Прое́ктор, проекционный аппарат — оптический прибор, предназначенный для создания действительного изображения объектов на рассеивающей поверхности, служащей экраном.[1][2] Первоначально назывался проекционный фонарь.[3] 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.[4] Проекционный прибор был изобретен в 1646 году Афанасием Кирхером.[5]:20

Проекционный экран в домашнем кинотеатре.

Проектор дает яркое изображение слайда, его можно рассматривать как усилитель яркости изображения.[6] Картина на экране возникает за счет различий в освещенности. Древнейшей формой применения этого принципа в искусстве был театр теней.[7]

Проекция, проецирование в оптике и технике — процесс получения изображения на удалённом от оптического прибора экране методом геометрической проекции (кинопроектор, фотоувеличитель, диаскоп и т. п.) или синтезом изображения (лазерный проектор).

Световой пучок, который пронизывает диапозитив, должен целиком попасть в объектив. Для этого луч свет от лампы должен идти сходящимся пучком, в который помещают диапозитив. Сходящийся пучок получают с использованием линзовых или зеркальных конденсоров.[8]:8 Объектив позволяет создать четкое изображение определенного размера и на определенном расстоянии.[8]:13 В проекционных телевизорах яркое телевизионное изображение с экрана кинескопа проецируется на большой экран с помощью проекционного объектива.[9]

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

Осветительный приборПравить

Проектор, наряду с прожектором и светильником, относится к трем основным видам осветительных приборов. К осветительным приборам относятся как технологические, так и экранные проекторы.[10][11] Основной характеристикой, отличающей проекторы от прожекторов и светильников является степень и характер концентрации светового потока лампы в пучке прибора.[12]: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.[13] 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.[14][12]: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.[15]:114 Проекторы могут иметь составную отражающую оптическую систему, где свет переотражается от нескольких отражателей. Также существуют оптические печи — осветительные приборы с лампами.[15]:116 При использовании только отражателей не удается получить высокую равномерность светового пятна. Дополнительно используются линзы, растровые пластины, стеклянные стержни, световоды.[15]:129

Для технологических проекторов, использующих лампы, применяются эллипсоидные отражатели.[15]:129 Для гелиоконцентраторов — параболоидные, конические, тороидальные, составные из отдельных плоских зеркал.[16]

Оптико-механические приборыПравить

  • Диаскопический проекционный аппарат — изображения создаются при помощи диапроекции, то есть лучей света, проходящих через прозрачный носитель с изображением[17][18]. 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[19][18]. 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[18].
  • Лазерный проектор — выводит изображение с помощью лазерного луча.
  • 3D-проектор — воспроизводит объёмное изображение. Как правило лазерный.
  • Планетарий — проектор, позволяющий проецировать на куполообразный экран изображения различных небесных тел, а также моделировать их движение.
  • Оптическая ячейка, проекционное табло[20]: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.[20]:65 Оптические системы могут использовать различные участки одного диапозитива.[20]:77

Эффект-проекторыПравить

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

Профильные прожекторыПравить

 
Гобо с устройством для вращения

Для создания световых эффектов с использованием проекции применяются профильные прожекторы. 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.[5]: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.[5]: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) проекцияПравить

 
Рисование силуэта с использованием теневой проекции, XVIII век

Транспарантная (или теневая) проекция не использует объектива, при этом она дает нерезкое, размытое изображение.[8]: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.[5]:332 Для увеличения резкости при транспарантной проекции нужно уменьшать размер источника света и приближать маску к экрану,[8]:27 увеличивать размер маски.[8]: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.[8]:29

Если подсвеченное изображение расположено непосредственно на экране, используется термин транспарант, а не транспарантная проекция.[8]:81 Для изменения видимости декораций-транспарантов в театре и киноматографе используют транспарантное освещение.[22]:52

Мультимедийные проекторыПравить

  • 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.[29]

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

Цифровые проекторы:

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  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. Проекционный фонарь//Поляк Г.Н. Краткая фотоэнциклопедия —Киев, Укргизместпром, 1936
  4. 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.
  5. 1 2 3 4 Извеков Н.П. Сцена. Часть II. Свет на сцене —МЛ.: Искусство, 1940
  6. Усилитель яркости//Прохоров А.М. и др. (ред.). Физическая энциклопедия. Том 5. Стробоскопические приборы - яркость —Москва: Большая Российская энциклопедия, 1998
  7. Шаронов В.В. Свет и цвет —М.: Государственное издательство физико-математической литературы с. 237
  8. 1 2 3 4 5 6 7 Бронников А.А. Театральные световые эффекты —М.: Искусство, 1962
  9. 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)
  10. ГОСТ 16703-79 Приборы и комплексы световые. Термины и определения пп. 2, 3, 4
  11. ГОСТ Р 59512-2021 Освещение искусственное. Информационное обеспечение для инвентаризации объектов систем освещения. Классификация объектов п.5.14.1
  12. 1 2 Айзенберг Ю.Б. Световые приборы: Учебник для электромеханических техникумов. —М.: Энергия, 1980.
  13. Проектор//Терпигорев А.М. (ред.) Сборники рекомендуемых терминов. Выпуск 048. Терминология светотехники —М.: Комитет технической терминологии Академии наук СССР, 1957
  14. Справочная книга по светотехнике / Под .ред. Ю.Б. Айзенберга —М.:Знак, 2006 с. 247
  15. 1 2 3 4 Айзенберг Ю.Б. Основы конструирования световых приборов —М.: Энергоатомиздат, 1996
  16. Гелиоконцентратор//Новый политехнический словарь/ Гл. ред. А. Ю. Ишлинский. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2000
  17. Фотокинотехника, 1981, с. 77.
  18. 1 2 3 Теория оптических систем, 1992, с. 286.
  19. Фотокинотехника, 1981, с. 439.
  20. 1 2 3 Згурский В.С., Лисицын Б.Л. Элементы индикации. Справочник —М.: Энергия, 1974.
  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. О светоклапанных проекторах Архивная копия от 28 сентября 2008 на Wayback Machine, 2001

ЛитератураПравить

  • 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.

СсылкиПравить