Всё об обратной проекции

• Термины и определения
• Обратная проекция
• Достоинства и недостатки обратной проекции
• Способы реализации обратной проекции:
  • Самоклеящаяся плёнка для обратной проекции
  • Полотно или экран для обратной проекции
  • Краска для обратной проекции
• Смарт стекло и смарт плёнка
• Примеры расчета яркости проектора и размера экрана для обратной проекции

Термины и определения

Яркость проецируемого изображения — отношение яркости проектора в люменах к площади проекции в метрах квадратных. Например если наш проектор имеет яркость 5000 Люмен а экран площадью 2 м², то яркость проецируемого изображения равна 5000 : 2 = 2500 Люкс.

Паразитная засветка — Максимальная освещенность поверхности, на которую мы собираемся проецировать изображение. Источниками паразитной засветки обычно является солнце и/или светильники.

Lm (Лм, Люмен) — единица измерения светового потока в Международной системе единиц (СИ)

Lx (Лк, Люкс) — единица измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ). Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 Лм, то есть: 1 Lx = 1 Lm / м².

Контрастность проецируемого изображения — отношение яркости самой светлой точки проецируемого изображения к самой темной. Выражается в виде числового отношения, например 400:1 или 15000:1. В технических характеристиках проектора обычно указывается контрастность, измеренная в идеальных лабораторных условиях (в полной темноте с отсутствующей паразитной засветкой) и никак не соотносится с реальной жизнью. Потому что на реальных объектах всегда присутствует паразитная засветка. Поэтому реальная контрастность считается исходя из отношения максимальной яркости проецируемого изображения (Lx) к паразитной засветке (Lx). Рекомендованной расчетной контрастностью при проектировании проекционной системы для коммерческого использования считается отношение 10:1. В случае с обратной проекции паразитную засветку нужно измерять со стороны проектора.

Срок службы источника света — заявленное производителем расчётное время работы источника света, за которое его яркость упадет в два раза. Обычно указывают от 2000 до 5000 часов в стандартном (ярком) режиме для ламповых проекторов и 20000 для лазерных проекторов. Причём яркость лампы падает нелинейно, а логарифмически. Большую часть яркости она теряет в первую половину срока службы. У светодиодных и лазерных источников света падение яркости во время срока службы практически линейное (равномерное).

Инсталляция — пространственная композиция, созданная из различных элементов объединенных в систему и используемых как единое целое. В индустрии профессионального аудио-видео это означает, что все используемое в инсталляции оборудование, идеально подобрано друг к другу и установлено в определенных местах для решения конкретной задачи.

---

Обратная проекция

Обратная проекция — это способ получения изображения на проекционном экране, при котором проектор устанавливается за экраном (рис. 1).

Достоинства и недостатки обратной проекции

Достоинства:

• Вау-эффект. Смотрится необычно. Есть ощущение легкости, изображение как будто “висит в воздухе”.
• Зритель не загораживает собой луч от проектора.
• Обычно зритель не видит источник проецируемого изображения, проектор спрятан за экраном.
• Лучшая контрастность* по сравнению с прямой проекцией, при грамотной установке.
• Получение бесшовного и достаточно большого изображения по сравнению с дисплеями.
• Много возможностей для дизайна и декорирования интерьера: экраны необычной формы, прозрачные экраны, игра со светом и т.п.

Недостатки:

• Отсутствие типовых решений — каждый объект уникален.
• Нельзя приобрести “в слепую” без предварительного осмотра объекта, замеров и расчетов.
• Требует квалифицированного подхода при проектировании и установке.
• Есть специфические требования к расположению оборудования.
• Требуется периодическое обслуживание. При использовании ламповых проекторов срок службы* ламп от 2000 до 5000 часов работы.
• Чувствительность к паразитной засветке.

Способы реализации обратной проекции

Существует несколько технологий обратной проекции:

1. Самоклеящаяся плёнка для обратной проекции.
2. Полотно или экран для обратной проекции.
3. Краска для обратной проекции.
4. Смарт стекло и смарт плёнка.

«Чем лучше мы хотим получить изображение, тем более темным и менее прозрачным должен быть экран»

Самоклеющаяся плёнка для обратной проекции

Есть два вида пленки для обратной проекции:

1. Плёнка с микролинзами (производство 3M Vikuiti)
2. Рассеивающая матовая пленка (множество разных производителей)

Плёнка с микролинзами (3M Vikuiti) практически нигде не встречается из-за ее высокой стоимости. Легко клеится на стекло после краткого инструктажа. Позволяет добиться высокой контрастности изображения даже в условиях сильной паразитной засветки.

