Excellent article sur les projecteurs: technologie, objectif, choix, perspectives de développement

Le projecteur multimédia est depuis longtemps devenu un gadget familier pour les bureaux, les présentations, les salles de réunion, les musées et les établissements d'enseignement. De plus en plus souvent, les projecteurs sont utilisés à la maison. Ces appareils survivent dans un climat concurrentiel assez difficile (les écrans plasma, LCD et laser sont concurrents des projecteurs), tout en n'ayant qu'un énorme avantage - une grande diagonale de l'image projetée.



L'abondance de technologie utilisée pour produire des projecteurs pose le problème du choix. Comme le notent les experts de Pult.ru, les acheteurs qui ont l'intention d'acheter un projecteur imaginent rarement ce qu'ils veulent, ce qui conduit souvent à des erreurs de choix. Cet article traite des principaux critères de choix des projecteurs et des perspectives de développement des technologies modernes utilisées dans leur production.

Lampes

Jusqu'à présent, les sources lumineuses les plus courantes dans les projecteurs sont les lampes à décharge à haute pression. Et ce sont ces lampes qui sont reconnues par le talon d'Achille de la plupart des projecteurs modernes, car la plupart d'entre elles nécessitent un remplacement après 1000 - 4000 (dans de rares cas 8000) heures de fonctionnement.

Cet impressionnant consommable doit être remplacé tous les 3 à 4 ans, et avec une utilisation intensive plus fréquente. Des ingénieurs de fabricants de renommée mondiale ont tenté de résoudre le problème d'une source de lumière peu gourmande en ressources.

Uhp

Les lampes de projection les plus couramment utilisées sont l'UHP (Ultra High Performance). Le principe est simple - une décharge brille dans la lampe, qui se produit entre les électrodes de tungstène dans la vapeur de mercure, qui sont sous haute pression. Les principaux avantages de ces lampes sont la forte intensité relative du rayonnement lumineux avec une taille de source assez compacte, ainsi que de bonnes performances de rendu des couleurs.



Les inconvénients des lampes UHP sont une diminution progressive de l'intensité du rayonnement sur toute la durée de fonctionnement et une durée de vie relativement courte (2000 heures). En partie, le premier inconvénient a été compensé par l'ajout de réactifs spéciaux, qui contribuent à la restauration du tungstène sur les électrodes. L'utilisation de verre de quartz de haute pureté, qui permet de maintenir un équilibre d'énergie thermique générée pendant le fonctionnement de la lampe, prolonge partiellement la durée de vie de la lampe.

HCX

Les lampes de projection HCX ou les lampes aux halogénures métalliques, comme d'autres, émettent de la lumière en raison de la décharge de plasma d'un arc électrique produit dans un gaz sous haute pression. Ils se distinguent de l'UHD par l'ajout de certains halogénures métalliques à la vapeur de mercure, ce qui permet de rendre plus uniforme la caractéristique spectrale du rayonnement lumineux.



Le problème avec ces lampes est la perte de luminosité progressive, mais en même temps constante, jusqu'à 50% pendant le fonctionnement de la source. Le temps de fonctionnement de ces lampes est comparable à d'autres homologues à décharge de gaz.

P-VIP

P-VIP est une autre variante des lampes à décharge au mercure pour le projecteur. Ce type peut être considéré comme l'apogée de l'évolution des lampes à projection au mercure. La durée de vie de ces lampes peut atteindre 6000 à 8000 heures, l'intensité de rayonnement et l'uniformité du spectre sont comparables à HCX, tandis que le P-VIP n'a pas de maladie de «diminution de la luminosité liée à l'âge», la lampe brille tout aussi bien tout au long de sa durée de vie. Malgré le succès de l'extension de la durée de vie de ce type de lampe, leurs problèmes n'ont pas été fondamentalement résolus.



Xénon

Un autre type de lampe à décharge pour projecteurs est le xénon. Comme son nom l'indique, au lieu de la vapeur de mercure dans la lampe est du xénon comprimé. Les lampes au xénon sont plusieurs fois supérieures au mercure en termes de puissance, de pression et, par conséquent, d'intensité lumineuse.



La puissance des lampes au xénon varie de 2 à 15 kW, et la pression du gaz dans la lampe atteint 300 atmosphères, ce qui a prédéterminé leur utilisation dans les projecteurs de cinéma professionnels et est extrêmement rare dans les modèles de démonstration et domestiques extrêmement coûteux. Comme le dit le proverbe, "Tout le meilleur pour les enfants dans les salles de cinéma."

