Проектор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см. Проектор (математика).
Проекционный экран в домашнем кинотеатре.

Прое́ктор, проекционный аппарат — изображающий или неизображающий оптический прибор, предназначенный для создания действительного изображения объектов на рассеивающей поверхности, служащей экраном.[1][2] Изображение, создаваемое проектором, в большинстве случаев предназанчено для одновременного рассматривания многими наблюдателями.[3]:223 Проектор — неизображающий прибор отличается от проектора — избражающего прибора несовершенством создаваемого изображения (или источника света).[4] Конструкции проекторов относятся одновременно к областям оптической техники и светотехники.[3]:5

История

[править | править код]

Первоначально назывался проекционный фонарь.[5] В 1550 году Джероламо Кардано была описана конструкция с вогнутым зеркалом и двояковыпуклой линзой для проекции пейзажа на стену закрытого помещения. На рубеже XVI-XVII веков подобные конструкции получили широкое распространение.[6] Проекционный прибор был изобретен в 1646 году Афанасием Кирхером.[7]:20

Проектор 1877 год
Перископ использовался, как проектор

Светотехника

[править | править код]

Проектор дает яркое изображение слайда, его можно рассматривать как усилитель яркости изображения.[8] Картина на экране возникает за счет различий в освещенности. Древнейшей формой применения этого принципа в искусстве был театр теней.[9]

Световой пучок, который пронизывает диапозитив, должен целиком попасть в объектив. Для этого луч света от лампы должен идти сходящимся пучком, в который помещают диапозитив. Сходящийся пучок получают с использованием линзовых или зеркальных конденсоров.[10]:8 Объектив позволяет создать четкое изображение определенного размера и на определенном расстоянии.[10]:13 В проекционных телевизорах яркое телевизионное изображение с экрана кинескопа проецируется на большой экран с помощью проекционного объектива.[11]

Профильный прожектор
Насекомые для проекции на экран в солнечном микроскопе. Примерно 1850 год

Световой прибор

[править | править код]

Проектор, наряду с прожектором и светильником, относится к трем основным видам осветительных приборов. К осветительным приборам относятся как технологические, так и экранные проекторы.[12][13] Основной характеристикой, отличающей проекторы от прожекторов и светильников является степень и характер концентрации светового потока лампы в пучке прибора.[14]:27

Предназначенный для проецирования на экран прибор (если не имеет специального названия) называется проектором. Осветительный прибор, который направляет фокальные лучи в одну точку на оптической оси системы, также называется проектором.[15] Он может использоваться как часть аппарата, предназначенного для создания изображения на экране. Осветительный прибор в этом случае используется для концентрации светового потока на рисунке или диапозитиве, отображаемого объективом на экране. Технологические проекторы (концентраторы) используются для лучистого нагрева объектов, например испарения жидкостей, плавки металла, накачки лазеров.[16][14]:25

Использование бытового концентратора для приготовления пищи в Индии в 1962 году

В проекционных осветительных приборах используются отражающие оптические системы, концентрирующие световой поток в объеме на участке оптической оси, что позволяет создать высокую плотность излучения. Аналогичный принцип работы имеют оптические печи, гелиостаты и другие технологические концентраторы, не содержащие сами источника света и поэтому не являющиеся осветительными приборами.[17]:114 Проекторы могут иметь составную отражающую оптическую систему, где свет переотражается от нескольких отражателей. Также существуют оптические печи — осветительные приборы с лампами.[17]:116 При использовании только отражателей не удается получить высокую равномерность светового пятна. Дополнительно используются линзы, растровые пластины, стеклянные стержни, световоды.[17]:129

Для технологических проекторов, использующих лампы, применяются эллипсоидные отражатели.[17]:129 Для гелиоконцентраторов — параболоидные, конические, тороидальные, составные из отдельных плоских зеркал.[18]

Оптико-механические приборы

[править | править код]
  • Планетарий — проектор, позволяющий проецировать на куполообразный экран изображения различных небесных тел, а также моделировать их движение.
  • Оптическая ячейка, проекционное табло[19]:74 — расположенные в одном корпусе экран и несколько независимых проекционных систем, каждая из которых может проецировать на один и тот же экран свою цифру, знак или фон для знака.[19]:65 Оптические системы могут использовать различные участки одного диапозитива.[19]:77

Эффект-проекторы

[править | править код]
Проекционный пешеходный переход

Диапроектор с насадками для эффектов (effects projector) — проекционный прибор с оптикой, предназначенный для равномерного освещения диапозитивов, или с объективом для четкой передачи деталей.[20]:845-30-052

