Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Katedra využití strojů

Počítačová prezentace dat

DATAPROJEKTORY

Gaylord Jebal

duben 2015

ObsahObecné informace....................................................................1

Parametry DP.......................................................................1

Svítivost...........................................................................1

Kontrast...........................................................................1

Jas....................................................................................2

Rozlišení..........................................................................2

Světelný tok.....................................................................3

Hmotnost a velikost.........................................................3

Korekce obrazu................................................................4

Světelný zdroj..................................................................4

Princip fungování....................................................................5

Tisíce malých zrcadel..........................................................6

Barvy jako na kolotoči.........................................................7

Vizualizér............................................................................8

Ostrý jako břitva................................................................10

Plátna.................................................................................11

Obraz za mřížemi...............................................................12

Méně je někdy více............................................................13

Kategorie datových projektorů..............................................15

Ultralehké datové projektory.............................................15

Osobní datové projektory...................................................15

Mobilní datové projektory.................................................15

Konferenční datové projektory..........................................16

Výbojka.................................................................................17

Technologie Dataprojektorů..................................................19

LCD...................................................................................19

DLP...................................................................................20

CRT...................................................................................21

LCOS.................................................................................21

LED...................................................................................22

Zdroje....................................................................................23

Obecné informace

Dataprojektor (nebo také datový projektor) je zařízení umožňující zprostředkovat prezentaci

všem přítomným tím, že obraz, jehož zdrojem může být osobní počítač, notebook, přehrávač

DVD a jiná videozařízení, projektuje (promítá) na plátno či zeď. Existuje ještě

videoprojektor, který má jiné zaměření. [3]

Parametry DP

Svítivost

Udává prostorovou hustotu světelného toku zdroje v různých směrech (udává se v ANSI

lumenech). Kvalitní obraz by měl mít syté, ale přirozené barvy. [3]

Kontrast

Jeden z nejdůležitějších parametrů projektoru je poměr mezi nejtmavším a nejsvětlejším

místem na plátně. Dobrý obraz rozeznáme podle viditelnosti [1]

Jas

Závisí především na světelných podmínkách v projekčních prostorách a na světelném výkonu

projektoru (pro domácí podmínky postačuje svítivost tisíc ANSI lumenů). Pro jas je také

důležitý stav projekční plochy měla by mít matný povrch a nesmí na ni dopadat žádné světlo. [3]

Rozlišení

Obraz projektoru je vytvářen jednotlivými body. Rozlišujeme tzv. fyzické (skutečný počet

bodů na LCD čipu) a maximální (největší rozlišení, které je projektor za použití

přepočítávacího algoritmu, tzv. inteligentní komprese, schopen zpracovat). Nejkvalitnějšího

obrazu dosáhneme, pokud fyzické rozlišení projektoru zvolíme stejné, jako rozlišení

připojeného zdroje signálu (počítače, notebooku). Všechny projektory jsou samozřejmě

vybaveny mechanizmy, které dovolují zobrazovat i jiné rozlišení než rozlišení fyzické. [1]

1

Světelný tok

Vyjadřuje množství světelného záření vysílaného projektorem. Měřen je podle mezinárodní

normy ANSI (odtud jednotka ANSI lumen). Tento údaj velmi ovlivňuje výslednou kvalitu

prezentace. Čím vyšší je výkon projektoru, tím je promítaný obraz jasnější a kvalitnější.

Pokud dopředu nemáme přesnou představu o světelných podmínkách v místě projekce,

počítejme raději s horší variantou a ponechme si dostatečnou rezervu světelného výkonu.

