Видеопроектор – это один из самых важных инструментов для создания интерактивных инсталляций. На различных интернет-ресурсах полно информации по всевозможным проекторам. В этой же статье будет рассказано об их применении в интерактивных представлениях.

В первой части речь пойдёт об аппаратном устройстве проекторов (объектив, яркость проектора, поверхности для проецирования), во второй части более подробно будут рассмотрены программное обеспечение и настройка проекторов.

Эта статья поможет собрать все разрозненные кусочки информации в единое знание, чтобы Вы могли принять обдуманное решение при выборе проектора для создания инсталляций.

Проекторы различаются по размеру: от карманных пико-проекторов до больших уличных проекторов размером с холодильник. Также проекторы различаются по цене: от нескольких сотен долларов до нескольких сотен тысяч долларов. В техническом плане любой проектор можно представить, как совокупность светящегося элемента, отображаемых элементов и объектива. Некоторые люди считают проектор «магическим» устройством, хотя на самом деле это всего лишь фонарик, который переносит квадратное изображение на некоторую поверхность. В этой статье будут затронуты следующие вопросы:

• Планирование инсталляции
• Обзор существующих типов проекторов
• Различные классы проекторов
• Как определить внутренние параметры проектора /Как правильно читать и интерпретировать документацию
• Как правильно рассчитать яркость проецируемого изображения
• Зависимость качества видеосигнала от длины кабелей
• Техническое обслуживание и меры предосторожности при работе с проектором
• Экспериментальные технологии проецирования и будущее проекторов

Ниже представлен список вопросов, на которые Вы должны ответить прежде, чем выбрать проектор для своей инсталляции. Каждый из этих вопросов важен при выборе проектора. Некоторые их этих вопросов будут подробнее рассмотрены далее:

• Что представляет собой объект или поверхность для проецирования?
• Используется ли для проецирования обычный экран? Будет ли проекция прямой или обратной?
• Проецирование будет выполняться на ткань или твёрдую поверхность?
• Какой цвет имеет поверхность для проецирования?
• Что именно Вы хотите спроецировать? Плоские объекты или сложную геометрию? Будут ли это какие-то необычные фигуры/кривые/архитектурные или скульптурные решения?
• Что представляет собой окружающее пространство?
• Инсталляция будет представлена внутри помещения или на улице? Днём или ночью?
• Насколько яркое освещение в месте представления инсталляции? Будет ли это ярко освещённая комната или сумеречное пространство? Присутствует ли световой дизайн?
• Как вы будете монтировать и размещать проектор?
• Есть ли возможность просверлить потолок для крепления проекторов?
• Как Вы будете протягивать кабели от управляющего компьютера к проекторам? (Позже будет рассказано о длине кабеля)
• Будут ли люди или другие объекты взаимодействовать с проекторами?
• Будут ли создаваться тени?
• Изображение какого размера Вы хотите получить?

Перед тем, как начать разрабатывать план своей инсталляции, желательно посетить помещение или место, где она будет представлена. Таким образом, Вы лучше прочувствуете пространство, получите информацию о размещении розеток электропитания и особенностях освещения. Следующее, что нужно сделать – это получить фотографии и чертежи помещения, где будет проходить Ваше представление, даже если Вы уже посетили лично это место. После этого нужно набросать примерное размещение инсталляции на бумаге, выполнить 3D-моделирование на компьютере или создать уменьшенную модель инсталляции.

На фото Вы видите инсталляцию «Onion Skin» («Луковая кожура») от Оливьера Ратси. Этот проект представляет собой рекомпозицию времени и пространства с использованием перспективы.

Типы проекторов

Методы освещения и вывода изображения, используемые в видеопроекторах делятся на несколько типов. Каждый из этих типов имеет свои плюсы и минусы. Каждая технология использует различную комбинацию световых источников, зеркал, фильтров и  линз. Ниже дано краткое описание каждого типа проекторов.

DLP-проекторы

Это один из наиболее используемых типов проекторов. С такого проектора Вы получите наибольшую отдачу затраченных на него средств. Большая популярность DLP-проекторов в том, что эта технология позволяет отображать тёмные изображения лучше, чем LCD-технология, что особенно важно для маппинга. Существует две разновидности DLP-проекторов: одночиповые и трёхчиповые.

В одночиповых проекторах свет от источника проходит через быстро вращающееся многосегментное цветовое колесо. Эти стеклянные сегменты окрашиваются в один из трёх  цветов. Лучше если сегментов будет семь или более. Затем свет отражается от матрицы из управляемых микроскопических зеркал. Каждое такое зеркало определяет яркость конкретного пикселя.

И наконец, луч проходит через фильтры и объектив. Синхронизация между вращением цветового колеса и движением зеркал определяет цвет, получающийся на выходе.

Самым заметным побочным эффектом у одночиповых DLP-проекторов является «эффект радуги», который возникает, когда Вы быстро перемещаете взгляд из стороны в сторону. Этот эффект также заметен при съёмке проекции некоторыми типами камер, особенно CMOS DSLR. Вы можете минимизировать этот эффект, уменьшая выдержку камеры. «Эффект радуги» практически отсутствует у трёхчиповых DLP-проекторов, которые разбивают световой луч на цвета наподобие LCD-проекторов, так что синхронизация цветов происходит без цветового колеса.

Трёхчиповые DLP-проекторы дороже, но они используются в основном в качестве кинопроекторов и имеют яркость более 10,000 люмен.

