BILDÅTERGIVNINGSTEKNIKER

Även om du har ett riktigt optimalt dedikerat hembiorum med rent och blytungt ljud från en grym ljudanläggning, perfekt mörkläggning med mattsvart tak och mörka reflexfria väggar, bra film i DVD-spelaren, sköna sittplatser, trevligt sällskap och goda nypoppade popcorn, så blir det ända inte en optimal filmupplevelse om du inte har en bra bildåtergivare! Vi skall i denna artikel mest prata projektorer, men många konsumenter föredrar naturligtvis också andra lösningar än just frontprojektion. Bakprojektion (storbilds-TV:s) är ett exempel, plasmaskärmar är ett annat, men majoriteten använder självklart vanliga TV-apparater. Men hur fungerar då de olika teknikerna och vad är det som skiljer dem åt?...

© 2005 BigScreen Entertainment

Televisionens historia
Den klassiska TV-apparaten är naturligtvis urmodern till alla moderna former av bildåtergivare. Den grundläggande tekniken är ett resultat av många forskares bedrifter och framsteg med fotoelektriska effekter redan under 1800-talet. Det var alltså under ungefär samma tidsepok som telefonen såg dagens ljus som även televisionen började utvecklas…

Det var tysken Karl Ferdinand Braun som 1897 gjorde det avgörande steget genom att utveckla katodröret som än idag i princip fungerar likadant. Ryssen Vladimir Kosma Zworykin, stationerad i USA, förde arbetet vidare och tog 1929 fram ett fungerande bildrör kallat Kinoskopet. 1947 var färg-TV:n ett faktum. Numera är finesser som 100 Hz, digitalt kamfilter och andra digitala bildförbättringskretsar mer eller mindre standard på en modern tv och än idag så står, i vår smak, vanliga tv-apparater för den absolut bästa bildkvaliteten! "Nackdelen" är dock bildstorleken som med sina maximala 36-40" knappast räcker för en övertygande bioupplevelse. För att nå "BigScreen-standard", det vill säga hembio enligt våra normer, så måste man börja på minst 100 tum anser vi! ;)

Karl Ferdinand Braun (1850-1918) & Vladimir Kosma Zworykin (1889-1982)

----------------------------------------------------------------------------------------------------

CRT
CRT står för för Cathode Ray Tube och betyder helt enkelt katodrörstub. Tekniken används i våra vanliga TV-apparater, bakprojektions-TV:s samt i frontprojektorer av CRT-typ. Katodrörsprojektion är nästan lika gammal som TV-tekniken i sig, men har självklart förfinats med åren. Redan på 40-talet fanns det prototyper av CRT-projektorer, även om det var först på 70-talet de blev något att räkna med på marknaden. Belgiska Barco var en av de första på marknaden ihop med amerikanska Electrohome (numera Christie). CRT-projektorer är tämligen stora och klumpiga maskiner med matchvikter på, i vissa fall, ändå upp till cirka 100 kg. Det måste ses som oerhört mycket jämfört med mer moderna och betydligt mindre system på endast ett par kg (LCD, DLP, osv..). CRT-projektorer är vanligtvis också relativt krångliga att ställa in korrekt och de kräver nästan alltid en fackman för att göra det rätt. Dessutom kostar de oftast också en mindre förmögenhet! Men de presterar å andra sidan i regel en utmärkt och för det mesta mer eller mindre oövervinnerlig bildkvalitet! En CRT projektor är alltså bland det bästa projektorval du kan göra om du kan leva med det höga priset, kalibreringskraven, otympligheten och det således begränsade användningsområdet…

Hur fungerar CRT?
Man skulle lite förenklat kunna tänka sig ett bildrör som en glasflaska med vakuum (ingen luft). Bottenplattan skulle då motsvara bildskärmen med sin skuggmask och sitt fosforskikt, och halsen motsvara röret som hyser elektroderna och elektron-kanonen. (Illustrationen bredvid visar en katodrörstub i en vanlig TV-apparat).

Katoden är den negativt laddade metallelektroden, placerad i ett vakuum i bildröret, som vid upphettning alstrar elektroner. Framför den sitter en anod som är den positivt laddade metallelektroden som drar till sig elektronerna från katoden. Denna ström av elektroner fokuseras och accelereras av flera anoder till en stråle som skjuts vidare via tre sammanbyggda ”elektronkanoner” genom rörets vakuum mot den fosforbeklädda glasskärmen. När fosforskiktet träffas av elektronstrålen antänds det och glöder vilket skapar ljus. Med hjälp av kopparspolar, deras magnetfält och voltstyrkor styrs elektronstrålen horisontellt och vertikalt för att snabbt ”måla upp” bilden vi vill se. Detta sker med ungefär samma upplägg som vi läser en text fast det sker med en sådan otroligt hög hastighet att inget mänskligt öga kan uppfatta det.