Nejlépe je vyzkoušet projektor a nechat si ho předvést. Většina solidních prodejců Vám to

samozřejmě umožní. [1]

Hmotnost a velikost

Hmotnost a velikost projektoru záleží na použití. Je třeba zvážit následující otázky. Bude

projektor využíván v jedné místnosti? Bude často přenášen? Nebo s ním budete každý den

cestovat? Potom pro vás bude důležitá nejen hmotnost přístroje, ale také jeho velikost. [2]

Korekce obrazu

U projektoru využijeme možnost převrácení a deformace obrazu v závislosti na umístění

přístroje a na promítaném materiálu. [2]

Světelný zdroj

V podstatě jediná součást projektoru přinášející nutné finanční výdaje. Standardní životnost

je u přenosných projektorů 105 dní a udává dobu, za kterou klesne při „standardním provozu“

světelný výkon na polovinu. Spolu s poklesem svítivosti vzrůstá křehkost výbojky a

doporučuje se ji po dosažení tohoto času vyměnit. Neznamená to však, ze lampa musí po

uplynuté době nutně prasknout. Pokud se však k projektoru chováte doporučeným způsobem,

většinou slouží mnohem déle a při průměrné projekci mnoho hodin denně, dvě stě pracovních

dnů v roce je její životnost cca 4 roky. Cena výbojek se pohybuje od deseti tisíc korun. [2]

Princip fungování

Digitální projektory se již staly nedílnou součástí firemních prezentací. Díky jejich klesající

ceně začínají být stále častěji používány i v sestavách domácího kina. Promítaný obraz může

být mnohem větší než obraz televizoru, stejně tak může být mnohem větší i zážitek ze

zhlédnutého filmu.

2

Pokud uvažujete o koupi digitálního projektoru, hned na začátku budete muset učinit

rozhodnutí, kterou z používaných technologií zvolit. Nejčastěji se setkáte se dvěma druhy:

LCD a DLP. Existuje i několik dalších zobrazovacích technologií, ale s projektory, které je

využívá, se setkáte jen velmi málo. Více na: Projektory využívající technologii tekutých

krystalů (LCD) nepředstavují nic převratného. Obsahují tři LCD displeje, každý pro jednu ze

základních barev (červenou, zelenou a modrou). Pomocí optické soustavy je k těmto

displejům přivedeno světlo od projekční lampy. Každý displej z procházejícího světla

propustí jednu barevnou složku příslušně upraví jas. Poté pomocí optického hranolu jsou tři

světelné paprsky opět spojeny do jednoho. Ten je objektivem směrován na projekční plochu. [2]

Tisíce malých zrcadel

Technologie DLP, vyvinutá firmou Texas Instruments, pracuje na zcela odlišném způsobu.

Uvnitř projektoru se nachází čip DMD, jehož činnost lze vytušit již z názvu. Čip (velký asi

jako současné procesory) obsahuje tisíce zrcátek mikroskopických rozměrů, každé ze zrcátek

zastupuje jeden odrazový bod (pixel). V DLP projektorech ve vyšší cenové relaci jsou takové

čipy umístěny tři, takže každý pracuje pouze s jednou barevnou složkou.

Mikroskopická zrcátka na čipech DMD se dokáží naklánět o přibližně 10 stupňů. Na čip se

zrcátky nepřetržitě svítí projekční lampa, a naklánění zrcátek je řízeno elektronikou

projektoru. Jakmile dostanou pokyn, nakloní se na jednu nebo na druhou stranu. Zrcátka

otočená jedním směrem odrážejí dopadající paprsky na objektiv projektoru a přes něj světlo

prochází na projekční plátno. Protože je zbylá část zrcátek nakloněna na druhou stranu, jsou

paprsky na ně dopadající odraženy úplně jiným směrem do pohlcovače světla. Tím je

ovlivňován jas v jednotlivých bodech obrazu. [3]

Barvy jako na kolotoči

Tímto způsobem promítání ale u projektorů s DMD čipem dostanete pouze černobílý obraz.

Barvy vytváří rotující průsvitný kotouč umístěný mezi projekční lampou a čipem. Kotouč je

nejčastěji rozdělen do čtyř výsečí – tří se základními barvami a jednou čirou. Velikost výsečí

může být různá, ve většině případů je čirá výseč menší než zbývající tři.

3

Díky otáčení kotouče dopadá přes výseč na čip v jednom okamžiku pouze světlo jedné barvy.

Otáčením kotouče a současně natáčením zrcátek na čipu se na plátně objevuje obraz střídavě

po jednotlivých barevných složkách v rychlosti, díky které je obraz lidským okem vnímán

najednou a jako barevný.

