Máy chiếu ngày nay được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, từ trình chiếu, chia sẻ nội dung cho đến việc thay thế cho màn hình TV ở các rạp hát tại gia. Máy chiếu có khả năng cung cấp một diện tích xem rất lớn nhưng giá lại hợp lí. Tuy nhiên, mọi chuyện không hề đơn giản như bạn nghĩ. Hiện nay trên thị trường có ba công nghệ để tạo hình ảnh từ máy chiếu, đó là DLP, 3LCD và LCoS. Vậy chúng là gì và có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng hình ảnh từ projector chiếu ra? Trong bài viết này, mình sẽ chia sẻ với các bạn những thông tin cơ bản liên quan đến máy chiếu cũng như ba loại công nghệ hình ảnh nói trên. Hi vọng nó sẽ giúp bạn hiểu hơn về loại thiết bị này.
Các công nghệ dùng để tạo hình ảnh trong máy chiếu
Trong máy chiếu, hình ảnh từ nguồn (PC, tablet, smartphone…) muốn xuất ra ngoài cho chúng ta xem thì chúng phải trả qua một giai đoạn biến đổi quang học và có kết hợp cả điện tử nữa. Hiện nay trên thị trường có ba công nghệ phổ biến để làm việc này. Bạn sẽ dễ dàng tìm thấy logo của mỗi loại công nghệ được in trên máy chiếu hoặc vỏ hộp thiết bị.
1. Công nghệ DLP
Hệ thống DLP (Digital Light Processing) có tâm điểm là một con chip bán dẫn quang học mang tên DLP, được phát minh bởi tiến sĩ Larry Hornbeck của hãng Texas Instruments vào năm 1987. Ngoài các linh kiện điện tử khác, nó có một vùng hình chữ nhật chứa 2 triệu tấm gương siêu nhỏ (digital microscopic mirrors – DMD), mỗi tấm gương này nhỏ hơn 1/5 độ dày một sợi tóc người.
Khi chip DLP được định hướng bởi nguồn tín hiệu hình ảnh, một nguồn sáng và một ống kính (của máy chiếu), những tấm gương này sẽ phản xạ hình ảnh lên màn hình hoặc bất kì bề mặt nào. Các tấm gương trên chip DLP có hai trạng thái là ON (lật để hướng về nguồn sáng) và OFF (lật hướng ra khỏi nguồn sáng). Điều này tạo nên các pixel màu sáng và tối trên bề mặt chiếu video. Tín hiệu hình ảnh sẽ ra lệnh cho những các tấm gương lật sang trạng thái ON hoặc OFF hàng nghìn lần trong mỗi giây. Khi chế độ ON xuất hiện nhiều hơn OFF, nó phản xạ các pixel màu xám nhạt, còn khi OFF nhiều hơn ON, các pixel có màu xám đậm. Nhờ vậy, các máy chiếu dùng DLP có thể hiển thị tối đa 1024 sắc độ xám. Ánh sáng từ các gương siêu nhỏ sau đó sẽ đi qua một bộ màu hình chiếc đĩa để tạo ra hình ảnh có màu sắc.
Bánh xe màu trong hệ thống quá trình xử lý hình ảnh của công nghệ DLP
Có hai loại hệ thống DLP: dùng 1 chip DLP và dùng 3 chip DLP. Loại 1 chip DLP phổ biến hơn trong các máy chiếu, HDTV, còn hệ thống 3 chip đắt tiền hơn, dùng trong các rạp chiếu phim, máy chiếu công suất lớn. DLP Pico có kích thước chip nhỏ gọn hơn, mức độ tiêu thụ điện thấp hơn chip DLP phổ thông nên được áp dụng vào smartphone (như Galaxy Beam chẳng hạn), các máy chiếu cầm tay, máy chiếu pico… Một số hãng có sản xuất máy chiếu DLP là Optoma, BenQ, Mitsubishi, Asus.
Dòng máy chiếu DLP được sử dụng nhiều tại Việt Nam là Optoma
Bảng giá dòng Máy chiếu Optoma
2. Công nghệ 3LCD
Công nghệ 3LCD được phát triển bởi Epson vào những năm 1980. Sau đó đến năm 1988, hãng bắt đầu cấp quyền sử dụng 3LCD cho các hãng bên ngoài và một năm sau đó, chiếc máy chiếc 3LCD đầu tiên ra đời: Epson VPJ-700. Hiện chúng ta có Epson, Panasonic, Sony, Hitachi là bốn trong số các hãng có làm máy chiếu 3LCD. Giá bán của máy chiếu 3LCD cũng từ vài trăm đến hàng nghìn USD tùy loại.
