Оптика проекторов

Тема проекционной оптики довольно важна и особенно она важна для кинотеатральных проекторов и компактных презентационников. К проекционной оптике никто не относиться с должным вниманием. Ну, максимум инсталляторы встретившись с необычным загородным домом, начинают искать замену тому объективу, что идет с проектором по умолчанию и покупать нужного фокусного расстояния.

Когда  мы говорим про кинотеатральные проектора мы должны думать о том как данная оптика впишется в конкретные условия вашего дома, а когда мы покупаем портативные проектора для презентаций, мы начинаем вспоминать экономический кризис и те маленькие офисы, что теперь предпочитают снимать ваши партнеры.

Диафрагма

Одним словом главное, на что мы обращаем мы оптике при покупке проектора это расстояние от самого проектора до нашего экрана и естественно размер изображения, которое мы при этом получим. Однако, кроме фокусного расстояния оптике существует также и понятное относительного отверстия, то есть светосилы того или иного объектива. Относительное отверстие часто еще называют диафрагмой, что не совсем верно по существу, но столь общепринято, что даже не оспаривается. И часто так бывает, что, купив проектор с релизным световым потоком в 2000 люмен подсчитанных по системе ANSI, то есть прямо в объектив в центре экрана и по белому цвету, вы в итоге получаете реальных 1200-1400 люмен. Это часто просто видно невооруженным глазом, стоят два проектора с одинаковыми параметрами яркости, но с объективами с разными диафрагмами и все – яркость различна.

Просветление

Бывают различия даже у объективов одинаковых по фокусному расстоянию и относительному отверстию. Это, как правило, происходит, если производитель ставит на проектор дешевую непросветленную оптику. Просветление важный параметр оптики, от него зависит степень поглощения линзами части светового потока, который гасится на границе воздух-стекло. Для снижения подобного поглощения, на стекло в вакуумной камере наносят пары того или иного металла, создавая тончайшие слои просветления. Эффект просветления происходит от того, что на каждом новом слое нанесенном на поверхность стекла линзы угол преломления чуть положе изгибает проход луча света на границе стекло-воздух. В итоге, чем больше слоев просветления у линзы, тем меньше света она поглощает, и соответственно сквозь нее проходит больше света, а она сама меньше греется и от расширения меняет геометрию. Понятное дело, что отсутствие искажений в геометрии линзы приводит и к отсутствию искажений и в изображении на экране. У современных и мощных производителей проекторов оптика не просветленной не может быть, но проекторные компании без имени вполне могут поставить на свой проектор пластиковые непросветленные линзы.

Фокусное расстояние

Никто и почти никогда не дает параметров оптики проектора в релизах компании, но, тем не менее, у каждого проекционного объектива есть два фокусных расстояния – минимальное и максимальное, то есть при максимальном и минимальном увеличении изображения. Однако, за всеми этими умными словами всегда следует одно, широкоуголен ваш проектор или он длинофокусен.

Для того, чтобы не вводить покупателей проекторов в ступор, производители и продавцы решили демонстрировать им простые и понятные цифры расстояния до экрана и размера экрана при данном расстоянии в своем максимальном значении и минимальном. Широкий угол очень удобная штука, но есть у него свои неприятные нюансы, такие как, например, искажение формы демонстрируемого изображения, да и что греха таить часто и детализация страдает в таких проекторах, и особенно на краях экрана. Мало того, на многих ультракороткофокусных проекционных объективах из-за свойств конструкции невозможно поставить ни зумм, ни кольцо фокусировки. С одной стороны может показаться, ну зачем регулировать фокусное расстояние у проектора, у которого высочайшая глубина резкости, однако, на крайне малых расстояниях от экрана это полезно, а порой и необходимо.

С длиннофокусными таких проблем нет, зато появляется проблема размера помещений, потому как для установки такого проектора вам придется использовать большое, а самое главное глубокое в плане помещение. Средний фокус более распространен в объективах проекторов, и нивелирует недостатки обоих крайностей фокусного расстояния, но и имеет их недостатки, хотя и в меньшей степени.