Abyste při promítání firemních prezentacích měli bílou opravdu bílou a zároveň si mohli

vychutnat film s co nejlepšími barvami, používají se v lepších projektorech tyto kotouče dva.

Na jednom jsou výseče rozděleny přibližně po čtvrtinách, takže čirá část zabírá dostatečnou

plochu a může zobrazit jasnou bílou. Druhý terč má na sobě výsečí šest a v nich se postupně

střídají všechny tři základní barvy (každá je tam tedy dvakrát), proto se také terč označuje

jako RGBRGB. Protože se výrobci snaží dovést barvy promítané projektory k dokonalosti,

vytvořili i barevný terč rozdělený do tenkých barevných proužků, jež jsou spirálovitě

zatočeny. [3]

Vizualizér

Dataprojektor přirozeně není jediným zařízením, se kterým se můžete v rámci projekční

techniky setkat. Často potřebujete na plátno dostat informace i z „pevné“ předlohy (knížka,

mapa), kterou nechcete nejprve pracně skenovat do počítače a upravovat. Vizualizér je

v takové situaci přesně to pravé ořechové. Dokáže bez problémů zachytit dokonce

i trojrozměrný předmět, přičemž takto získaný obraz je následně prostřednictvím

dataprojektoru zvětšení.

I diaprojektory (dělené na karuselové a řadové) se stále ještě používají. Jedním z hlavních

důvodů je fakt, že celá řada institucí má velké množství obrazového materiálu právě ve formě

diapozitivů (zejména kvůli jejich vysoké kvalitě). Kategorie zpětných projektorů pak

zahrnuje i relativně drahé přístroje, zvládající prakticky totéž co (tedy promítání 3D předmětů

aj.). Konečně nám zbývají ještě videoprojektory.

Videoprojektory bezprostředně souvisí s boomem domácích kin. Nemálo lidem přestaly

sebevětší televizní obrazovky dávno vyhovovat a své požadavky na úhlopříčku vyjadřují

v takových číselných hodnotách, které jsou za normálních okolností charakteristické spíše pro

plátna v opravdových kinosálech. Tomuto trendu vycházejí vstříc právě videoprojektory,

schopné poskytnout prakticky „neomezený“ (limitující jsou rozměry vaší stěny a plátna)

kvalitní obraz. [3]

4

Ostrý jako břitva

Jednou z výhod technologie LCD je vyšší ostrost obrazu. Ta je dána tím, že projektory s LCD

displeji nemají žádné pohyblivé části, proto nemohou vzniknout vibrace. Rozdíl v ostrosti

mezi technologiemi ale poznáte pouze při bližším srovnání obou projektorů zároveň.

Protože projektory založené na technologii LCD používají k zobrazování tři LCD displeje, je

možné nastavovat jejich vlastnosti zvlášť a získat tak barevně velmi věrný obraz. Výborné

barvy ale nezůstanou navždy, již po několika letech dlouhodobého používání dojde k blednutí

barev a zejména modrá barva často zmizí úplně. DLP projektory mají barevnost obrazu dánu

zabarvením rotujícího kotouče a teplotou projekční lampy, jenž se stárnutím také trochu

mění. Tato barevná změna ale není tak výrazná jako u technologie LCD.

Ještě nedávno vynikaly LCD projektory při stejném výkonu projekční lampy mnohem větší

svítivostí, než byla u projektorů používajících technologii DLP. V  současnosti se hodnota

svítivosti obou typů projektorů pohybuje mezi jedním a dvěma tisíci lumeny, ty

nejvýkonnější již úspěšně překonaly hranici tří tisíc. [3]

Plátna

Plátno je ovšem jakási klasika a i jeho výběr menší věda. Tak například, jak přesně se od sebe

liší plátna roletová, mobilní a stativová? Jak je to s promítacím plátnem elektrickým,

případně rámovým? Nebo je snad libo plátno speciálně pro domácí kino? Jelikož této

tématice jsme se až doposud věnovali spíše jen okrajově (namátkou v tomto článku

o technologiích promítání obrazu), podíváme se na ní tentokrát poněkud detailněji. 