Dòng máy chiếu LCD thương hiệu tại việt Nam: Panasonic, Sony…
Bảng giá dòng Máy chiếu Panasonic
Bảng giá dòng Máy chiếu Sony
Ở ngay bên trên là sơ đồ mô tả công nghệ 3LCD, bạn có thể thấy có ba tấm nền LCD được sử dụng ở phần trung tâm của hệ thống, bởi thế nó mới có cái tên là 3LCD. So với việc dùng chip DLP đơn để tạo hình ảnh, 3LCD cho ảnh sáng hơn, màu sắc tốt hơn, tiêu thị ít năng lượng hơn. Còn nếu so với công nghệ cao cấp dùng ba chip DLP thì 3LCD rẻ hơn. Quy trình tạo ra hình ảnh của công nghệ này có thể chia làm ba giai đoạn:
2.1. Tạo màu từ chùm sáng trắng: Ánh sáng từ nguồn sẽ đi ra một gương lưỡng sắc (dichroic filter), tại đây ánh sáng sẽ bị tách thành hai chùm: một chùm đỏ và một chùm pha giữa xanh dương với xanh lá. Khi đi đến gương lưỡng sắc thứ hai, ánh sáng tiếp tục bị tách thành xanh dương và xanh lá. Vậy là chúng ta đã có ba chùm cơ bản: đỏ, xanh dương, xanh lá.
2.2. Tạo hình ảnh bằng các LCD: Ba chùm sáng nói trên sẽ tiếp tục đi đến một khu vực trung tâm có lăng kính và ba tấm LCD bao xung quanh. Mỗi pixel trên LCD sẽ được bao phủ bởi các tinh thể lỏng và khi chúng ta thay đổi điện áp, những pixel sẽ dần đen lại cho đến khi nó đen hoàn toàn hoặc sáng dần cho đến khi trong suốt (để toàn bộ ánh sáng từ đen đi qua tạo ra màu trắng). Còn để tạo ra nhiều sắc độ xám khác nhau, người ta sẽ tinh chỉnh điện áp để có được mức độ trong suốt tương ứng trên các tinh thể. Quá trình này giống như trên các đồng hồ điện tử, lúc pin còn đầy thì các kí tự rõ ràng và đen đậm, nhưng khi pin yếu thì chúng nhạt dần. Như vậy, độ sáng của từng pixel sẽ được điều khiển một cách chính xác để tạo ra hình ảnh theo yêu cầu.
2.3. Kết hợp hình ảnh và chiếu ra ngoài: sau khi màu được lọc bởi các LCD, chùm sáng sẽ được kết hợp lại bằng lăng kính lưỡng sắc ở giữa để tạo hình ảnh cuối cùng, sau đó đưa ra hệ thống thấu kính rồi chiếu ra ngoài cho chúng ta xem.
3. Công nghệ LCoS
Liquid crystal on silicon (LCoS hoặc LCOS) cũng là một công nghệ khác để tái tạo hình ảnh trong các hệ thống máy chiếu. LCoS cũng sử dụng cách thức phản xạ ánh sáng giống như DLP, tuy nhiên nó sử dụng các tinh thể lỏng thay cho nhiều tấm gương siêu nhỏ. Những tinh thể này được đặt trực tiếp lên bề mặt của một chip silicon vốn được tráng một lớp nhôm cộng thêm một số lớp hóa chất khác có tính phản xạ cao. Nếu so sánh với máy chiếu 3LCD, LCoS cũng sử dụng tinh thể lỏng nhưng là để phản xạ ánh sáng chứ không phải cho phép ánh sáng đi xuyên qua. Nói cách khác, bạn có thể nghĩ LCoS là đứa con lai giữa 3LCD và DLP.
Hình trên là sơ đồ đường đi của ánh sáng trong hệ thống LCoS. Ánh sáng từ đèn sẽ đi đến các gương lưỡng sắc, tại đây nó sẽ được tách màu ra và đi tiếp đến các tấm LCoS. Ở những tấm tinh thể lỏng này, màu sắc sẽ được tạo ra tùy theo độ sáng, sắc độ của hình ảnh. Sau đó, các chùm màu lại tiếp tục được đi qua một lăng kính ở giữa để tổng hợp thành hình ảnh trước khi chiếu ra cho chúng ta xem.
LCoS có lợi thế là cho ra hình ảnh với độ phân giải cao hơn nhiều so với 3LCD hay DLP, tuy nhiên các sản phẩm sử dụng công nghệ này thường có kích thước lớn và giá cao. Chính vì thế mà LCoS không được sử dụng nhiều cho các máy chiếu giá rẻ. Hiện nay máy chiếu 3LCD và DLP bán được nhiều hơn và cũng xuất hiện rộng rãi hơn nên người ta tưởng LCoS là dỏm nhưng thực chất thì không phải như vậy. Sony không dùng chữ LCoS cho các sản phẩm của mình mà hãng xài chữ SXRD (Silicon X-tal Reflective Display). JVC cũng vậy, hãng gọi các máy chiếu DLP của mình là D-ILA. Giá cho các máy chiếu LCoS dao động trong khoảng vài nghìn USD đến chục nghìn đô.
