Was ist der Unterschied zwischen einemLCD-Projektorund einDLP-ProjektorWas ist das Funktionsprinzip der LCD-Projektion und der DLP-Projektion?
LCD (Abkürzung für Liquid Crystal Display) Flüssigkristallanzeige.
Was ist eigentlich ein LCD? Materie kennt drei Aggregatzustände: fest, flüssig und gasförmig. Obwohl die Anordnung der Massenschwerpunkte von Flüssigkeitsmolekülen keiner Regelmäßigkeit folgt, kann ihre Molekülorientierung bei länglichen (oder flachen) Molekülen regelmäßig sein. Daher lassen sich flüssige Moleküle in verschiedene Typen unterteilen. Flüssigkeiten mit unregelmäßiger Molekülorientierung werden einfach als Flüssigkeiten bezeichnet, während Flüssigkeiten mit gerichteten Molekülen als Flüssigkristalle bezeichnet werden. Flüssigkristallprodukte sind uns im Alltag durchaus bekannt. Mobiltelefone und Taschenrechner sind Beispiele dafür. Flüssigkristalle wurden 1888 vom österreichischen Botaniker Reinitzer entdeckt. Es handelt sich um organische Verbindungen mit einer regelmäßigen Molekülanordnung, die zwischen fest und flüssig liegt. Das Prinzip von Flüssigkristallanzeigen beruht darauf, dass die Flüssigkristalle unter dem Einfluss unterschiedlicher Spannungen verschiedene Lichteigenschaften zeigen. Unter dem Einfluss unterschiedlicher elektrischer Ströme und Felder ordnen sich die Flüssigkristallmoleküle in einer regelmäßigen Rotation von 90 Grad an, was zu einer unterschiedlichen Lichtdurchlässigkeit führt. Dadurch entsteht beim Ein- und Ausschalten der Stromversorgung ein Unterschied zwischen Hell und Dunkel, und jedes Pixel kann nach diesem Prinzip gesteuert werden, um das gewünschte Bild zu erzeugen.
Ein LCD-Flüssigkristallprojektor vereint Flüssigkristallanzeige- und Projektionstechnologie. Er nutzt den elektrooptischen Effekt von Flüssigkristallen, um die Lichtdurchlässigkeit und Reflexion der Flüssigkristalleinheit über eine Schaltung zu steuern und so Bilder mit unterschiedlichen Graustufen zu erzeugen. Die Hauptfunktion eines LCD-Projektors besteht darin, dass das Bildgebungsgerät ein Flüssigkristallpanel ist..
Prinzip
Das Funktionsprinzip eines LCD-Bildschirms ist sehr einfach: Eine Hochleistungslichtquelle beleuchtet das LCD-Panel durch eine Kondensorlinse. Da das LCD-Panel lichtdurchlässig ist, wird das Bild bestrahlt und mithilfe des vorderen Fokussierspiegels und der Linse auf dem Bildschirm erzeugt.
3LCD zerlegt das von der Lampe emittierte Licht in die drei Grundfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) und projiziert diese durch die jeweiligen Flüssigkristallpanels, wodurch Formen und Bewegungen entstehen. Da diese drei Grundfarben permanent projiziert werden, wird das Licht effizient genutzt, was zu hellen und klaren Bildern führt. Der 3LCD-Projektor zeichnet sich durch helle, natürliche und weiche Bilder aus.
Vorteil:
① Hinsichtlich der Bildschirmfarben sind die gängigen LCD-Projektoren allesamt Drei-Chip-Geräte mit unabhängigen LCD-Panels für die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau. Dadurch lassen sich Helligkeit und Kontrast jedes Farbkanals individuell anpassen, was zu einer sehr guten Projektion und somit zu einer hohen Farbtreue führt. (DLP-Projektoren derselben Leistungsklasse verwenden hingegen nur einen einzigen DLP-Chip, dessen Farbwiedergabe maßgeblich durch die physikalischen Eigenschaften des Farbrads und die Farbtemperatur der Lampe bestimmt wird. Hier gibt es keine Einstellmöglichkeiten, und die Farben lassen sich nur annähernd korrekt darstellen. Im Vergleich zu teureren LCD-Projektoren wirken die Farben an den Bildrändern jedoch weniger lebendig.)
② Der zweite Vorteil von LCD ist seine hohe Lichtausbeute. LCD-Projektoren weisen eine höhere ANSI-Lumen-Lichtleistung auf als DLP-Projektoren mit Lampen gleicher Wattzahl.
Mangel:
① Die Schwarzwertdarstellung ist zu schwach und der Kontrast zu gering. Schwarztöne von LCD-Projektoren wirken stets staubig, Schatten erscheinen dunkel und detailarm.
② Das vom LCD-Projektor erzeugte Bild lässt die Pixelstruktur erkennen und wirkt unscharf. (Der Zuschauer hat den Eindruck, das Bild durch eine Scheibe zu betrachten.)