Эффект-проекторы (effect projector) используются для создания оптических эффектов. Оптические эффекты создаются путем проецирования петли кинопленки, вращающихся дисков или прочими средствами.[21]

Профильные прожекторы

[править | править код]
«Гобо» с устройством для вращения (предположительно от «GOes Before Optics)»

Прожектор с резким пятном (profile spotlight) — прожектор, дающий световой пучок с резко очерченными границами, причем форма пучка может изменяться с помощью диафрагм, жалюзи или силуэтных экранирующих масок.[20]:845-30-051

Профильные прожекторы применяются для создания световых эффектов с использованием проекции. Профильные прожекторы имеют линзовый или зеркальный конденсор и однолинзовый или многолинзовый объектив.[22]:112 Изображение формируется с помощью заслонок, диафрагм, гобо.[22]:111 При использовании театрального светового оборудования распространена практика добавления к прожекторам дополнительных линз и масок для использования того же оборудования в качестве проектора.[7]:202 Гобо — специальные слайды-маски как для профильных прожекторов, так и для транспарантных проекций.[22]:345 Гобо (gobo) является акронимом «GOes Before Optics» — «идет перед оптикой».[23] В случае с транспарантными проекциями также называются теневыми диапозитивами.[7]:208

В конце XIX века для проецирования на стены домов в вечернее время рекламы и новостей использовались волшебные фонари.[24]:128 В волшебных фонарях XIX века использовались как круглые, так и квадратные слайды. При этом значительное количество раскрашенных вручную цветных слайдов были круглыми.[24]:161 В настоящее время гобо-проекторы могут использоваться на пешеходных переходах для проекции дорожной разметки. При этом наличие проекции не исключает нанесение разметки краской, а дублирует её в темное время суток и плохую погоду.[25] Гобо-проекторы используются для проекции счета на фасады высотных жилых башен, расположенных рядом со стадионом «Гронинген» в Нидерландах.[26]

Гобо может быть металлическим, стеклянным (монохромным, цветным, с фотоизображением), пленочным с охлаждением.[22]:117

Транспарантная (теневая) проекция

[править | править код]
Рисование силуэта с использованием теневой проекции, XVIII век

Транспарантная (или теневая) проекция не использует объектива, при этом она дает нерезкое, размытое изображение.[10]:27

Плоский непрозрачный экран с вырезом, позволяющий ограничить доступ световых лучей к части кадра при проецировании называется маска.[27]

В теневой проекции могут быть использованы только графические или контурные маски, в отличие от диапроекции, где возможны светотеневые переходы.[28]:30 Маска может быть вырезана из металла или выпилена из фанеры, выполнена из стекла с краской или наклеенной бумагой.[22]:345 Маска, выполненная из непрозрачного материала является силуэтом.[22]:346 Проекции, в которых между экраном и источником света располагается предмет или человек, также называются транспарантными.[7]:332 Для увеличения резкости при транспарантной проекции нужно уменьшать размер источника света и приближать маску к экрану,[10]:27 увеличивать размер маски.[10]:28 Размытая проекция может быть необходима в соответствии с художественным замыслом. Транспарантные проекции с сильно размытыми контурами применяются в светомузыке.[22]:346 В транспарантных проекциях могут использоваться несколько источников света, они могут включаться и выключаться, источник света может перемещаться.[22]:347

Возможно различное расположение экрана и оси между источником света и маской. В случае, если экран перпендикулярен — будет точно воспроизведена форма предмета: силуэт.[22]:346

Транспарантная проекция позволяет получать теневые изображения не только плоских предметов, но и объемных. Аппарат для транспарантной проекции может иметь простое устройство. Для работы достаточно корпуса, экрана и лампы. Между лампой и экраном помещают маску.[10]:29

Если подсвеченное изображение расположено непосредственно на экране, используется термин транспарант, а не транспарантная проекция.[10]:81 Для изменения видимости декораций-транспарантов в театре и киноматографе используют транспарантное освещение.[22]:52

Оптический прибор

[править | править код]
  • Диаскопический проекционный аппарат — изображения создаются при помощи диапроекции, то есть лучей света, проходящих через прозрачный носитель с изображением[29][30]. Это самый распространённый вид аналоговых проекционных аппаратов. К ним относят такие приборы как: кинопроектор, диапроектор, фильмоскоп, фотоувеличитель, проекционный фонарь, кодоскоп и др.
  • Эпископический проекционный аппарат — создаёт изображения непрозрачных предметов путём эпипроекции, то есть проецирования отражённых лучей света[31][30]. К ним относятся эпископы, мегаскоп.
  • Эпидиаскопический проекционный аппарат (эпидиаскоп) — универсальный аппарат, пригодный для проекции изображения как прозрачных, так и непрозрачных объектов, то есть как для диапроекции, так и для эпипроекции[32][30].
  • Лазерный проектор — выводит изображение с помощью лазерного луча.
  • 3D-проектор — воспроизводит объёмное изображение. Как правило лазерный.