En TV-apparat fungerar på ungefär samma sätt som en CRT-projektor. Den största skillnaden är att man här använder ett bildrör istället för tre, det vill säga en elektronkanon (egentligen tre, men de är sammanbyggda till en enhet), samt en bildskärm. (Se illustrationen ovan). Denna bildskärm skall också, till skillnad från CRT-projektorerna, innehålla alla tre grundfärger på samma skärm. Därför lägger man dem omlott som RGB-pixlar (vanligast) eller som vertikala RGB-linjer (Sony Trinitron). Dessa pixlar eller linjer kan man med lätthet se med blotta ögat om man tittar riktigt nära sin TV-skärm. En skuggmask eller en ”apature grill” (Sony Trinitron) ser till att de tre elektronstrålarna träffar exakt rätt punkt på skärmen. En stråle för de röda bildpunkterna, en för gröna och en för de blå. En trio med en röd, en grön och en blå pixel bildar tillsammans en bildpunkt som, när ”den” träffas av elektronstrålen, kan återge vilken färg som helst. Mängden spänning som antänder varje pixel ger ett samspel dem sinsemellan (additiva färger) som genererar de färger vi uppfattar på skärmen (TV) eller på duken (projektor). (Läs mer om färger under ”Mätmetoder & bildfysik”). Eftersom bildrör är gjorda av glas så blir de väldigt tunga vid större storlekar och bland annat därför har industrin valt att mer eller mindre stanna vid ca 36 tum som maximal storlek. Vill man ha större bild än så, så är det projektorer eller plasma som gäller…

En storbilds-TV är i regel helt enkelt en CRT-projektor inbyggd i en ”låda” för att i princip fungera som en reguljär TV-apparat i storformat. Tekniken kallas också "bakprojektion". Till skillnad från en frontprojektor får kunden här (utan behov av extra tillbehör) alla finesser som känns igen från reguljära TV-apparater. TV-tuner med alla möjliga kanaler, bild i bild, Text-TV, osv… En frontprojektor kräver ju som regel någon form av extern TV-mottagare för att fungera som en storbilds-TV (till exempel en video). Med hjälp av en par stora speglar projicerar man en bild bakifrån (inifrån lådan) upp till storbilds-TV:ns halvtransparanta skärm i storleksklassen 40-60 tum. Här är konvergensinställningen helt avgörande för bildens kvalitet. Rätt inställd är en bakproj av idag ett mycket bra storbildsalternativ, men kalibreringsomfattningen brukar dessvärre vara ordentligt nedbantad jämfört med frontprojektorerna. Tekniken är en mycket bra kompromiss för dem som vill ha en större bild än en vanlig TV, men som inte vill gå hela vägen till en frontprojektor med filmduk. Bakprojektorer finns även med LCD och LCoS-teknik.

En CRT-projektor fungerar i princip som tre TV-apparater i en. Tre stycken elektronkanoner beskjuter varsin fosforbelagd glasskärm vars fosforskikt ”antänds” (det vill säga glöder) i de respektive grundfärgerna rött, grönt och blått. Ljuset alstras av det antända fosforskiktet i varje rör och kastas därefter vidare ut genom stora linser till duken där konvergensen blir väldigt viktig. Det betyder att alla tre bilder måste passas in perfekt på duken och överlappa varandra för att undvika färgskuggor och suddighet. Projektorernas maximala upplösning och ljusflöde beror dels på den maximala skanningsfrekvensen (läs mer om skanningsfrekvenser här), men även mycket på bildskärmarnas storlek i varje rör. 6-, 7-, 8- samt 9 tum är de vanligaste storlekarna inom hemmabio, men de finns även i 5- och 12 tums utföranden. Även typen av fokusering spelar roll. Elektromagnetisk fokusering är något bättre än elektrostatisk tack vare att tekniken genererar en mindre (det vill säga smalare) och ”vassare” elektronstråle. Betydelsen av vätske- eller luftkoppling (”coupling”) skall inte heller underskattas. Det handlar om huruvida projektorn har ett lager vätska innanför sina linser som hjälper att kontrollera färger och svärta, eller om den endast jobbar med luft. Detta är alltså grundfunktionerna i de tre rör/linser som sticker ut ur CRT-projektorns skal.