LCD-проекторы

Существует несколько различных видов LCD-проекторов, но для получения наилучшего качества изображения рекомендуется выбирать 3LCD-проектор. В LCD-проекторе свет от источника проходит через три  цветных фильтра, которые расщепляют белый свет на красный, зелёный и синий цвета. Затем эти три цветовых луча проходят через массив жидких кристаллов, включая и выключая пиксели, и тем самым формируя изображение.

Потом с помощью призмы трёхцветные сегменты объединяются в единый луч/изображение, который затем направляется на линзу. У LCD-проекторов нет «эффекта радуги», а полученное с их помощью изображение проще снимать на камеру. Но LCD-проекторы не могут выдавать достаточно глубокий чёрный свет (скорее это буде тёмно-серый).

На видео ниже представлена разборка LCD-проектора и демонстрация его работы:

LCoS-проекторы

Технология LCoS(Liquid Crystal on Silicon — жидкий кристалл на кремнии) – это нечто среднее между DLP- и LCD-технологиями с преимуществами обеих. На подложке LCoS-кристалла имеется отражающий слой, поверх которого находится жидкокристаллическая матрица. В этой технологии отсутствует цветовое колесо, что делает метод разбиения света на цвета похожим на тот, что используется в LCD-технологии.

Главной проблемой этой технологии является малый диапазон контрастности (от полностью чёрного до яркого белого цвета) по сравнению с DLP- или LCD-технологиями.

Гибридные проекторы

Пока таких проекторов не очень много, но они есть. Они славятся необычайно долгим сроком службы лампы (до 20,000 часов по сравнению с 2000-3000 часов для обычных ламп). В этих проекторах всё ещё используются традиционные способы формирования изображения, как у DLP- и LCD-проекторов, но всё чаще традиционные лампы заменяются светодиодами, лазером и т.д.

Проекторы на лазерных диодах

Это ещё один достаточно новый тип проекторов, которые пока не получили широкого распространения. Примером такого проектора является RedRay 4K от Sony. Также использование лазерных диодов в качестве источника света можно встретить в пико-проекторах Microvision. Самым главным преимуществом лазерных диодов является небольшое тепловыделение по сравнению с ксеноновыми лампами.

CRT-проекторы

CRT-проекторов сегодня уже практически не существует, но вдруг Вам захочется устроить вечеринку с налётом старины... CRT-проецирование было широко распространено в 90-х, в эпоху обратных проекций и больших телевизионных экранов. Такой проектор имел три электронных пушки (красную, зелёную и синюю), которые выстреливали электроны на поверхность, покрытую люминофором. Затем лучи проходили через объектив и попадали на поверхность для проецирования. Как правило, проекции были обратными.

Электронные пушки очень чувствительны к перемещению, поэтому такие проекторы требовали настройки после каждого передвижения. Сейчас эти проекторы  - всего лишь ненужный мусор.

Классы проекторов

Инсталляции бывают разные: это может быть небольшая интерактивная настольная игра в тёмной комнате с использованием одного пико-проектора, а может быть огромная рекламная проекция с использованием нескольких больших уличных проекторов. Поэтому так важно знать возможности  и понимать области применения каждого класса проекторов: пико, портативных, проекторов для инсталляций и больших уличных проекторов.

Карманные и пико-проекторы

• Ценовой диапазон: $100-500
• Диапазон яркости: от 10 до 500люмен
• Диапазон разрешений: от 640×480 до 1280×800

Пример такого проектора

Такие проекторы используются только в очень специализированных ситуациях. Они имеют ограниченный диапазон яркости (обычно меньше пары сотен люмен). Не стоит ожидать от таких проекторов хорошего изображения больше полуметра в ширину даже в достаточно тёмном помещении. Пико-проекторы в качестве источников света используют светодиоды и лазеры.

Некоторые пико-проекторы питаются от батарей (или легко переделываются под такое питание). Маленькие размеры таких проекторов накладывают ограничения на поддерживаемые разрешения: Вы с большей вероятностью найдёте проектор с разрешением 854×480 нежели 1080p. Так как пико-проекторы используются с небольшими экранами, то можно сэкономить на цветопередаче и контрастности.

Одно из преимуществ пико-проекторов – это неограниченная глубина резкости, что позволяет выполнять чёткие проекции на близко расположенные объекты. Цена этих проекторов, как правило, сопоставима с нижним ценовым диапазоном офисных проекторов (от 300 до 500 долларов).

Портативные проекторы

• Ценовой диапазон: от $400 до $2,000
• Диапазон яркости: от 500 люмен до 3000 люмен
• Диапазон разрешений: от 1024×768 до 1080p

Пример такого проектора

К этому классу относятся дешёвые портативные проекторы, которые можно применять в небольшом офисе или аудитории. Как правило, они имеют одну лампу, мало весят, имеют мало настроек яркости и небогатые параметры для настройки всторенного ПО. Некоторые проекторы этого класса не поддерживают круглосуточный режим работы, так что имейте это в виду.

Недостаточный диапазон яркости накладывает ограничения на проекционное отношение (throw ratio, отношение расстояние от проектора до экрана к ширине получаемого изображения) и размер изображения. У некоторых портативных проекторов очень ограничены настройки масштабирования и отсутствует функция сдвига объектива.

В этом классе Вы можете найти проекторы с очень маленьким проекционным отношением (<0.7), но их яркость будет недостаточной, расположить проекторы можно будет на расстоянии 1.5- 2.5 метра от поверхности проецирования.

Если на улице тёмная непроглядная ночь и экран для проецирования небольшой, Вы можете попытаться использовать портативные проекторы вне помещения. В противном случае, даже не мечтайте об этом.

На фото – инсталляция «Cloud Pink» от студии Everyware

Продолжение следует...