Сменные объективы

Можно сказать, что сменные объективы сегодня прерогатива лишь страшно богатых проекторов. Мало того, если вы имеете дело с миром кинотеатральных проекторов для быта, то есть Full HD или максимум 2К, то чаще всего такие проекторы имею жестко встроенные объективы. А вот инсталляционные презентационные проекторы напротив чаще всего имеют как раз таки сменные объективы. Это понять легко, как правило такие проекторы и продаются без оптики и для каждого отдельного случая инсталляции выверяется и расстояние до экрана, и размер изображения на экране, а в таком случае принято рассчитывать оптическую группу исходя из того, что проектор жестко будет стоят в конкретной точке. То есть, подобрав среди ряда объективов свою оптику, пользователь решает все свои проблемы с инсталляцией.

Зумм

Зумм, он же вариообъектив, он же переменно-фокусный объектив, он же объектив с трансфокацией используется в проекторах без сменной оптики повсеместно, так как даже при использовании портативных проекторов, и даже самый небольшой зумм, позволит вам не двигать лишний раз корпус самого проектора. Любопытно, что классический русский язык предполагает написание слово зумм, с одной буквой «м», но словообразование современного русского языка сегодня происходит столь энергично, что большинство, что технических журналистов, что простых людей не особо вдаваясь в «мелочи» пишет это слово, как им кажется правильнее. Вот и мы будем. Зуммы сегодня редко имеют большие значения трансфокации и редко когда он превышает 1,2, то есть изменение размера экрана после зуммирования будет не больше чем на 20%. Зуммирование, как правило, проводиться ручными поводками, расположенными на верхней или, в крайнем случае, боковой панели корпуса, в любом случае, как бы не стоял проектор в окончательном варианте, то есть прямо перед экраном, в варианте потолочного крепления, или даже просветного проецирования, ручка зумма, да впрочем, и ручка фокуса обязаны быть расположены удобно для регулировок. Но бывает, что конструкции проекторов не позволяют вынести на «поверхность» ручку управления зуммом, или еще того хуже, оптика столь сложна или, например тяжела, что руками ее трогать не получиться, тогда зуммы делают с электроприводом. А что приятно, наживаешь на кнопочку на пульте дистанционки, и вот тебе изображение начало расти как на дрожжах. Одно только плохо, моторизированные приводы оптики, что для фокусировки, что для зумма, страшно удорожают конечную стоимость.

Смещение оптической оси объектива

Часто данную функцию называют «шифт» или по-английски Shift. На самом деле страшно удобная, но очень редка функция для проекторов. На памяти возникают только довольно дорогие кинотеатральные проекторы с данной функцией от компаний Epson, Panasonic, Sony, JVC и Sanyo. У проекторов Epson серий TW до модели 2000 величина шифта, столь велика, что изображение по вертикали и по горизонтали смещается на величину большую, чем размер экрана по оптической оси проектора. То есть буквально со стола можно проецировать кино на пол с дистанции в полтора метра.

Экранные калькуляторы

Понятно, что оптика довольно непростая часть любого проектора, а расчет реального размера изображения при наличии того или иного объектива еще более сложен. Для этого производители и соответственно продавцы проекционной техники предпочитают выкладывать на своих сайтах так называемые экранные калькуляторы, которые на самом деле правильнее было бы назвать оптическими. Однако, главным элементом таких таблиц в первую очередь является сам человек, точнее комфортный размер изображения. То есть вы вносите в такой калькулятор размеры свой комнаты, дистанцию от места для просмотра до экрана, а он вам высчитывает проекционное расстояние и иногда возможности проектора по световому потоку в районе экрана. Размер же экрана выбирают по простейшему принципу – человек может комфортно рассматривать объект, ширина которого равна половине расстояния до него.