Rent teoretiskt har en CRT-projektor under lång tid varit "överlägsen" alla andra projektionstekniker. Här finns möjligheter till maximal svärta, extrema HDTV-upplösningar, enorma kontrastförhållanden, äkta och multipla bildformat, klockrena färgtemperaturer, mm, mm… Men i praktiken brukar dock oftast en bra TV-apparat, på grund av sitt pris, vara ett betydligt mer prisvärt köp om man kan leva med den begränsade storleken, som i sin tur just därför även döljer eventuella bildåtergivningssvagheter ganska bra.

CRT-projektorer är ofta väldigt stora och otympliga, förhållandevis krångliga att installera, kalibrera och underhålla och det hela bör alltid skötas av en fackman. Men å andra sidan så ger de i regel och i överlag den tveklöst bästa videobilden av alla projektionstekniker! (Anmärkning 20021101: DLP har knappat in, läs mer om DLP längre ned). För de allra enklaste CRT-modellerna utan linjedubblare brukar det i och för sig synas ett relativt tydligt horisontellt linjeraster över hela bilden, (detta syns ofta extra tydligt på NTSC filmer), men med hjälp av linjedubblering så försvinner problemet. Och en CRT-proj bör under inga omständigheter användas utan möjlighet till linjedubblering, så vi räknar inte detta som ett problem. (Läs mer om linjedubblering här). Vissa CRT-projar kan dessutom vara vätskekylda varpå du slipper det enerverande fläktljudet. Men tyvärr så är många, på grund av all värmeutvecklande högspänning, ändå kylda med fläkt. Hastigheten på dessa fläktar brukar dock inte vara speciellt hög vilket resulterar i en betydligt ”tystare” fläkt än de hos LCD- och DLP-projektorer där just fläktsurret kan vara den största negativa aspekten. En bra CRT genererar (trots elaka rykten) fullt tillräckligt ljusflöde för filmvisning, men kan dock vara mindre lämpliga för konstant upplysta databilder. En CRT-projektor har i regel högre kontrastomfång och bättre svärta, men oftast lägre ljusflöde i helt upplysta bilder. (Läs mer om ljusflöde och ljusmätningar under ”Mätmetoder & bildfysik”). En riktigt stor fördel är att en CRT kan kalibreras att visa alla kända bildformat som 4:3, 16:9, Cinemascope, osv till skillnad mot projektorer med fast upplösning som LCD, DLP, osv…

...

----------------------------------------------------------------------------------------------------

LCD
LCD är en förkortning för Liquid Crystal Display. Tekniken har, precis som CRT, ”ett par” år på nacken numera och de första experimenten är faktiskt så pass gamla att de kan dateras så långt bak som till 1800-talet. Men det är under de senaste 30-åren tekniken har utvecklats och förfinats till vad vi ser idag. TFT, eller ”Thin Film Transistor Display”, är en annan benämning där man syftar till själva LCD-panelernas strömförsörjning. Tekniken är marknadsledande inom dataprojektion och det är också här du oftast finner de mest ljusstarka maskinerna. LCD används inte heller bara inom projektion. Miniräknare, fickspel, digitalklockor, laptops, TFT-skärmar, LCD-TV:s med mera… alla använder de LCD-teknik i sina displayer…

Hur fungerar LCD?
Inom LCD-projektion byggs bilden upp av tre stycken små LCD-paneler, eller TFT-paneler som de som sagt också kan kallas. Tidigare fanns det även singelpanel-system som till exempel hos 90-talets mest omtalade hembioprojektor i lågprisklass; Sharp XV-310P, men numera används alltså endast tre paneler. Dessa består av vad som på engelska kallas polysilicon innehållandes små pixlar av ”flytande kristaller” som belyses bakifrån (det vill säga genomlyses) av en speciell metallhalid-lampa. Flytkristaller genererar nämligen inget ljus av sig självt. Vanligtvis är denna lampa av typen; Philips UHP (Ultra High Performance) med styrkan 120-250 watt, men det finns även lampor från andra tillverkare som till exempel Epson. Man använder en panel för varje färg, det vill säga en röd, en grön och en blå och med hjälp av speciella färgseparerande filter delar man upp det vita ljuset från lampan i sina tre grundfärger (rött, grönt och blått) som sedan träffar sin respektive LCD-panel. Därefter blandas denna färgseparerade bildinformation tillbaka via ett polariseringsprisma (Polarising Beam Splitter/Combiner) till en förhoppningsvis enhetlig och korrekt färgsammansatt bild.

Tre stycken RGB-pixlar från varsin panel bildar alltså tillsammans en bildpunkt som, med hjälp av ljuset från lampan, kan återge vilken färg som helst. Pixlarna ligger i ett rutnät på varje panel och förses via transistorer med små mängder spänning för att ”tända” eller ”släcka” respektive adresserad pixel. Denna teknik kallas från och med 2006 för "3LCD" för att tydligare påvisa att man arbetar med tre paneler...

