Остальное

Руководство по выбору проектора для создания интерактивных представлений. Часть 03

Существуют онлайн-калькуляторы и специальные приложения, позволяющие узнать оптимальное размещение оборудование для инсталляции на основе throw ratio и других параметров. Полезно знать, как выполняется этот расчёт, так как онлайн-калькуляторы не всегда используют нужные Вам значения или результат расчёта представляется в каких-то странных единицах измерения или диагональных размерах.

Работа с проекционным отношением (throw ratio).

 Зная только значение throw ratio, можно вычислить ширину изображения и расстояние от проектора до экрана.

 


На фото – инсталляция «Light Leaks» от Кайла Мак Дональда и Джонаса Джонгейна

Throw ratio = Расстояние от проектора до поверхности проецирования / Ширина изображения

Например, для throw ratio = 0.5 и при расстоянии до экрана равном двум метрам получим изображение шириной 4 метра: 0.5=2/x.

Зная ширину изображения и параметр aspect ratio (соотношение сторон, например, 16:9 или 4:3) можно вычислить высоту получаемого изображения

Высота изображения = (1/aspect ratio) * Ширина Изображения

 

Возьмём предыдущий пример. При значении throw ratio = 0.5, удалении проектора от экрана на 2 метра и соотношении сторон 16:9 длина изображения будет:

Высота изображения = 1/(16/9) * 4 =  2.25 м

Теперь, зная ширину и высоту изображения, легко ответить на вопрос, будет ли оно достаточно ярким? Можно использовать это значения для определения видимости проекции по вертикали и горизонтали. Это нужно для того, чтобы определить насколько близко к экрану могут подходить зрители, чтобы не отбрасывать тени. Большинство проекторов автоматически учитывают это, изменяя и смещая изображение на выходе.

Рекомендуется проводить все расчёты с запасом в несколько процентов, так как производители зачастую несколько приукрашают параметры своих проекторов. Но в тоже время будьте осторожны, чтобы запас не оказался слишком большим, иначе потеряете в разрешении и яркости изображения.

Как определить яркость проецируемого изображения.

Существует несколько способов определить яркость проецируемого изображения. Один из них – думать о проецируемом свете, как о тюбике с конечным количеством фотонов. У Вас всегда одинаковое количество света, но чем на большую поверхность вы его распространяете, тем тоньше получается слой, а. следовательно, снижается и яркость. Главная задача – поддерживать одинаковое количество люмен на квадратный метр = Общая яркость/Площадь проецирования

Например, 2000 люмен/4 м^2 = 500 люмен/м^2

В идеале, на один квадратный метр должно приходиться не меньше 6 люмен. При меньшем значении изображение теряет яркость и контрастность, становится размытым и тусклым.

Но есть несколько факторов, которые влияют на восприятие яркости изображения, к ним относятся:

  • Тип экрана /коэффициент усиления экрана – его отражательная способность
  • Тип поверхности для проецирования  – это может быть стена здания, группа деревьев или обычный виниловый экран.
  • Окружающее освещение (например, это может быть тусклая галерея или комната с ярким освещением)

Тип поверхности также влияет на общую яркость и контрастность. Структура стен и экрана, внешние элементы зданий, драпировки, является проекция прямой или обратной – всё это оказывает влияние на яркость изображения. Старайтесь избегать слишком тёмных поверхностей, поскольку они поглощают практически весь попадающий на них свет. Но в некоторых ситуациях серые экраны предпочтительнее белых, так как серый цвет поглощает окружающее освещение, что делает изображение более контрастным.

Обратное проецирование также снижает яркость изображения в той или иной степени в зависимости от материала, из которого изготовлен экран. Обратное проецирование имеет побочный эффект – в центре экрана напротив лампы проектора создаётся область с повышенной яркостью, световое пятно. Чтобы избежать этого эффекта, надо использовать экран из материала, который очень хорошо рассеивает свет. Экраны с малой отражательной способностью хорошо рассеивают свет, делая изображения более ярким. Но такие экраны делают изображение менее контрастным, так как поглощают окружающее освещение. Экраны с низкой отражающей способностью лучше подходят для обратного проецирования, так как они распределяют свет по всей поверхности.

