ quay và tăng số màu trên bánh quay màu. Điều này đã phân hóa dòng máy chiếu DLP: hướng đến phòng chiếu phim gia đình, nhà sản xuất dùng bánh quay 6 màu, tốc độ 120Hz (tương đương 7.200 vòng/phút) trong khi máy chiếu cho ứng dụng nghiệp vụ thì vẫn dùng bánh quay 4 màu (có màu trắng) với tốc độ quay từ 120Hz cho đến
180Hz. Tuy vậy, cách khắc phục này không thể loại bỏ hoàn toàn hiện tượng vệt cầu vồng. CÔNG NGHỆ LCD Máy chiếu LCD (liquid crystal display, tạm dịch là hiển thị tinh thể lỏng) tổng hợp hình ảnh màu dựa trên 3 màu cơ bản là đỏ, lục và xanh dương (RGB) như cơ chế đang được dùng phổ biến trong chế tạo màn hình, in ấn. Nguồn sáng trắng ban đầu được tách thành 3 nguồn sáng đơn sắc là đỏ, lục, xanh dương và được dẫn đến 3 tấm LCD độc lập. Nếu điểm ảnh trên LCD ở trạng thái đóng, ánh sáng không thể xuyên qua thì điểm ảnh biểu diễn trên màn hình là đen. Tương tự, độ sáng của điểm ảnh cũng thay đổi tương ứng theo trạng thái mở của điểm ảnh LCD. Điều khiển 3 tấm LCD đóng mở điểm ảnh theo thông tin ảnh số, ta thu được 3 ảnh đơn sắc theo hệ màu RGB. Sau đó, tất cả được tổng hợp một cách tự nhiên trong một lăng kính theo cơ chế ánh sáng trước khi xuất đến màn chiếu. light source: nguồn sáng o red dichroic mirror: gương sắc đỏ o blue dichroic mirror: gương sắc xanh o dichroic mirror "wavelength selector": gương chọn lọc bước sóng o mirror: guơng phản chiếu o LCD: bộ phận hiển thị tinh thể lỏng o dichroic combiner cube: thành phần tổng hợp 3 sắc đỏ, xanh lục, xanh o
lens: thấu kính o Ưu điểm của LCD LCD nói chung có "hiệu quả ánh sáng" hơn DLP (hình ảnh sẽ sáng hơn với  LCD, với đèn có cùng công suất). LCD có khuynh hướng cho độ bão hoà màu cao hơn. Tuy nhiên, độ bão  hoà màu cao hơn làm cho ta thấy máy chiếu nhìn toàn bộ là sáng hơn, dù là máy chiếu DLP trắng có thể sáng hơn. Vì lý do này, nếu đặt một máy chiếu LCD 1000 lumen kế bên một máy  chiếu DLP 1200 lumen và cho chiếu hình màu, ta có thể thích máy chiếu LCD do độ sáng của nó. LCD có khuynh hướng cho hình ảnh sắc nét hơn (hội tụ chính xác hơn).  Ưu điểm của máy chiếu LCD 3 tấm là thể hiện phong phú sắc độ màu, sắc nét và độ sáng cao. Do tổ hợp cùng lúc 3 màu RGB với nguồn sáng ổn định, không suy giảm, máy chiếu LCD 3 tấm tái hiện màu phong phú và chuyển tiếp màu mượt hơn công nghệ DLP 1 tấm. Độ sắc nét của máy chiếu LCD 3 tấm trội hẳn DLP trong các ứng dụng nghiệp vụ. Độ hiệu quả ánh sáng (ANSI lumen xuất ra/công suất đèn) của máy chiếu LCD cũng có phần nhỉnh hơn DLP. Khuyết điểm của LCD Hiệu ứng "ca-rô" làm hình ảnh trông bị "vỡ hạt".  Cấu tạo lớn hơn, vì có nhiều thành phần bên trong hơn.  