Detta sker egentligen genom att flytkristallerna med hjälp av spänningsimpulserna ändrar position (se illustration bredvid) och således polariserar ljuset (likt solglasögon) från lampan ”till” (släpper igenom) eller ”från” (stängt) innan det kastas ut via linsen vidare till duken. Detta innebär att det är ganska lätt att få högt ljusflöde, men svårt att åstadkomma riktigt djup svärta. Det är ju svårt (läs omöjligt) att ”lysa svart” eller att blockera lampljuset helt med polariserande flytkristaller, som det egentligen handlar om. Tänk också på vår grundregel som säger att bilden kan inte bli mörkare än vad duken är i sig självt i rummet utan belysning! Det är ju bland annat därför en biografsalong är mörk, inte för att projektorn är ljussvag. Grundregeln är MYCKET enkel: maximal svärta kräver maximal mörkläggning!

Tyvärr blir UHP- och liknande projektorlampor också extremt heta och projektorerna skulle därför förstöras snabbt om inte det fanns en fläkt som kyler ned både lampan och LCD panelerna. Detta medför också ett ganska högt surr som gör allt för att störa stillsamma partier i filmen. Det finns ett fåtal modeller på marknaden där tillverkaren verkligen lagt energi på att försöka få ned detta missljud. Under 30 db räknas som relativt diskret.

Teknikens stora fördelar är att LCD maskiner oftast är av plug n´play modell som vem som helst kan ”installera”. Du får oftast mycket hög ljusstyrka och hög upplösning vilket passar perfekt för dig som även vill använda din projektor som dataproj i något mer upplysta miljöer. Färgåtergivning har länge varit en svaghet för LCD tekniken. På gamla modeller ser det till och med lite ”pastellaktigt” och overkligt ut, men nu verkar det som att industrin kommit till rätta med detta. De flesta moderna LCD-projektorer genererar faktiskt mycket god färgåtergivning som dessutom ofta kan kalibreras i ganska omfattande utsträckning.

Iris Delay?
ID eller "Iris Delay" som det populärt kallas är det nya problemet som kommit under 2004/2005 med den i övrigt goda idén/innovationen att implementera iris i LCD-projektorer. Detta gör man för att försöka kontrollera ljusflödet för att förbättra svärtan utan att göra avkall på potentiellt ljus i ljusa scener. Genom ett eller två iris, med minst det ena automatiskt kontrollerat, så ändrar projektorn irisöppningen efter den mängd ljus bilden innehåller. Detta genererar givetvis MYCKET djupare svärta i mörka scener när iris drar ihop sig, samtidigt som maximalt ljus i ljusa scener garanteras då iris öppnar sig. I och med denna teknik kan man mäta (i tillverkartermer/"mätningar") idag ända uppåt 7000:1 med en LCD-projektor. Problemet är bara att detta sker i en hastighet som i regel kan uppfattas ganska tydligt och man får nästan känslan av att man vrider på en dimmer. Det vill säga att bilden hinner växla innan iris hänger med = irisfördröjning ("iris delay"). Det andra problemet är att ljuset ändrar sig naturligtvis över HELA bilden och inte bara utvalda delar som med CRT- och DLP-teknik. Nedan försöker vi illustrera hur det kan te sig på en LCD-projektor med mycket grav och tydlig ID.

Uniformitetsproblem? (endast TV)
Denna aspekt saknar vad vi vet en erkänd term eller ett namn (och är lika svårt att döpa på ett bra sätt), men det är trots det ett mycket välkänt problem med LCD-TV:s. Det handlar om att ändå sedan skärmar med TFT-teknik kom så har industrin haft problem med att lösa betraktningsvinkeln kontra polariseringen av det bakomliggande ljuset. Med en LCD-projektor är inte de tre TFT-panelerna själva bilden vi ser, utan den "färdiga" bilden som studsar från duken mot våra ögon. Men med en LCD-TV så ser vi direkt på TFT-ytan där de små flytkristallerna gör sitt bästa för att blockera ljus i mörka scener. Detta har alltid varit svårt med denna teknik och det märks extra tydligt på en skärm som har snäv betraktningsvinkel, vilket många i alla fall har haft, även om det blir bättre och bättre. Sitter man rakt framför en LCD-TV kan man tillgodogöra sig extremt ljusstarka bilder med hög upplösning (som kräver högupplösta källor för att inte se ut som ovan), starka färger och (numera) relativt bra svärta med den senaste tekniken. Men så fort man reser sig ur soffan eller går omkring i rummet så kommer bildens ljusintensitet och framför allt svärtbotten at skifta tydligt på så gott som alla skärmar med denna teknik. Detta är ett problem som är så vanligt att man "måste" acceptera det, precis som "inbränningar" på en plasma-TV (läs om plasma längre ned). Illustrationen nedan är en smula överdriven effektmässigt, men problemet ter sig ungefär på det sättet och olika människor stör sig olika mycket. Förmodligen kommer branschen lösa det successivt framöver. OBS: Detta fenomen/problem gäller alltså inte LCD-projektorer, utan endast LCD-TV:s!