Мультимедийные проекторы

[править | править код]
  • Мультимедийный проектор (также используется термин «Цифровой проектор») — с появлением и развитием цифровых технологий это наименование получили два, вообще говоря, различных класса устройств:
    • На вход устройства подаётся видеосигнал в реальном времени (аналоговый или цифровой). Устройство проецирует изображение на экран. Возможно при этом наличие звукового канала.
    • Устройство получает на отдельном или встроенном в устройство носителе или из локальной сети файл или совокупность файлов (слайдшоу) — массив цифровой информации. Декодирует его и проецирует видеоизображение на экран, возможно, воспроизводя при этом и звук. Фактически, является сочетанием в одном устройстве мультимедийного проигрывателя и собственно проектора.

Название «цифровой проектор» связано прежде всего с обычным ныне применением в таких проекторах цифровых технологий обработки информации и формирования изображения. До появления цифровых технологий телевизионный аналоговый сигнал проецировался с помощью аналоговых проекторов телевизионного сигнала.

  • CRT-проектор — аналоговое устройство, в котором изображение создаётся на экране трёх электронно-лучевых трубок, затем проецируется на экран тремя объективами.
  • Проектор с модуляцией света на масляной плёнке — разновидность «светоклапанных» пассивных систем. Аналоговое электронно-лучевое и оптическое устройство, рассчитанное на управление мощным световым потоком для создания изображения на экране большого размера. На основе серийно выпускавшейся системы «Эйдофор» был, в частности, реализован первый большой телевизионный экран (чёрно-белый) Центра управления космическими полётами СССР.[33]

Принцип действия проектора с модуляцией света заключается в том, что поток света падает последовательно на два поглощающих свет растра, между которыми находится масляная плёнка на зеркальной поверхности. Если масляная плёнка не возмущена, свет оказывается задержан обоими растрами и экран совершенно чёрный. Масляная плёнка помещается внутрь электронно-лучевой трубки, которая и формирует на ней распределение заряда в соответствии с поступающим видеосигналом. Распределение заряда, в сочетании с приложенным к зеркалу потенциалом, порождает возмущение поверхности плёнки. Проходя через этот участок плёнки, световой поток проходит мимо второго растра и попадает на экран в соответствующую точку.

Преимущество проектора такого типа состоит в практическом отсутствии ограничения на мощность светового потока, так как сам управляемый элемент не поглощает управляемой части светового потока, а паразитное поглощение легко компенсируется охлаждением металлического зеркала, на котором находится плёнка. Охлаждать же следует только два поглощающих растра и лампу. На практике, были достигнуты световые потоки в 50 000 лм.

Недостатком является то, что наибольший достижимый световой поток составляет менее половины светового потока лампы, даже при максимальной яркости кадра.

DLP-проектор InFocus IN34, 2007 год

Цифровые проекторы:

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Проекционный аппарат // Фотокинотехника: Энциклопедия / Гл. ред. Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981. — 447 с.
  2. ↑ Проекционный аппарат // Прохоров А.М. и др. (ред.). Физическая энциклопедия. Том 4. Пойнтинга - Робертсона стримеры —М.: Большая Российская энциклопедия, 1994
  3. ↑ 1 2 Волосов Д.С., Цивкин М.В. Теория и расчет светооптических систем проекционных приборов —М.: Искусство, 1960.
  4. ↑ Трембач В.В. Световые приборы — М.: Высш. шк., 1990. с. 8
  5. ↑ Проекционный фонарь//Поляк Г.Н. Краткая фотоэнциклопедия —Киев, Укргизместпром, 1936
  6. ↑ Новик А.А. Ожившая светопись: публичные кабинеты камеры-обскуры в Санкт-Петербурге в первые годы после изобретения фотографии//Шаги-Steps. 2017. Т. 3. № 3. С. 108-125.
  7. ↑ 1 2 3 4 Извеков Н. П. Сцена. Часть II. Свет на сцене —МЛ.: Искусство, 1940
  8. ↑ Усилитель яркости//Прохоров А.М. и др. (ред.). Физическая энциклопедия. Том 5. Стробоскопические приборы - яркость —Москва: Большая Российская энциклопедия, 1998
  9. ↑ Шаронов В.В. Свет и цвет —М.: Государственное издательство физико-математической литературы с. 237
  10. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Бронников А.А. Театральные световые эффекты —М.: Искусство, 1962
  11. ↑ Проекционное телевидение / Д. Д. Судравский // Проба — Ременсы. — М. : Советская энциклопедия, 1975. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 21)
  12. ↑ ГОСТ 16703-79 Приборы и комплексы световые. Термины и определения пп. 2, 3, 4
  13. ↑ ГОСТ Р 59512-2021 Освещение искусственное. Информационное обеспечение для инвентаризации объектов систем освещения. Классификация объектов п.5.14.1
  14. ↑ 1 2 Айзенберг Ю.Б. Световые приборы: Учебник для электромеханических техникумов. —М.: Энергия, 1980.
  15. ↑ Проектор // Терпигорев А.М. (ред.) Сборники рекомендуемых терминов. Выпуск 048. Терминология светотехники —М.: Комитет технической терминологии Академии наук СССР, 1957
  16. ↑ Справочная книга по светотехнике / Под .ред. Ю.Б. Айзенберга —М.:Знак, 2006 с. 247
  17. ↑ 1 2 3 4 Айзенберг Ю.Б. Основы конструирования световых приборов —М.: Энергоатомиздат, 1996
  18. ↑ Гелиоконцентратор//Новый политехнический словарь/ Гл. ред. А. Ю. Ишлинский. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2000
  19. ↑ 1 2 3 Згурский В.С., Лисицын Б.Л. Элементы индикации. Справочник —М.: Энергия, 1974.
  20. ↑ 1 2 ГОСТ Р МЭК 60050-845-2023 Освещение. Термины и определения
  21. ↑ ГОСТ IEC 60335-2-56-2013 Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Часть 2-56. Частные требования к проекторам и аналогичным приборам п.3.109
  22. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Исмагилов Д.Г., Древалёва Е.П. Театральное освещение —М.: ДОКА Медиа, 2005
  23. ↑ Что такое гобо? И как использовать маски гобо в фотографии. Дата обращения: 3 ноября 2021. Архивировано 3 ноября 2021 года.
  24. ↑ 1 2 Хухтамо Э. Элементы экранологии: к проблеме археологии медиа//Экранная культура. Теоретические проблемы / Отв. ред. К. Э. Разлогов. — СПб.:"ДМИТРИЙ БУЛАНИН", 2012
  25. ↑ Жданов А. А., Князькина О. В. Повышение безопасности пешеходных переходов//Будущее науки — 2021. Сборник научных статей 9-й Международной молодежной научной конференции. В 6-ти томах. Отв. редактор А. А. Горохов. — Том. 5 —Курск: 2021
  26. ↑ Стадион «Гронинген» в Нидерландах//Вестник. Зодчий. 21 век N 3(64), 2017
  27. ↑ Маска//Новый политехнический словарь/ Гл. ред. А. Ю. Ишлинский. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2000
  28. ↑ Массовая радиобиблиотека. Выпуск 1117. Галеев Б.М., Зорин С.М., Сайфуллин Р.Ф. Светомузыкальные инструменты —М.:Радио и связь, 1987
  29. ↑ Фотокинотехника, 1981, с. 77.
  30. ↑ 1 2 3 Теория оптических систем, 1992, с. 286.
  31. ↑ Фотокинотехника, 1981, с. 439.
  32. ↑ «Эпидиаскоп» — статья в Малой советской энциклопедии; 2 издание; 1937—1947 гг.
  33. ↑ О светоклапанных проекторах Архивная копия от 28 сентября 2008 на Wayback Machine, 2001

Литература

[править | править код]
  • Н. П. Заказнов, С. И. Кирюшин, В. И. Кузичев. Глава XXI. Аберрационный расчёт оптических систем // Теория оптических систем / Т. В. Абивова. — М.: «Машиностроение», 1992. — С. 53—91. — 448 с. — 2300 экз. — ISBN 5-217-01995-6.
  • Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.: «Советская энциклопедия», 1981. — 447 с. — 100 000 экз.

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Проектор&oldid=141118034