DLP-Projektor
DLP ist die Abkürzung für „Digital Light Processing“ und bedeutet digitale Lichtverarbeitung. Diese Technologie verarbeitet das Bildsignal zunächst digital und projiziert anschließend das Licht. Sie basiert auf dem von Texas Instruments (TI) entwickelten digitalen Mikrospiegelbauelement DMD (Digital Micromirror Device) und ermöglicht so die digitale Informationsdarstellung. Ein DMD-Chip ist ein spezielles Halbleiterbauelement von Texas Instruments. Er enthält viele winzige quadratische Spiegel. Jeder Mikrospiegel repräsentiert ein Pixel. Ein Pixel hat eine Fläche von 16 μm × 16. Die Linsen sind dicht in Zeilen und Spalten angeordnet und können durch entsprechende Speichersteuerung zwischen den Zuständen „Ein“ und „Aus“ umgeschaltet werden, um die Lichtreflexion zu steuern. Das Prinzip der DLP-Technologie besteht darin, dass das von der Lichtquelle emittierte Licht durch eine Kondensorlinse geleitet wird, um das Licht zu homogenisieren, und dann durch ein Farbrad (Color Wheel) geleitet wird, um das Licht in die drei RGB-Farben (oder mehr Farben) aufzuteilen, und dann die Farbe durch die Linse auf den DMD projiziert wird, und schließlich durch eine Projektionslinse zu einem Bild projiziert wird.
Prinzip
Je nach Anzahl der im DLP-Projektor enthaltenen DMD-Digitalmikrospiegel unterscheidet man zwischen Ein-Chip-DLP-Projektoren, Zwei-Chip-DLP-Projektoren und Drei-Chip-DLP-Projektoren.
In einem Ein-Chip-DMD-Projektionssystem ist ein Farbrad erforderlich, um ein vollfarbiges projiziertes Bild zu erzeugen. Das Farbrad besteht aus einem Rot-, Grün- und Blaufiltersystem, das sich mit einer Frequenz von 60 Hz dreht. In dieser Konfiguration arbeitet DLP im sequenziellen Farbmodus. Das Eingangssignal wird in RGB-Daten umgewandelt und diese nacheinander in den SRAM des DMD geschrieben. Die weiße Lichtquelle wird durch die Fokussierlinse auf das Farbrad fokussiert, und das durchtretende Licht wird anschließend auf die Oberfläche des DMD abgebildet. Während sich das Farbrad dreht, wird nacheinander rotes, grünes und blaues Licht auf den DMD projiziert. Farbrad und Videosignal sind sequenziell. Trifft rotes Licht auf den DMD, wird die Linse in der Position und Intensität „eingeschaltet“, die die Rotinformationen darstellen sollen. Dasselbe gilt für grünes und blaues Licht und das Videosignal. Aufgrund der Nachbildwirkung bündelt das menschliche Auge die Rot-, Grün- und Blauinformationen und nimmt so ein vollfarbiges Bild wahr. Durch die Projektionslinse kann das auf der DMD-Oberfläche erzeugte Bild auf eine große Leinwand projiziert werden.
Ein Single-Chip-DLP-Projektor enthält nur einen DMD-Chip. Dieser Chip ist mit vielen winzigen, quadratischen Reflexionslinsen auf dem elektronischen Knotenpunkt eines Siliziumchips dicht angeordnet. Jede Reflexionslinse entspricht einem Pixel des erzeugten Bildes. Je mehr Reflexionslinsen ein digitaler Mikrospiegel-DMD-Chip enthält, desto höher ist die physikalische Auflösung, die der zugehörige DLP-Projektor erreichen kann.
Vorteil:
Die DLP-Projektortechnologie basiert auf Reflexionsprojektion. Durch den Einsatz von DMD-Sensoren bieten DLP-Projektoren die Vorteile der Reflexion: exzellenter Kontrast und gleichmäßige Bilddarstellung, hohe Bildschärfe, ein homogenes Bild mit scharfen Farben, minimales Bildrauschen, stabile Bildqualität, präzise digitale Bilder, die kontinuierlich und dauerhaft wiedergegeben werden können. Da herkömmliche DLP-Projektoren einen DMD-Chip verwenden, ist ihr größter Vorteil die kompakte Bauweise. Ein weiterer Vorteil von DLP-Projektoren sind die flüssigen und kontrastreichen Bilder. Der hohe Kontrast sorgt für eine starke visuelle Wirkung, die Pixelstruktur ist nicht erkennbar und das Bild wirkt natürlich.
Mangel:
Am wichtigsten ist die sogenannte Regenbogen-Sicht, da DLP-Projektoren mithilfe des Farbrads verschiedene Primärfarben auf die Leinwand projizieren und Menschen mit empfindlichen Augen einen regenbogenartigen Farbsaum wahrnehmen. Zweitens hängt die Farbwahrnehmung stärker von der Qualität des DMD, der Farbanpassungsfähigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit des Farbrads ab.
Veröffentlichungsdatum: 07.04.2023