Tekniska skillnader mellan D5-baserade projektormodeller, december 2005

...

----------------------------------------------------------------------------------------------------

DLP / DMD
Förkortningen står för Digital Light Processing. DLP är den enda helt digitala bildåtergivningstekniken inom storbildsprojektion idag. Texas Instruments är tillverkaren bakom innovationen och det hela bygger på en teknik som egentligen kallas DMD (Digital Micromirror Device). Denna grundläggande teknik säljs vidare via OEM-avtal (se ”Värt att veta” för mer info om OEM) till diverse företag som tillverkar resten av den aktuella projektormodellen. DLP är förmodligen också framtiden inom den moderna biografen och till viss del har tekniken redan etablerat sig på vissa platser runt om i världen. DLP introducerades på biografer i USA 1999 i och med filmen "Star Wars - Episode I".

Hur fungerar DLP?
En DLP-projektor jobbar alltså med en DMD vilket är ett SRAM-chip (Static Random Acces Memory) som är täckt med små mikrospeglar av aluminium. Speglarna är otroligt små (endast 16 µm², med 1 µm mellanrum) vilket du kan se på bilden här under som visar ett ben från en myra placerat ovanpå en DMD-panel som jämförelse. Varje mikrospegel representerar en bildpunkt (det vill säga motsvarande tre stycken flytkristallpixlar i en LCD-projektor).

Under varje mikrospegel finns en liten krets som med hjälp av små elektrostatiska laddningar får varje spegel att vinkla sig i två lägen (”till” eller ”från”) i +/- 10 grader och därigenom spegla ut ljus från projektorlampan (till) eller inte (från). (Se illustration nedan). Vinklingen från och till ger en ”svart”, respektive en vit pixel/bildpunkt. Detta motsvaras i den digitala världen av ettor och nollor vilket alltså gör DLP till en helt digital teknik. Gråskalor skapas genom att spegeln flippar fram och tillbaka i en så hög hastighet att det svarta och det vita inför ögat blandas till grått ljus. Allt detta sker cirka 5000 ggr per sekund!

RGB-flimmer eller "Regnbågar / Regnbågseffekten"?
För att bilder dessutom skall kunna återges i färg så sitter det också ett roterande och transparent färghjul framför lampan med (ett eller två) färgfält för rött, för grönt och för blått. Hjulet roterar i en väldigt hög hastighet vilket genererar helbilder i varje grundfärg X-antal gånger per sekund, och ögat uppfattar därigenom bilder i fullfärg. Det mycket skarpsynta ögat kan dock även tyvärr uppfatta en mycket negativ och extremt debatterad biverkning av detta. Fenomenet är ett färgflimmer som kallas ”rainbow-effect” (eller "regnbågseffekt" på svenska). Vi kallar det även RGB-flimmer eftersom det mer beskriver vad som händer. Denna biverkning kan synas när du flackar med blicken över bilden. Speciellt under kontrastrika scener som vit text på svart bakgrund! Detta är naturligtvis en mycket negativ aspekt, men som tur är så är det inte alla som störs av den eller som ser den överhuvud taget. Somliga ser den, andra gör det inte. Undersökningar har visat att det handlar om ungefär cirka 25% av alla tillfrågade som stör sig på detta tråkiga fenomen. Utan det skulle en modern DLP av idag inte ha några direkta svagheter. För de som ser artefakten, så ser det ut ungefär som på vårt försök att illustrera fenomenet nedan...

Huruvida man uppfattar RGB-flimmer eller ej beror till stor del på vilken typ av färghjul tillverkaren har valt och rotationshastigheten på denna. De första DLP-modellerna (ursprungligen enbart för data) hade endast tre färgfält. Ett rött, ett grönt och ett blått plus i vissa fall även ett "tomt" vitt fält för att ge mer ljus i bilden, vilket passar bra för presentationsprojektorer som skall köras i ljusare miljöer än hembiorum. Dessa benäms RGBw med "w" för "white"! Men på senare tid, i och med hemmabions utbredning, så har man utvecklat färghjul som passar bättre för video än för data. De senaste modellerna idag har två färgfält per grundfärg (RGBRGB) för mer fyllig färgdynamik och ibland även ett eller till och med två extra fält som är mörka för att bättra på svärtan. Dessa kallar vi (RGBdRGB eller RGBdRGBd) med "d" för "dark". Här nedan listar vi alla de färghjul som finns och har funnits sedan starten...