Comparaison des spectres au xénon et au mercure
Axe X - longue longueur d'onde en nm
Axe Y - recul
le graphique bleu est le xénon, le rouge est le mercure

Heureusement, l'utilisation de lampes à décharge à haute pression est en train de mourir progressivement, laissant la place à des sources de lumière plus avancées. Leur utilisation nous permet de fournir des indicateurs de luminosité et de contraste relativement élevés, mais, comme je l'ai déjà noté, ils sont chers et nécessitent périodiquement un remplacement.

Pas une lampe - LED vs laser

Une alternative aux lampes à décharge, apparues au début du siècle dernier, sont les LED et les lasers. Chacune de ces sources présente l'avantage d'un fonctionnement continu. En fait, les LED et les lasers sont capables de fournir au moins 20 000 heures de fonctionnement et, dans certains cas, de fonctionner plus longtemps. De plus, les projecteurs LED et laser peuvent réduire la distance minimale à l'écran. Les grands avantages des projecteurs laser par rapport aux autres types incluent une haute qualité d'image et un manque total de "capricieux" sur la surface sur laquelle l'image est projetée. C'est regrettable, mais les deux alternatives présentent des inconvénients caractéristiques.


Inconvénients des LED

Malgré les progrès impressionnants réalisés au cours des 8 dernières années, la plupart des projecteurs à LED à coût égal sont inférieurs aux projecteurs à lampe en termes d'intensité du flux lumineux. Pour la plupart des modèles, le flux lumineux de la source ne dépasse pas 1000 -1200 ANSILm, et dans la plupart des cas, il est inférieur à 1000. Un autre problème avec les projecteurs LED est le niveau de bruit pendant le fonctionnement, qui dépasse souvent 35 dB. Cependant, ces lacunes sont progressivement éliminées, il convient de rappeler qu'au moment de la sortie des premiers projecteurs LED série fabriqués en série (2008-2009), le record de luminosité de ces derniers était d'une valeur de 350-400 ANSILm.

Inconvénients des projecteurs laser

Le principal inconvénient des projecteurs laser est le prix. Malgré la production en série de projecteurs laser au cours des 10 dernières années, le prix n'a pas chuté à un chiffre raisonnable dans la compréhension de la personne moyenne. De plus, la source de scintillement et la saturation artificielle de certaines couleurs sont liées aux inconvénients tangibles des appareils laser. Dans certains modèles, il existe des transitions assez nettes dans la palette de couleurs, ce qui peut être gênant lors d'une visualisation prolongée. Il convient également de noter que certaines des difficultés de reproduction des couleurs peuvent être facilement éliminées par des paramètres supplémentaires.



Schémas hybrides

De plus en plus de modèles hybrides apparaissent sur le marché, qui utilisent à la fois un laser et des LED comme sources lumineuses. L'utilisation de cette approche vous permet de compenser les lacunes d'une source par une autre. La plupart des examens et des tests comparatifs de ces systèmes réussissent au niveau des projecteurs de lampes, tout en conservant le principal avantage des sources alternatives - une énorme ressource opérationnelle. Le seul inconvénient est le coût indécemment élevé.

Avantages et inconvénients des principes de base du travail

Avant de donner des recommandations spécifiques sur le choix des projecteurs, vous devez parler un peu des types de ces appareils. Les types de projecteurs suivants sont les plus largement représentés sur le marché aujourd'hui:

• DLP (3DLP)
• LCD (3LCD)
• LCOS (SXRD, D-ILA)
• 3led

Chacun des principes n'a pas de sens en détail, car il existe plus qu'assez de matériel encyclopédique dans le réseau. Je pense qu'il vaut mieux s'attarder sur les avantages et les inconvénients de chacun d'eux. Je vais entrer dans un débat prolongé avec des amateurs partiaux sur ce qui est vraiment mieux que 3DLP (DLP), LCD (3LCD), LCOS ou 3LED. En rapport avec les différentes tâches qui sont définies devant les projecteurs, les avantages d'une technologie particulière déterminent le choix, et dans le segment premium, les lacunes technologiques sont atténuées un peu moins que complètement. Je peux seulement noter que plusieurs puces valent mieux qu'une, car elles vous permettent d'augmenter la qualité de l'image de plusieurs façons.

DLP et 3DLP - champions en contraste

Avantages du DLP:

• contraste élevé, noir réaliste;
• hautes capacités de teinture des couleurs;
• la plus large gamme de modèles et de fabricants parmi ceux du marché;
• plus adapté à la création de cinémas maison, grâce à un transfert d'images plus réaliste;
• dans les anciennes lignes, il n'y a pas de distorsion optique;
• ne nécessite pas d'entretien supplémentaire, protégé de la poussière;
• peut être utilisé efficacement pour les jeux et la 3D.

