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Quando DLP fa rima con HD
Continua a crescere il mercato della videoproiezione digitale, in particolare in chiave DLP: questa tecnica permette oggi di realizzare proiettori HDTV in 720p nativo, e i primi sistemi a retroproiezione con risoluzione 1080p. Qualche nota tecnica
Il Digital Light Processing di Texas Instruments è un sistema di proiezione a pixel fissi che utilizza una speciale matrice composta da migliaia di microspecchi sulla quale viene realizzata l'immagine, poi proiettata sullo schermo per riflessione della luce di una lampada.
I microspecchi di una matrice DMD possono oscillare su due posizioni ON/OFF. Quando lo specchio è in posizione ON, la luce della lampada viene riflessa sullo schermo producendo un punto luminoso; in posizione OFF, la luce viene riflessa internamente al proiettore in un pannello assorbente, generando un punto scuro. In questo modo si realizza il primo vero sistema di proiezione digitale.
Oscillando con estrema rapidità, il singolo specchietto infatti trasforma gli impulsi digitali binari del segnale video digitale (es 010010100) in rapidi cicli acceso/spento che si traducono in successioni di impulsi luminoso sullo schermo. Il nostro apparato visivo (occhio+cervello) "integra" questi segnali discreti trasformandoli nella visione di un punto a luce continua, più o meno brillante (scala di grigio).
I proiettori DLP possono essere di due tipi. I modelli a 3 matrici utilizzano un DMD per il rosso, uno per il blu ed uno per il verde. Ciascuna delle tre matrici proietta una delle tre componenti colore RGB realizzando così un'immagine a colori completa sullo schermo. Grazie alla rapidità con cui le matrici possono oscillare, oggi è possibile pilotare i DMD con segnali alla risoluzione di 10 bit nei sistemi consumer, e 12 bit in quelli professionali, permettendo la produzione di oltre 1 miliardo di sfumature colore nel primo caso, e di ben oltre le decine di miliardi di sfumature nel secondo caso. Questo permette di riprodurre i colori molto accuratamente, riducendo al minimo scalettature e solarizzazioni (le sfumature a gradini).
L'impiego di 3 matrici DMD è generalmente riservato a proiettori home-theater di alto livello, piuttosto costosi, e di modelli professionali o per uso nel Digital Cinema.
I modelli a singola matrice DMD sfruttano la proiezione a colori sequenziali. Questa volta l'immagine finale è composta proiettando una dopo l'altra, e non simultaneamente, le tre componenti rossa, verde e blu, vengono prodotte in successione da una sola matrice. Una speciale ruota di filtri colorati gira in perfetto sincronismo con la matrice e filtra la luce della lampada nelle tre componenti rosso, verde e blu, che il DMD poi modula per creare la relativa componente colore da proiettare.
L'uso di una sola matrice riduce di molto i costi, ma ha lo svantaggio di rendere meno efficiente il proiettore (meno luminoso a parità di potenza della lampada), e di ridurre la risoluzione massima teorica di colore (numero di sfumature). Questo svantaggio oggi è passato in secondo piano, con l'introduzione di matrici sempre più veloci, mentre il problema della luminosità si sta riducendo con l'introduzione di matrici con specchi più grandi (quindi con meno dispersione della luce) ed ovviamente l'uso di lampade più potenti.
Rimane però uno svantaggio intrinseco alla proiezione a colori sequenziali, che comunemente viene chiamato "effetto arcobaleno" (o color breaking nei paesi di lingua inglese). A causa dei movimenti molto rapidi dell'occhio (che non è mai perfettamente fisso sull'immagine) specie in ambienti bui, il cervello umano non viene totalmente "ingannato" dal sistema e non riesce a fondere perfettamente le successioni di immagini R-G-B: quando questo accade, lo spettatore percepisce per qualche istante dei "flash" colorati a bande, specie nelle aree bianche e più luminose.
Questo fenomeno era molto evidente nei primi modelli, me è stato ridotto recentemente con l'introduzione di nuove ruote colore ad alta velocità. L'effetto è molto soggettivo e generalmente conviene provare di persona, per scoprire quanto si è affetti dal fenomeno che, comunque, nei nuovi modelli generalmente produce fastidi molto limitati e trascurabili.
Oggi la maggior parte dei proiettori compatti usa la tecnologia DLP ad 1 chip DMD, ed il sistema ha conquistato buona parte del mercato della videoproiezione, tanto da provocare la reazione dei sostenitori dell'LCD, che hanno fondato il consorzio 3LCD per promuovere l'utilizzo della tecnologia a cristalli liquidi, nella versione a 3 matrici...
Attualmente i chip DMD in commercio per i proiettori consumer sono del tipo 1280x720, e quindi offrono una risoluzione nativa 720p. I proiettori possono generalmente anche accettare segnali 1080i che, però, vengono riscalati al 720p.
Texas Instruments ha recentemente sviluppato le nuove matrici a 1080 linee (1080p nativo), attualmente in corso di implementazione nei primi retroproiettori e, successivamente, verranno implementato anche nei videoproiettori.
Per maggiori approfondimenti sulla tecnica aggiornata e i nuovi modelli DLP ed i confronti la tecnologia LCD, consultare Tutto Digitale n 25 ed i numeri successivi.