• SPIN: Färghjulets "hastighet" relativt den ursprungliga hastigheten på 60 rps samt antal färgfält. Väldigt missvisande eftersom ett hjul med tre fält (RGB) i 120 rps kallas spin x2, medan ett hjul med sex färgfält (RGBRGB) kallas spin x4 bara för att varje färg läggs på en gång extra per hjulcykel. Hastigheten på själva hjulet är dock alltså detsamma med 120 rps. Källa till förvirring med andra ord!!!...
• RPS: "Revolutions Per Second" = Antal hela hjulvarv per sekund. Detta är den egentliga siffran som talar om hur snabbt hjulet roterar!
• FPS: "Fields Per Second" = Totalt antal hjulfält per sekund, inkl "white" eller "dark".
• Hz: Antal gånger som varje enskild grundfärg (Rött, Grönt eller Blått) läggs på per sekund. Man räknar inte "White" (w) eller "Dark" (d) som färgfält, utan ljuspåverkan. Därför påverkas inte Hz-talet av w- eller d-fält...

"Dithering"?
Ett annat, i och för sig mindre, men dock existerande problem för vissa, när det gäller DLP kan vara ett fenomen som kallas "dithering". Det handlar om effekten som uppstår när DMD-speglarna vippar så långsamt att de "syns". Ju mörkare gråton en DMD-spegel skall åstadkomma, desto långsammare vippar den. Just därför kan man (om man sitter för nära bilden) uppmärksamma ett slags brus i bildens mörka partier. Effekten ter sig ungefär enligt vår illustration nedan... (ser du inget brus i det svarta så är din monitor för mörkt inställd).

Andra mindre bra egenskaper är det ofta förekommande höga fläktljudet. Dessa projektorer blir, precis som LCD-projar, mycket heta och kräver därför kylning för att inte gå sönder. Fläktljudet kan i vissa fall i och för sig kan vara något lägre än hos en LCD maskin, men det förstärks å andra sidan av det vinande ljudet från det snurrande färghjulet vilket gör att DLP ofta låter mer än LCD.

1, 2 eller 3 chip?
De ”enklare” modellerna, det vill säga de som hittar till data/presentations- samt hembiomarknaden är av typen singelchip. DLP tillverkas dock även som dubbel- samt trippel-chippare. Men än så länge, och under några år framöver, kommer allt annat än singelchip-DLP vara prismässigt ointressant för alla privatkonsumenter som inte äger egna diamantgruvor...

I en 2-chips DLP delas lampans ljus först upp av ett färghjul med gult (rött + grönt) och magenta (rött + blått). Därifrån går ljuset till prisma som delar upp ljuset och skickar röda våglängder till en egen DMD medan grönt och blått ljus tillsammans (cyan) delar på den andra DMD:n. Cyan ihop med rött genererar slutligen alla färger tillsammans.

En 3-chips DLP fungerar principiellt som en 3-chips LCD. Man delar upp ljuset i alla tre grundfärger (rött, grönt och blått) via ett prisma. De tre ljusfärgerna träffar därefter en varsin DMD där det reflekteras innan bilden projiceras ut till duken. Denna teknik tillåter mycket högre ljusstyrkor samt eliminerar dessutom behov av färghjul och därigenom all risk för färgflimmer. 3-chips DLP spås, som tidigare nämnt, vara framtiden inom biografprojektion och visningar har redan pågått i USA sedan 1999 då Star Wars Episode I hade premiär.

...

TACK till Texas Instruments för alla bilder och illustrationer om DLP!

NYHET (december 2005): Se denna video från DLP.COM för en mycket illustrativ överblick av DLP-tekniken:

"Texas Instruments : DLP®-demo"

----------------------------------------------------------------------------------------------------

D-ILA / LCoS
Här har vi den allra senaste projektionstekniken som bara funnits i handeln sedan 1998. D-ILA är en förkortning för Direct-Drive Image Light Amplifier, vilket är en nyare variant av LCD utvecklad av den japanska tillverkaren JVC (Victor Company of Japan). Själva tekniken som driver en D-ILA projektor kallas dock LCoS vilken betyder Liquid Crystal on Silicon, och precis som namnet antyder så är tekniken nära besläktad med vanlig LCD-teknik. Skillnaden är att man här, i motsats till att genomlysa LCD-panelerna, istället reflekterar ljuset ifrån dem. Med denna teknik hoppas man, åtminstone delvis, komma till rätta med bland gamla LCD-problem som blek svärta och pixlighet. Men man strävar också efter att utvinna mer ljusflöde från lika starka lampor som tidigare. Det är också här man för närvarande finner den absolut högsta upplösningen (QXGA: 2048 x 1536) bland projektorer med fast upplösning.