Hiện tượng "điểm chết" - các ảnh điểm có thể luôn tắt hay luôn mở, được  gọi là điểm chết. Nếu máy chiếu có nhiều điểm chết, nó sẽ gây khó chịu cho người dùng. Các tấm kính LCD có thể bị hỏng và thay thế rất đắt tiền. Chip DLP cũng  có thể bị hỏng nhưng tương đối hiếm vì có ít linh kiện bên trong hơn. Nhược điểm của máy chiếu LCD thường thể hiện khi chiếu phim là lộ điểm ảnh và màu đen không thật. Tuy nhiên, với thế hệ máy chiếu phân giải XGA hiện nay, mắt thường rất khó phân biệt được điểm ảnh. Với thế hệ D4 mới nhất mà
Epson chế tạo, khoảng phân cách giữa hai điểm LCD đã giảm từ 3 micron xuống 2,5 micron. Còn để tạo được màu đen tự nhiên, Epson vừa áp dụng kỹ thuật thay đổi động cường độ sáng trong mẫu máy Dreamio EMP-TW200H. Chế độ cinema tối ưu cho mục đích chiếu phim tự động giảm công suất nguồn đèn trong khoảng 1.500lm đến 500lm. Để thể hiện được những chi tiết khuất trong vùng tối hoặc vùng sáng, Epson có chức năng tăng cường mức trắng và đen (black & white level enhancer): đường gamma sẽ được chỉnh cong lên khi khung hình tối và chỉnh cong xuống trong trường hợp khung hình sáng. Kính lọc cinema mà Epson vừa đưa vào giúp lọc bớt màu lục, xanh dương nên màu da người có phần hồng hào hơn, màu sắc chuyển mượt và sâu hơn. Texas Instruments từng tài trợ một thử nghiệm để chứng minh máy chiếu LCD nhanh xuống màu hơn DLP. Kết quả thử nghiệm cho kết quả đúng nhưng tuổi thọ của tấm LCD giờ đã được nâng lên nhiều nhờ công nghệ chế tạo LCD HTPS (high temparature polysilicon) của Epson cho phép LCD chịu được nhiệt độ 1.000 độ C. CÔNG NGHỆ LCOS - Liquid Crystal on Silicon Công nghệ LCOS là giải pháp kết hợp được giữa 2 công nghệ LCD và DLP. Bên trên lớp đế gương phản chiếu là lớp phủ thạch anh lỏng. Ứng với trạng thái đóng hoặc mở của thạch anh mà tia sáng nguồn được phản chiếu trên lớp đế gương hoặc không, tạo ra điểm sáng hoặc tối. Hơn nữa, việc chế tạo LCOS có thể thực hiện ngay trên những dây chuyền sản xuất vi mạch bán dẫn hiện có nên chi phí sản xuất dễ chấp nhận hơn. Ưu điểm của LCOS Ưu điểm lớn nhất của công nghệ LCOS là tạo được hình ảnh mượt, không hề lộ điểm và vượt qua cả chip DLP Mustang phân giải cao (1280x720). Độ sắc nét của LCOS trội hơn DLP đồng thời thể hiện màu tự nhiên hơn. Một điểm khác cũng hết sức quan trọng là máy chiếu LCOS hoàn toàn không gây ra hiện tượng vệt cầu vồng hay hoa mắt cho người xem. Khuyết điểm của LCOS
Điểm yếu hiện tại của công nghệ này là độ tương phản chưa cao: hiện mới chỉ đạt đến 800:1 trong khi công nghệ LCD và DLP hiện tại đã đạt đến 6.000:1. Ngoài ra, tuổi thọ bóng đèn LCOS còn đang ở mức 1.500 giờ và giá thay thế còn rất cao. KẾT LUẬN Máy chiếu công nghệ DLP nhìn chung được ưa thích cho việc xem phim tại nhà và tính di động. Máy chiếu LCD thì tốt hơn cho các đòi hỏi cao về màu sắc.