Zmínit je pochopitelně zapotřebí i alternativy. Vysoké popularitě se nejen ve světě reklamy

těší LED stěny/panely/tabule. Ty sice rozhodně nepatří k nejlevnějším, nicméně můžete je

sehnat i ve velmi malých rozměrech (pro potřeby nenáročných prezentací). Bezesporu

zajímavé jsou rovněž moderní interaktivní tabule, spojující v jednom celku výhody barevné

dotykové obrazovky s obyčejnou školní tabulí. Díky tomu se posléze výuka stává

opravdovým požitkem jak žáky,

5

Poněkud jinou funkci mají tabule kopírovací. Vše co na ně popisovačem zaznamenáte, během

chvilky i zkopírujete – přímo na papír, nebo do počítače. Tím pádem jsou všechny vaše

poznámky rychle archivované a posluchačům je zkrátka rozdáte vytištěné (odpadá nutnost

nepopulárního, ručního opisování). [3]

Obraz za mřížemi

Základem obrazu obou typů projektorů je rastr. Technologie DLP jej má velice jemný a málo

viditelný, zrcátka na čipu jsou totiž ovládána ze spodní strany, a tak mohou být umísťovány

vedle sebe. U technologie LCD je ale nutné, aby mezi jednotlivými buňkami byly mezery pro

přivedení napájení, což způsobuje viditelnou mřížku.

Jestliže jste často na cestách, určitě oceníte projektor s co nejmenšími rozměry a hmotností.

Těmito vlastnostmi se mohou chlubit jednočipové projektory DLP, oproti LCD projektorům

se třemi displeji jsou některé modely mnohem menší.

Projektory využívající technologii DLP se také mohou chlubit velice kontrastním obrazem

a dobrým zobrazováním tmavých odstínů a černé. Hodnoty kontrastu DLP projektorů začínají

na hodnotách, u kterých nejlepší LCD projektory končí. Ty nejlepší dosahují téměř

dvojnásobku. Projektory s takovými parametry jsou proto vhodné jako součást domácího

kina. [2]

Méně je někdy více

Rozlišení SVGA je u projektorů ještě velmi běžné a nelze říci, že by bylo špatné.

Samozřejmě není vhodné pro firemní prezentace, protože nedokáže zobrazit tolik detailů. Při

srovnání obou typů projektorů s rozlišením SVGA vyjde jako vítěz nejspíše projektor DLP. I

v tomto rozlišení dokáže vytvořit obraz bez viditelnější mřížky, což uživatelé ocení zejména

při sledování filmů. Tyto projektory také mají výhodu v tom, že jejich rozlišení je blízké

rozlišení, ve kterém je většina filmů na DVD. Projektory díky tomu nemusí obraz tolik

přepočítávat na výsledné rozlišení (jako u vyšších rozlišení) a produkovaný obraz je

kvalitnější, což snadno poznáte například na titulcích filmu.

6

S rostoucím rozlišením se rozšiřují i možnosti použití projektorů, kromě prezentací je můžete

využít i ke hraní her. U projektorů DLP mřížku mezi body již téměř neobjevíte, projektory

LCD ji ale stále zobrazují.

Obě nejpoužívanější technologie mají své přednosti, ale i zápory. Je tedy těžké určit, která

technologie projektorů je celkově lepší. Projektory DLP se díky malým rozměrům uplatní při

„cestovních“ prezentacích a díky vysokému kontrastu a dobrým barvám se prosadí v

domácím kině. Projektory LCD jsou jasnými vítězi při prezentacích a konferencích

především díky velké svítivosti. [1]

Kategorie datových projektorů

Ultralehké datové projektory

Plnohodnotné datové projektory v neuvěřitelně malém balení a s extrémně nízkou hmotností.