Экраны с высокой отражающей способностью кажутся не такими «прозрачными» и более контрастными, но при обратном проецировании в центре экрана создаётся световое пятно. Существуют специализированные экраны – например, экраны 3M от Vikuiti. В них используется светопоглощающий слой со стеклянными вкраплениями, что позволяет устранить световое пятно в центре экрана, и в то же время этот слой поглощает окружающий свет, позволяя отобразить на экране глубокий чёрный цвет.

Можно измерить освещённость окружающего пространства с помощью люксметра, чтобы Вам было легче понять, насколько ярким нужно сделать изображение. Существуют люксметры, измеряющие освещённость в фут-ламбертах. Считается, что оптимальной яркостью проекции будет яркость в 8 раз превышающая яркость окружающего света. Например, при яркости окружающего света в  5 фут-ламберт, рекомендуемая яркость проекции будет составлять 40 фут-ламберт. Но изображение можно сделать ярче (или тусклее) в зависимости от среды и желаемого эффекта.

Если Вы решите поставить два одинаковых проектора друг на друга, то проекция от этого НЕ будет выглядеть в 2 раза ярче. Например, у Вас есть два проектора с яркостью 4000 люмен каждый. Казалось бы, что общая яркость должна составить 8000 люмен, но восприятие глазом яркости нелинейно. Поэтому изображение будет выглядеть ярче, но не в два раза. Можно использовать два одинаковых проектора, поставленных друг на друга, чтобы охватить в два раза большую площадь. Два установленных таким образом проектора изменяют восприятие контрастности – чёрный цвет уже не будет выглядеть таким чёрным. Для оптимального восприятия надо, чтобы проецируемое изображение имело как можно больше контраста с окружающим освещением. Именно по этой причине кинофильмы показывают в тёмном помещении.

В идеале, при использовании двух проекторов нужно, чтобы один из них относился к классу проекторов для инсталляций (или уличным проекторам) и имел функцию сдвига объектива, а другой на аппаратном уровне мог выполнять перспективные искажения. В противном случае попиксельное выравнивание двух изображений может стать непосильной задачей. Конечно, можно выполнить выравнивание двух изображений с помощью программы, но тогда придётся дублировать выходной видеосигнал на два потока.

Качество видеосигнала и длина кабелей

Путь, который проделает видеосигнал – это ещё один очень важный пункт при планировании инсталляции. Аналоговый и цифровой сигналы имеют свои плюсы и минусы. Прежде всего, убедитесь, что Ваш компьютер совместим (или имеет необходимые адаптеры) с тем типом видеосигнала, который Вы собираетесь использовать.

Видеосигнал может передаваться по одному из следующих интерфейсов.

DVI/HDMI

DVI и HDMI – наиболее используемые на сегодняшний момент интерфейсы для передачи видеосигнала. DVI поддерживает широкий диапазон разрешений. С самыми большими разрешениями можно работать посредством кабеля DVI-D. Кабель Single Link DVI, работающий в одинарном режиме, имеет более низкую пропускную способность – около 3.96 Гбит/с. У разъёма отсутствуют центральные пины. Максимальное разрешение видео 1920×1200 (60Гц). Возможности кабеля Dual Link DVI ограничиваются только техническими возможностями Вашей аппаратуры. Пропускная способность этих кабелей составляет 9.9 Гбит/с.

Вот основные формулы, которыми пользуются для расчёта параметров видео.

  • Ширина разрешения * Высота разрешения = Общее количество пикселей
  • Общее количество пикселей * Частота обновления видео = Количество пикселей в секунду
  • Количество пикселей в секунду * Битовая глубина = Пропускная способность (бит/с)

Пример расчёта для разрешения 2560х1440, частоты 60 Гц и битовой глубины в 24 бита.

2560*1440 = 3,686,400 пикселей

3,686,400 * 60 Гц = 221,184,000 пикселей в секунду

221,184,000 * 24 = 5,308,416,000 бит/c = 5.3Гбит/с

Лучше использовать DVI-кабели длиной не более 10 м, хотя в спецификации интерфейса допускается длина кабеля до 15 м. HDMI-кабели большой длины более надёжны и пользуются большим спросом, поэтому найти хороший длинный HDMI-кабель проще. Признаками того, что Вы используете слишком длинный или некачественный кабель являются:

  • непредсказуемое поведение видеосигнала;
  • странные шумы в виде пикселей, особенно заметные в чёрных областях и на градиентах. Это результат того, что некоторые биты не были корректно переданы по кабелю. Пример такого дефекта - на фото ниже.