Hur fungerar LCoS?
LCoS-projektorer använder, precis som DLP, antingen ett eller tre bildchip. Den senare lösningen är den vanligaste. Ett LCoS-chips bildyta är hur som helst uppdelat i flera olika lager. Bland dessa finns ett skyddande glaslager, ett lager med flytkristaller placerat mellan två ”adresseringslager” (alignment layers) och nederst ligger ett kisellager ("silicon") med de reflekterande pixlarna av aluminium samt all elektronik som styr flytkristallerna ovanför. Det geniala är just att eftersom alla elektronikkretsar ligger under pixlarna, istället för bredvid dem (vanlig LCD) så får man (precis som med DLP-teknikens DMD-speglar) en större aktiv bildyta. LCoS-teknikens pixlar täcker hela 92% av bildpanelsytan jämfört med vanlig LCD som endast täcker ca 60%.

Ett LCoS-chip i sig genererar inga färger utan bara en gråskala (liksom DLP). Färg måste därför adderas på något sätt. Vilket teknik man använder beror till stor del på om det handlar om ett singelchips- eller trippelchipssystem.

3-chips system är vanligast och här brukar man dela upp ljuset med speglar och ett prisma likt metoden man använder i vanliga LCD-projektorer. Lampans ljus färdas i det här fallet igenom färgfilter och speglar där det delas upp i grundfärgerna rött, grönt och blått. Därefter träffar ljuset ett prisma som tvingar respektive färg till en varsin LCoS-panel. Genom spänningsimpulser via silikonlagret till LCoS-panelens flytkristallager polariseras ljuset att träffa, eller icke träffa de högreflekterande aluminiumpixlarna under kristallagret. De sker alltså genom att flytkristallerna ändrar position att släppa igenom, eller blockera ljuset från att träffa pixlarna. Det reflekterade ljuset kastas därefter ut via linsen till duken.

För LCoS singelship-system finns flera sätt att addera färg. Ett sätt är att färga aluminiumpixlarna i rött, grönt och blått. Ett annat är att använda ett färghjul likt DLP-systemen (singelchip). Philips har tagit fram ytterligare en lösning avsedd för LCoS singelchipssystem som innebär ett slags ”rullande färgpålägg”. Med hjälp av en hårddiskmotor roterar man färgprismorna i optiken vilket gör att bilden ständigt visar alla tre RGB-färger samtidigt på en 3:e del av skärmen vardera. Dessa färgpålägg scrollas över bildytan med en hastighet av 180 Hz. Philips menar att denna lösning ger fullt utnyttjande av lampans kraft, jämfört med ett filtrerande färghjul som bara släpper igenom en 3:e del av ljuset över hela bildytan per färg. Utöver dessa sätt finns ytterligare några varianter att addera färg vilket gör LCoS till det tekniskt sett mest varierande systemet av alla projektionstekniker just nu. Man skulle i vilket fall som helst kunna säga att LCoS-tekniken principiellt sett är en "blandning av LCD- och DLP".

I egenskap av att vara teknikens utvecklare var självklart JVC den första tillverkaren att 1998 få ut en LCoS-projektor (JVC DLA-G1000) på marknaden och det skedde alltså under tekniknamnet D-ILA som således är JVC:s egna benämning på LCoS-tekniken. Men på tack vare OEM-avtal så finns nu LCoS även representerat från andra projektortillverkare som till exempel Hitachi, Sanyo och Philips. Fler kommer och även här är bakprojektion under stark utveckling!

...

"D-ILA Technical Guide"

----------------------------------------------------------------------------------------------------

PDP (Plasma)
PDP står för Plasma Display Panel och verkar vara framtidens TV (ihop med LCD-TV:s). Olika tillverkare har naturligtvis vissa små tekniska skillnader sinsemellan, men på det stora hela så fungerar den grundläggande plasmatekniken på det sätt vi skall beskriva här...