Přístroje z této kategorie mají rozměry blízké formátu A5 a i při velmi slušném světelném

výkonu jejich váha nepřesahuje 1,5 kg. Jsou velmi tiché a díky elegantnímu designu jsou

vhodné i pro individuální uživatele. [1]

Osobní datové projektory

Ideální projektory pro prezentaci u klienta, menší počet posluchačů, obchodní jednání nebo

školení na cestách. Vyznačují se malými rozměry, hmotností obvykle do 5 kg, jednoduchou

instalací a snadnou obsluhou. [3]

Mobilní datové projektory

Široká škála použití, od firemních prezentací, možnosti většího počtu posluchačů, školení

a vzdělávání, až po sdílení mezi více uživateli. Vyznačují se vysokým světelným výkonem,

všestranností a množstvím funkcí. Hmotnost se pohybuje mezi třemi až deseti kg. [2]

Konferenční datové projektory

Jsou součástí moderních konferenčních místností, přednáškových sálů a školicích středisek.

Projektory této kategorie vyhovují těm nejvyšším nárokům na světelný výkon a kvalitu

7

obrazu. Proto dosahují věrných barev a vysokého kontrastu i ve velkých místnostech

s rozptýleným denním nebo umělým světlem. [1]

Konferenční datové projektory obvykle pracují v těch nejvyšších rozlišeních, takže jsou

schopny věrně znázornit i náročné grafické aplikace. Každý přístroj je mimoto vybaven

širokou škálou vstupů pro připojení několika různých zdrojů signálu najednou. Mohou vážit

dvacet kilogramů. [3]

Výbojka

Výbojka je obvykle uzavřená trubice, naplněná směsí různých par a plynů, podle typu

výbojky. Do této trubice zasahují z vnějšího prostředí dvě nebo více elektrod, které umožňují

zavedení elektrického proudu do plynové náplně. Hlavní využití výbojek je přeměna

elektrické energie na světlo. Podle tlaku plynové náplně výbojky dělíme na vysokotlaké

(sodíkové, rtuťové, halogenidové,…) a nízkotlaké (rtuťové, sodíkové). Vlastní těleso výbojky

může být ze skla, korundu a podobných materiálů. Mezi výbojky se obvykle řadí i tzv.

obloukové lampy. Samotné těleso osvětlovacích výbojek bývá často umístěno v baňce, buď

pokryté luminoforem, nebo čiré. Baňka bývá plněna inertní atmosférou, nebo vakuovaná, pro

snížení tepelných ztrát. Rtuťové nízkotlaké výbojky se obvykle označují jako zářivky.

Kromě výbojek určených jako osvětlovací existují výbojky usměrňovací určené k

usměrňování střídavého proudu. Jedná se o skleněnou baňku, či v případě větších výbojek o

kovovou komoru, vyplněnou inertním plynem (s případnou příměsí par kovového prvku), ve

které je izolovaně umístěná žhavá katoda a studená anoda. Obě elektrody jsou vyvedeny skrz

baňku ven ke kontaktům na patici. Katodu tvoří nejčastěji silný wolframový drát (žhavený z

pomocného zdroje) pokrytý speciální směsí oxidů alkalických prvků schopných emise

elektronů (oxidem barnatým, vápenatým a strontnatým). Anoda je buď z uhlíku, niklu, oceli

nebo ji tvoří přímo kovová stěna výbojky. [4]

Usměrňovací výbojka se chová v elektrickém obvodu obdobně jako elektronka – dioda.

Umožňuje průchod elektronů pouze ve směru od žhavé katody k anodě. V opačném směru

nikoliv. Tím po jejím zapojení do obvodu dochází k jednocestnému usměrnění střídavého

proudu.

8

Usměrňovací výbojky se před hromadným nástupem výkonových polovodičů hojně užívaly

v průmyslu. Usměrňovací výbojky se pro vyšší napětí plnily nejčastěji čistými parami rtuti,

pro nízká napětí pak argonem. Výbojky určené pro velmi malá napětí, (používaná např. v 

nabíječkách autoakumulátorů), se často označovaly termínem lampy. Jejich předností ve

srovnání s klasickou vakuovou diodou byl menší vnitřní odpor a podstatně větší proudová

zatížitelnost. Ke stinným stránkám patřila náchylnost na přehřátí plynové náplně a  nutnost

nažhavit katodu ještě před zapojením anodového proudu.