Вы можете просто купить длинный HDMI-  или DVI-кабель, если он выглядит достаточно толстым и у Вас есть время на его проверку. Но лучше приобрести специальные удлинители, если требуется проложить кабель длиной более 30 метров. Удлинители бывают разными по качеству и цене. Не стоит ожидать от 20-долларового удлинителя неизвестной фирмы  стопроцентной надёжности.

Существуют усилители сигнала, удлинители по витой паре (Cat5/Cat6), удлинители по оптоволокну. Удлинители по витой паре используются для VGA/DVI/HDMI, но некоторые из них не работают с определёнными видео или отображающим устройством, так что обязательно тестируйте своё оборудование перед представлением на совместимость. Удлинители по оптоволокну – самые лучшие. Они передают чистый качественный видеосигнал, при этом длина кабеля между удлинителями может быть до 300 м. Оптоволокно – очень хрупкое (перегибы кабеля и неаккуратное обращение с ним могут разрушить стекло, находящееся внутри) и требует профессионального обращения при его укладке. Использование оптоволокна – самый дорогой вариант удлинения, поэтому удлинители и кабель можно взять в аренду.

Ещё обратите внимание на то, как удлинитель передаёт EDID-пакеты. EDID – это формат данных, содержащий базовую информацию о мониторе, в том числе сведения о разрешении и частоте. Если не будет осуществляться обмен пакетами EDID, то Вы долго будете мучиться, пытаясь выяснить, почему же Ваша система не работает. Некоторые удлинители передают EDID-данные по сетевому кабелю (Cat5), так что учитывайте это при проектировании системы кабелей. Существуют такие устройства, как EDID-эмуляторы и DVI-докторы, которые встраиваются между источником видеосигнала и монитором. Эти устройства забирают EDID-данные от монитора и хранят их на случай, если какое-то устройство (вроде коммутатора) нарушает целостность кабеля между монитором и источником сигнала. DVI-доктор «очищает» DVI-сигнал от всего лишнего, упрощая его передачу на расстояние. Получается что-то вроде усилителя.

SDI/HD-SDI

Использование кабелей HD-SDI – отличный способ передать видеосигнал на большую дистанцию. Их часто используют для передачи HD-видео с камер в коммутатор или записывающую систему. Эти кабели используют разъём BNC. Для пересылки HDMI-/DVI-сигнала по HD-SDI-кабелю потребуется конвертер, так как большинство компьютеров не имеют устройств захвата сигнала HD-SDI. Примером такого устройства является карта захвата Black Magic.

VGA

VGA – это самый распространённый аналоговый интерфейс для передачи видео, который всё ещё используется. Он позволяет передавать видео разрешением до 1080p, но в скором времени VGA выйдет из употребления, так как в ближайшее десятилетие появится интерфейс 4K. VGA-кабели хороши для передачи видео низкого разрешения на большие дистанции без использования усилителей, но для профессионального применения VGA не подходит.

Чем больше разрешение видео, которое Вы пытаетесь передать по кабелю, тем меньше вероятность, что Ваш компьютер или проектор распознает устройство на другом конце этого кабеля, поскольку скорость передачи видео будет очень низкой. Кроме того VGA присущи аналоговые помехи, некоторая размытость видео и искажение цветов. Особенно все эти проблемы заметны при передаче видео на большие расстояния и при использовании низкокачественных источников видеосигнала.

Кроме того при использовании аналогового кабеля возникают небольшие смещения пикселей, чего никогда не произойдёт при использовании цифрового кабеля.

Техническое обслуживание и меры предосторожности при работе с проекторами

Советы по техническому обслуживанию проекторов

Никогда не отключайте проектор при горящей лампе. Это может привести к выходу лампы из строя! Вентиляторы в проекторе включаются на минуту или две, чтобы охладить лампу, подготовив её к следующему включению. Если отключить горячий проектор, затем включить его снова, спровоцировав включение лампы, то можно причинить вред нити накаливания, тем самым сократив время жизни лампы. Если Вам всё-таки пришлось отключить работающий проектор, дайте ему остынуть в течение 10-30 минут, а потом включайте снова. Не пытайтесь включить проектор немедленно, надеясь на то, что заработает его вентилятор.

Вентиляция очень важна для проектора!

