quarta-feira, 1 de dezembro de 2010

DLP® - Digital Light Processing ou Processamento Digital de luz




É uma tecnologia usada em projetores e vídeo projetores. Foi originalmente desenvolvida pela Texas Instruments, em 1987 pelo Dr. Larry Hornbeck. Em projetores DLP®, a imagem é criada por espelhos microscópicos organizados em uma matriz sobre um chip semicondutor, conhecido como Dispositivo Microespelhado Digital ou Digital Micromirror Device (DMD®).

Cada espelho representa um pixel na imagem projetada. O número de espelhos corresponde à resolução da imagem projetada. As matrizes 800x600, 1024x768, 1280x720, e 1920x1080 (HDTV) são os tamanhos DMD® mais comuns.

Estes espelhos podem ser reposicionados rapidamente para refletir a luz através de lentes ou sobre um dissipador, chamado de descarga de luz ou light dump, de acordo com a terminologia Barco. O rápido reposicionamento dos espelhos essencialmente é o chaveamento entre os estados ligado (on) e desligado (off) permite ao DMD® variar a intensidade da luz refletida através das lentes, criando contrastes de cinza ao branco (espelho na posição 'on') e ao preto (espelho na posição 'off').

Cores na projeção DLP®
Há dois métodos primários pelos quais os sistemas de projeção DLP® criam uma imagem colorida, os que utilizam um único chip DLP® e os que utilizam três chips.

Projetores de chip único
Em um projetor com um único chip, as cores são produzidas colocando um disco de cores color wheel (disco de newton) entra a lâmpada e o DMD® onde é refletido através do conjunto ótico. O disco de cores é geralmente dividido em quatro setores: Cores primárias: vermelho, verde e azul. e uma seção vazia para controlar o brilho. Visto que o setor vazio reduz a saturação, em alguns modelos de projetor ele pode ser efetivamente desativado, e em outros casos é desconsiderado. O chip DMD® é sincronizado com o movimento de rotação do disco de cores, assim, o componente verde é mostrado quando o a secção verde do disco de cores está na frente da lâmpada. O mesmo vale para as seções vermelha e azul.As imagens verdes, vermelhas e azuis são então mostradas a uma velocidade suficientemente alta para que o observador veja a imagem composta totalmente colorida. Nos primeiros modelos a rotação era de uma volta por frame. Nos modelos posteriores as rotações passaram a ser de duas ou três voltas por frame, e também com a repetição do padrão de cores no disco, significando a repetição da sequência em até seis vezes por frame.

O efeito "Arco-íris" no DLP®
Este artefato visual é melhor descrito como breves cintilações de com sombreamentos das cores primárias, observadas na maioria das vezes quando o conteúdo projetado se caracteriza por objetos brancos e/ou brilhantes em um fundo predominantemente escuro e/ou preto, a apresentação dos créditos no final de muitos filmes é o exemplo mais comum. Alguns espectadores dizem que sempre percebem estes pedaços de arco-íris, enquanto outros afirmam que só os percebem quando deixam os olhos sobra toda a imagem e não apenas em um só objeto. Há ainda os que não percebem este efeito de maneira alguma. O efeito está intimamente ligado ao conceito do limiar de fusão de cintilação ou flicker fusion threshold.

A imagem à esquerda mostra como um círculo branco se parece enquanto uma câmera está se deslocando horizontalmente, utilizando um longo tempo de exposição. A luz branca é visivelmente dividida entre seus componentes de cor. Quando isto é visto a olho nu chamamos de efeito arco-íris. As várias imagens do círculo são apenas quadros individuais do circo e não tem relação como efeito arco-íris. O efeito arco-íris ocorre apenas nos projetores DLP® de chip único. Visto que os projetores deste tipo usam um disco de cores, como descrito anteriormente, apenas uma cor é realmente mostrada a qualquer tempo. Como os olhos percorrem a imagem projetada, as cores separadas tornam-se visíveis, resultando na percepção do arco-íris.

Os fabricantes de deste tipo de projetor utilizam artifícios para minimizar este problema. Estes artifícios utilizam discos de cores com velocidades de 2, 3 ou 4 velocidades. Por exemplo, um disco de seis segmentos (RGBRGB (R=red, G=green, B=blue)) girando a uma velocidade de 2x equivale a um disco de três segmentos (RGB) girando a 4x.

Uma outra maneira é trocar o disco de cores por outro em que as cores estejam dispostas em uma espiral arquimediana. Esta forma faixas de cores que se movem para baixo ou para cima na tela. Geralmente com discos segmentados há uma pausa entre as cores enquanto ocorre a transição entre as mesmas no disco. Isso significa que quanto mais segmentos houver, mais escura a tela ficará. Em compensação, com um disco espiral, os espelhos podem projetar mais de uma cor a cada vez, subindo ou descendo a tela de acordo com o disco do giro.

Sistema da Projeção de 1-CHIP DLP®
Televisores, sistemas de Home Theater e os projetores de multimídia usando a tecnologia de DLP® operam com um único chip de microplaqueta como descrita acima.
A luz branca passa através de um filtro da roda de cor, causando a luz do vermelho, a verde e a azul para ser refletida na superfície do chip de DLP®. O switching dos espelhos, e a proporção do tempo são "ON" ou "OFF" é coordenado de acordo com a cor que brilha neles. O sistema visual humano integra a cor seqüencial e vê a imagem completamente colorida.

Sistema da Projeção de 3-CHIP DLP®
Um projetor DLP® de três chips utiliza um prisma para dividir a luz emitida pela lâmpada e cada cor primária é direcionada ao seu próprio chip DMD, onde então são recombinadas e direcionadas para as lentes de projeção. Sistemas DLP® de chip único são capazes de projetar uma gama de 16,7 milhões de cores (24 bits de níveis de cor), enquanto os sistemas DLP® de três chips podem projetar até 35 milhões de cores.

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