Další speciální výbojky se používají k omezení přepětí, podobným způsobem jako jiskřiště

nebo bleskojistka. Princip činnosti je takový, že při provozním napětí výbojkou proud

neprotéká, zápalné napětí výbojky je vyšší. Pokud napětí stoupne nad mez zápalného, začne

protékat výbojkou dosti značný proud a napětí se omezí. [2]

Technologie Dataprojektorů

LCD

Tato technologie je velice vyspělá a také je nejvíce zastoupena na trhu. Využívá optické

soustavy, která rozděluje bílé světlo do tří barevných složek červené, zelené a modré.

Jednotlivé barvy jsou pak zpracovávány zvláštními panely. LCD projektory jsou založeny na

soustavě optických, spektrálně propustných hranolů a systému čoček.

Negativem těchto přístrojů je ale to, že některé jejich součástky ovlivňují procházející světlo

a tak dochází k jistým omezením. Tato omezení jsou ovšem překonána technologií DLP,

která je lepší také v tom, že potlačuje bodovou strukturu. [2]

DLP

Pro projektory těchto technologií je charakteristický vysoký kontrast a vysoká svítivost. Jsou

sice dosti rozměrné, ale na druhou stranu velmi výkonné. Můžeme se setkat s dvěma

variantami DLP projektoru.

Existují buď projektory s jedním, nebo se třemi DMD čipy. První uvedené využívají

rotujícího barevného filtru a patří mezi ně nejmenší projektory, u tříčipových se pak obraz

vytváří na třech čipech zvlášť a proto jsou nejvýkonnější. [3]

9

CRT

Projektory používající tuto spolehlivou technologii patří mezi tradiční přístroje. Jejich

výhodami jsou možnost trvalého provozu, vysoké rozlišení a kvalitní reprodukce barev.

Základem jsou tři katodové projekční obrazovky, z nichž každá promítá v jedné ze

základních barev (červená, modrá, zelená) a výsledný obraz je složen až přímo na projekční

ploše. [4]

LCOS

LCOS je poměrně nová technologie projektorů. Cenově jsou LCOS projektory zatím pro

většinovou populaci nedostupné. Stojí za nimi několik firem, jedná se především o JVC a

jejich technologii D-ILA (Direct-Drive Image Light Amplifier), dále Canon a Sony s SXRD.

Princip je kombinací LCD a DLP projektoru. Lampa vyrobí světlo, hranol rozdělí světlo

z lampy na tři základní barvy, tyto světelné paprsky dopadnou na LCOS displej a od toho se,

podobně jako u DLP projektorů, odrazí. Obraz na displeji je v odstínech šedi. V případě černé

barvy se světlo neodrazí, čím světlejší barva, tím více světla se od displeje odrazí. Odražené

světlo putuje opět do hranolu, kde se spojí všechny barevné složky a nakonec zamíří přes

optiku na plátno.

Výhodou LCOS projektoru je vysoké rozlišení, disponuje vynikajícím barevným podáním,

vysokým kontrastem a nemá duhový efekt. Nevýhodou je především vysoká cena. [1]

LED

LED projektory jsou vlastně DLP projektory, ve kterých je lampa nahrazena LED diodami.

Největšími výhodami této technologie je nízká spotřeba, absence lampy a  především malé

rozměry. Zásadní nevýhodou je velmi nízká světelnost, reálně se pohybující v desítkách až

stovkách lumenů. To je mnohonásobně méně než běžné DLP projektory, kde se svítivost

pohybuje v tisících lumenů. [4]

10

Citovaná literatura

[1] czc. Produkty. czc.cz. [Online] 9. květen 2009. [Citace: 14. duben 2015.] http://www.czc.cz/projektory/produkty.

[2] HEUS s.r.o. Parametry videoprojektorů. videoprojektory.cz. [Online] 17. duben 2012. [Citace: 14. duben 2015.] http://www.videoprojektory.cz/nejprodavanejsi-projektory.html.

[3] Conor. Dataprojektor - možnosti projekce. http://www.cdmvt.cz/. [Online] 15. leden 2012. [Citace: 14. duben 2015.] http://www.cdmvt.cz/node/315.

[4] Complex spol. s r.o. Projektory. http://www.complex.cz/. [Online] 2. listopad 2007. [Citace: 14. duben 2015.] http://www.complex.cz/projektory.

11