Inconvénients du DLP:

• Luminosité assez faible (en particulier les soi-disant valeurs de luminosité des couleurs) des modèles économiques, qui perd par rapport aux autres technologies;
• Les modèles budgétaires montrent un effet arc-en-ciel;
• L'image des projecteurs DLP monopuce scintille, ce qui est visible lors de la prise de vue vidéo et peut être plus fatigant pour la vue;
• Coût plus élevé des solutions d'image de haute qualité.

En fait, tous les inconvénients, à l'exception du DLP à matrice unique à coût élevé, ne s'appliquent pas aux projecteurs à trois puces, appelés 3 DLP, qui en même temps maintiennent un contraste élevé, comme l'un des principaux avantages.

3LCD - leaders de la luminosité des couleurs

Avantages du 3LCD:

• Haute luminosité lors de la comparaison de règles plus jeunes;
• En règle générale, une plus grande commodité lors de la configuration de l'optique;
• Certains des modèles économiques peuvent être utilisés dans des pièces sombres;
• En termes de rapport prix / résultat, ils sont idéaux pour une utilisation comme projecteur de présentation de bureau et projecteur éducatif pour un petit public;
• Dans les lignes budgétaires offrent une reproduction des couleurs plus réaliste (sauf pour les tons noir et gris)

Inconvénients du 3LCD:

• Gamme limitée, monopole sur l'utilisation de la technologie;
• Contraste faible, noir réaliste (gris);
• Vulnérabilité à la poussière, nécessité de remplacer les filtres par un spécialiste;
• Les artefacts (concavité ci-dessus) sont visibles sur les écrans avec une grande diagonale;
• L'apparition d'artefacts (boucles) lors de la lecture de scènes dynamiques dans les jeux et la 3D.

Dans les anciennes lignes, le problème du faible contraste a été résolu (technologie C2Fine)

LCOS - Cher Golden Mean

Avantages du LCOS

• LCoS est supérieur à LCD et DLP dans la plus haute résolution disponible;
• En raison du placement des éléments de contrôle derrière la couche réfléchissante, ils sont épargnés de la caractéristique «peigne» de l'écran LCD (3LCD);
• L'efficacité de la technologie est supérieure à celle de l'écran LCD (3LCD);
• Le facteur de remplissage (le rapport de la zone de travail à la surface totale de la matrice) en LCoS est plus élevé que les projecteurs DLP et LCD;
• En raison de l'utilisation d'un substrat de refroidissement, la résistance des puces LCoS à la température est supérieure à celle des matrices DLP et LCD, ce qui vous permet de créer des appareils plus puissants conçus pour les installations;
• Le contraste et le noir sont meilleurs que l'écran LCD;
• Ne scintille pas comme DLP;
• Le temps de réponse de la matrice LCoS est plus court que celui de l'écran LCD.

Inconvénients du LCOS:

• Représenté uniquement dans les segments Hi End et professionnels, ce qui a naturellement affecté le prix, il n'y a pratiquement pas de modèles budgétaires;
• La technologie est monopolisée par plusieurs sociétés, ce qui affecte sérieusement la gamme de produits;
• Dans les segments plus anciens, il n'a pratiquement aucun avantage sur 3 DLP et 3 LCD, à l'exception de la stabilité de la puce aux charges, tandis qu'à la même qualité d'image, il est plus cher;
• Largement en demande uniquement pour des installations coûteuses, en tant que technique de haute fiabilité.

3LED - vainqueurs des distances marathon

Avantages de 3 led:

• Absence de scintillement;
• Contraste supérieur à 3 LCD;
• L'utilisation d'une source de lumière presque éternelle;
• Absence d'effet arc-en-ciel et autres artefacts;
• Haute fiabilité.

Inconvénients 3 LED

• Faible luminosité
• Bruit au travail, atteignant 35 à 40 dB;
• Assortiment limité: 2 à 3 projecteurs de quelques fabricants;
• Dans certains cas, instabilité du spectre;
• Le coût élevé de quelques solutions à haute luminosité.

Caractéristiques clés

Lors du choix d'un projecteur, il convient de considérer un certain nombre de caractéristiques dont dépendra le résultat.

Luminosité

Si nécessaire, calculez le flux lumineux du projecteur pour un public ou une salle, dont l'éclairage est conforme aux normes sanitaires et hygiéniques en vigueur (une salle où vous pouvez lire et travailler, vous pouvez multiplier 756 par la surface de l'écran en mètres carrés.
Vous trouverez ci-dessous un tableau pour calculer la luminosité requise par le projecteur, en fonction de la zone d'écran sous un éclairage suffisant pour la lecture.






Autorisation

Ci-dessous, je donne la conformité des normes et des autorisations en fonction du format.