Fujitsu var den första tillverkaren som lyckades få fram en riktig plasmaskärm i 42 tums storlek till försäljning. Miyazaki Plant heter fabriken som ägs helt och hållet av Kyushu Fujitsu Electronics, Ltd. Året var 1996 och produkten ett resultat av oerhört extensiv forskning ända sedan 60-talet. Redan 1989 fanns faktiskt en enkel prototyp i 21 tum från Fujitsu och sedan 96 har alltfler tillverkare gett sig in i leken i förhoppning om att hänga på den våg som på sikt spås slå ut dagens TV-apparater. Innan det sker måste dock priserna sjunka rejält i takt med att kvaliteten ökar. Man skall som plasmakonsument i alla fall definitivt vara medveten om att man inte köper den genomgående bästa bilden idag, även om man köper den coolaste designen. En riktigt bra CRT-TV ger överlag en bättre bild för filmtittande mycket på grund av sin överlägsna svärta. Men självklart finns det andra aspekter med plasma som ändå gör dem intressanta, bland annat möjligheten att hänga skärmen på väggen naturligtvis. Dessutom utvecklas plasma naturligtvis år för år och i slutändan kommer tekniken med stor sannolikhet att ge bäst bildkvalitet. Potentialen finns där, helt klart! Men än så länge (år 2002) har vi en liten bit kvar innan vi når dit och därför är plasmaskärmar med sina höga priser bäst lämpade som displayenheter för företag, inte som hemmabioskärmar eller TV-apparater för gemene man. De stora tillverkarna idag är: FHP (Fujitsu/Hitachi-Plasma display), Panasonic (Matsushita), Pioneer, Nec och LG. Många av de övriga leverantörerna köper alltså teknik från någon av dessa tillverkare.

Hur fungerar Plasma?
Plasmaskärmar genererar bilder genom att applicera ström mellan två transparenta elektroder på baksidan av frontglaset. Elektroderna ligger mellan frontglaset och ett så kallat dielektriskt lager som i sin tur vilar på ett skyddslager. Elektroderna omges av en blandning av Neon- och Xenon-gaser som alltså är själva plasman.

När elektroderna tar emot tillräckligt mycket ström för att nå en viss ”antändningsnivå”, så sker en plasma-urladdning på den dielektriska ytan som resulterar i att det avges ultraviolett ljus. Detta UV-ljus tänder sedan fosforbeläggningen i den adresserade cellen (pixeln) som i sin tur avger sitt eget ljus.

Rött ljus alstras från en röd cell, grönt ljus ifrån en grön cell och blått ljus från en blå cell. Under skyddslagret finns cellbarriärer som separerar pixlarna ifrån varandra. Tre celler (pixlar), en röd, en grön och en blå, bildar tillsammans en bildpunkt. Intensiteten i varje färg kontrolleras genom att variera antalet och längden på varje strömpuls som når varje pixel.

TACK till NEC Scandinavia för dessa två illustrationer av plasmatekniken!

Inbränningar ("Burn Ins")?
LCD-TV:s har problem med betraktningsvinkeln och skalning av lågupplösta TV-signaler. När det gäller plasma-TV:s så har vi ett annat stort tydligt problem som många kan störa sig på, trots den i övrigt stora vackra bilden. Det handlar om så kallade "inbränningar". Det är inte SÅ hemskt som det låter de de inte är permanenta (utom vid mycket grov vårdslöshet och felanvändning), men de kan dock te sig retsamma för den kräsne ändå. Det handlar om att en plasma som visar en kontrastrik bild som vit text på svart bakgrund kan många gånger lämna en "spökskugga" av denna text i den svarta bakgrunden direkt efter att texten försvunnit. Man kan säga att det mesta som syns skarpt i en kontrastrik bild kan ligga kvar som en subtil "hinna" om bilden efteråt är mer eller mindre svart utan bildinformation. Detta försvinner dock omedelbart som bilden får ny ljus information på nytt då skuggorna "tvättas bort". Problemet illustreras nedan och ter sig olika kraftigt på olika plasmor, men i princip kan man säga att problemet finns ännu tyvärr obotligt i tekniken som sådan. Det är dock mycket få människor som stör sig nämnvärt på detta då plasma (och LCD) säljer som ALDRIG förr :)

...

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Den vanligaste jämförelsen...
...är numera (sedan 2004) helt klart mellan de två största (mest populära) blocken; LCD och DLP! Vi hoppas att vi i denna artikel ovan så rättvist, tydligt och pedagogiskt som möjligt redogjort för dem båda, och alla andra aktuella tekniker. Men som en avslutning vill vi också visa det som många undrar, hur de båda teknikerna ser ut sida vid sida på pixelnivå... (Plasma kan jämföras med LCD). Exemplet nedan visar med tusentals gångers förstoring 6x6 pixels/punkter, med en bildpunkt utlyft för tydlighetens skull. Här ser vi tydligt hur en bildpunkt representeras av tre pixels på LCD och en pixel på DLP.

Pixeltätheten hos LCD skall enligt uppgift vara ca 60% mot ca 90% på en DLP! Dessa värden är numera dock bättre för båda teknikerna sedan LCD fick D5 och DLP fick DarkChip3...

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Välj noga!

Lycka till i ditt val av bildåtergivare!