Проектор должен всасывать холодный воздух, направлять его на лампу, тем самым охлаждая её. Нагретый воздух должен выходить с другой стороны проектора. Без циркуляции воздуха внутри проектора температура лампы может подняться до опасного значения. К счастью, большинство проекторов имеют датчики, следящие за температурой лампы. При достижении некоторого порогового значения происходит автоматическое отключение проектора. Возможно, Вы захотите избежать автоматического отключения проектора во время долгого представления.

В большинстве инструкций к проекторам не рекомендуют располагать проектор лежащим на боку, так как это может ухудшить прохождение воздушных потоков через него и сократить срок службы ламп. В некоторых проекторах лампы расположены необычным образом. Поэтому расположение проектора на боку может привести к тому, что нить накаливания  будет расположена не по центру внутри лампы.

Замечания по размещению проекторов

Если Вам не хватает пространства для размещения проектора, чтобы получить желаемы размер изображения, возможны несколько вариантов выхода из ситуации. Можно использовать несколько проекторов, настроив их соответствующим образом. С короткофокусными проекторами (у которых throw ratio < 0.8) можно использовать зеркала. Зеркало – хороший способ увеличить расстояние, но с одной оговоркой: это должно быть зеркало с передней отражающей поверхностью. Такое зеркало имеет отражающее покрытие на верхнем слое, а не под стеклом. А обычное зеркало с отражающим покрытием на задней стороне даёт двойное изображение и искажает цвета, так как световой луч будет «прыгать» между стеклом и отражающей поверхностью.

Короткофокусные объективы и решения с зеркалами имеют значительный побочный эффект – смещение проекции. При использовании зеркал проектор должен быть значительно выше или ниже центральной точки желаемого экрана. Иногда, проектор размещают на 1-1.5 метра ниже (выше) самого экрана. Расположение проектора по центру экрана приведёт к возникновению существенных деформаций и уменьшению изображения (преимущественно по высоте).

Использование широкоугольного/короткофокусного объектива приводит к уменьшению глубины резкости, что нужно учитывать для тех инсталляций, в которых глубина резкости очень важна. При использовании короткофокусных объективов резкость и яркость изображения гораздо меньше, чем при использовании длиннофокусных объективов, поэтому маппинг с ними может стать достаточно проблемным. Совместно с объективом, у которого throw ratio < 0.4, обычно  используется искривлённое зеркало, позволяющее увеличить резкость изображения.

Экспериментальные технологии и будущее проекторов

Ниже будут представлены устройства, которые на сегодняшний день выглядят очень необычно.

Наверняка, многие виджеи мечтали о проекторе со встроенной инфракрасной камерой, которая бы выполняла съёмку через объектив самого проектора в масштабе 1:1. Такое устройство упрощало бы выравнивание изображения с камеры и интерактивного контента.

DLP-модуль для встраивания проектора в другие устройства от Texas Instruments

Пико-проектор с ультрафиолетовой лампой от Texas Instruments

Инфракрасный проектор с разрешением 1080p от Projection Design -

4K-проектор от Sony

Проектор Remote Light Source от Projection Design позволяет разместить источник света в нескольких метрах от Вас, чтобы решить проблему нехватки расстояния или повышенного шума (яркость такого проектора сейчас около 2000 люмен)

Создатели самодельных проекторов тоже часто подкидывают интересные идеи. Например, проектор с LCD-экраном и линзой Френеля выглядит достаточно необычно - и

Исталляция «Line segments space»(«Пространство ломаных линий») от Kimchi and Chips, 2013 год.






DVD Russian VJ's Vol 2

russian vj Человек не может жить без музыки. И в то же время музыка становится только началом некой цепочки, к которой тянутся люди в свободные часы и во время самых радостных праздников.

Музыка рождает танец, движение вслед за мелодией, вместе с ритмом, способное надолго придать отличное настроение эмоциональный подъем.

Есть и другое направление – к музыке добавляется изображение, уже чужое движение, за которым человек следит, сопереживая.

подробнее

DVD Russian VJ's vol 1

russian vj  Вы когда-нибудь задумывались о том, что за странные и, в то же время завораживающие, картинки двигаются на экранах в клубе на уютной вечеринке или на многотысячном фестивале, на краю земли?

Откуда берутся эти фрагменты? Почему очень сложно описать словами то, что находится перед глазами всю ночь?

Кто следит за тем, чтобы ваши глаза впитывали музыку с экранов?

подробнее

Яндекс.Метрика Copyright by www.Malbred.com 2005