1. Format d'image 4: 3:

• VGA (640x480),
• SVGA (800x600),
• XGA (1024x780),
• SXGA (1280x1024),
• SXGA + (1400x1050),
• UXGA (1600x1200),
• QXGA (2048x1536).

2. Le format d'image est 16: 9, 16:10, 15: 9 ou autres:

• W XGA (1280x768 ou 1280x780),
• HD720 (1280x720),
• W VGA (864x480),
• W SVGA (1024x576),
• Full HD (1920x1080),
• WUXGA (1920 x 1200),
• HD 4K (4096x2400).

Uniformité de l'éclairage

Un paramètre rarement indiqué qui montre le rapport entre l'éclairage périphérique minimum de l'écran et le maximum au centre. Dans le projecteur pour regarder des films et des jeux et dans les appareils professionnels, la valeur d'uniformité doit dépasser 70%.

Et un peu plus sur le contraste

Le contraste a un effet maximal sur la qualité d'image dans les pièces sombres. À bien des égards, par conséquent, les modèles de projecteur à contraste élevé sont utilisés comme élément des systèmes de cinéma maison. Si nécessaire, pour obtenir une image distincte dans des intérieurs éclairés, il faut se fier à la luminosité.

Solides - quoi et à qui

Comme je l'ai déjà noté, les gens qui achètent des projecteurs imaginent rarement celui dont ils ont besoin, qui est parfois utilisé par des vendeurs pas si décents.

Je vais commencer par les établissements d'enseignement, où le projecteur vous permet de faire des présentations et des films éducatifs. Les exigences de qualité sont minimes, alors qu'en règle générale, il y a des exigences de prix et, dans certains cas, de luminosité. Pour les pièces où la gradation est possible, les projecteurs monopuce DLP, 3 LED ou 3 LCD avec une luminosité de 700 à 1000 ANSIlm conviennent, dans les pièces où il y a un problème de gradation, vous avez besoin d'une sortie lumineuse plus puissante, respectivement, de 1000 ANSIlm et plus. En règle générale, dans le rapport luminosité / prix, 3 projecteurs LCD gagnent. De plus, pour les pièces avec possibilité de gradation, le DLP est considéré comme préférable.



Le choix d'un projecteur professionnel pour les présentations sera également lié aux conditions de travail et aux tâches, la seule différence étant qu'en règle générale, une résolution plus élevée (HD) est requise pour une entreprise, et le coût augmentera en conséquence.

Pour les présentations professionnelles et le travail à long terme, des projecteurs laser et hybrides 3 DLP, 3 LCD et LCOS peuvent être utilisés, qui fournissent un travail à long terme et une image de haute qualité, en règle générale, avec une résolution FullHD et WUXGA, 4K HD. Les valeurs de flux lumineux de ces projecteurs, conçus pour fonctionner dans des pièces lumineuses, ainsi que pendant la journée dans la rue, peuvent atteindre 20 000 ANSIlm.

Malgré la concurrence féroce des téléviseurs LCD et des écrans plasma, les projecteurs cessent d'être exotiques à la maison. Pour les systèmes de cinéma maison et de jeu, la plupart des experts recommandent les projecteurs DLP et 3DLP, car ces derniers déforment moins l'image et fonctionnent beaucoup plus efficacement en mode 3D.



Les sources de lumière les plus attrayantes et prometteuses dans les projecteurs sont les lasers et les LED, qui, toutes choses égales par ailleurs, donnent des cotes au reste de la ressource opérationnelle. Les experts disent que l'avenir leur appartient et que l'avenir est déjà proche. Selon les calculs de plusieurs fabricants, les lampes à décharge seront abandonnées dans les 10 prochaines années.

Le matériel est basé sur les commentaires des experts de pult.ru, le matériel graphique des sites est utilisé: myprojector.ru, projecteur-lamps.ru, viking.ru, giga-line.ru, stereo.ru

PS Le coût des projecteurs, selon la destination, varie dans une très large gamme; les projecteurs de 19790 à 10 452 850 sont présentés dans notre catalogue. Si on parle de pédagogie, de bureau, le coût moyen de ces derniers (en fonction des caractéristiques et de la technologie utilisée) varie de 19790 à 300 000. Dans le cas d'équipements pour les cinémas maison et les jeux, si vous ne touchez pas aux gammes professionnelles et HI END, le coût moyen d'un tel projecteur sera d'environ 90 000 - 150 000 (là encore, selon les caractéristiques et la technologie utilisées ogii). Les informations présentées sur les prix sont plutôt arbitraires, le prix dépend en grande partie du fabricant, des fonctions, de la conception et des capacités de l'appareil.