Дело в том, что эта плёнка состоит из нескольких слоёв:

• Слой микролинз
• Абсорбирующий слой
• Рассеивающий слой.

Задача линз отразить паразитную засветку* в абсорбирующий слой и пропустить “полезный” свет от проектора в рассеивающий слой. Таким образом достигается повышение контрастности* проецируемого изображения на фоне паразитной засветки* (рис. 3 ).

Для того, чтобы достичь этого эффекта, проектор, необходимо установить таким образом, чтобы лучи света от него падали на экран под углом максимально близким к 90 градусам. Подразумевается, что паразитная засветка* падает на экран под гораздо более острым углом так как светильники или солнце обычно светят сверху. Поэтому, наилучшее положение проектора относительно плёнки обратной проекции: по центру экрана и максимально далеко от него, насколько это возможно.

Если пренебречь этими правилами, то появятся негативные эффекты: часть экрана может освещаться очень ярким световым пятном, а вокруг него будет резкое падение яркости.

• Из всех технологий обратной проекции, эта даёт наибольшую яркость и контрастность при использовании одного и того же проектора.

Рассеивающая матовая пленка не имеет никаких линз, она одинаково рассеивает как полезный свет, так и паразитную засветку. Поэтому не требует установки проектора под определенным углом. Для нее важно, чтобы за ней, со стороны проектора было как можно темнее. Тогда можно добиться качественной проекции. Эта технология гораздо дешевле, чем 3M Vikuiti, но и сравнивать их не совсем правильно. По сравнению с предыдущим вариантом труднее клеится к стеклу, иногда требуется приготовление специального клейкого раствора, поэтому нужны подготовленные специалисты.

• Любая пленка чувствительна к механическому воздействию, поэтому протирать её от пыли следует очень аккуратно, мягкой тканью, чтобы не оставить царапин. Ещё одна интересная особенность плёнки — это степень ее прозрачности (смотрите на рис. 4 и 5.).

В зависимости от условий освещения и комбинации проектора и плёнки можно добиться абсолютно разных конечных результатов, например:

Используя прозрачную плёнку в условиях слабой паразитной засветки (поздний вечер, ночь, тёмное помещение клуба) мы можем “материализовать из воздуха” необходимые образы. Но как по мере усиления паразитной засветки наше изображение будет тускнеть, пока не пропадёт вовсе. Такой вариант подходит для непостоянного применения в таких заведениях как кафе, салоны красоты, бутики, салоны ювелирных изделий, автосалоны. То есть, те кто днём использует витрину для демонстрации своих товаров и услуг, а ночью тоже хочет привлечь к себе внимание.

Применяя непрозрачную плёнку мы полностью теряем из виду то, что находится за ней, но зато наше проецируемое изображение видно в условиях достаточно сильной паразитной засветки (хорошо освещенное помещение или даже уличная витрина днём). Такой вариант можно использовать круглосуточно.

Примеры использования плёнки с микролинзами 3M Vikuiti:

 

Примеры использования прозрачной плёнки обратной проекции:

Достоинства плёнки обратной проекции:

• Приклеивается к стеклу.
• Вся поверхность плёнки плотно прилегает к стеклу, ничего не выступает, нет никаких элементов креплений
• Слабое влияние паразитной засветки при использовании плёнки с микролинзами 3M Vikuiti и правильной инсталляции.
• Позволяет достичь более высокой контрастности, чем у других технологий обратной проекции.
• Можно достичь различных декоративных эффектов благодаря разной степени прозрачности используемой плёнки. От непрозрачной и высококонтрастной до практически полностью прозрачной, за которой хорошо видно все что происходит.

Недостатки плёнки обратной проекции:

• Нет права на ошибку при наклеивании.
• При попытке отклеить/переклеить плёнку она может деформироваться.
• Требуются специалисты с “набитой рукой” для наклеивания плёнки.
• При использовании плёнки с микролинзами жёсткие требования к расположению проектора.
• Идеальное положение проектора: по центру экрана и как можно дальше от него.
• При неправильной установке проектора становятся ярко выраженным негативные эффекты: световое пятно в центре экрана, сильное затемнение изображения по периметру.
• Чем прозрачнее плёнка, тем больше виден луч света от проектора.
• Бликует по сравнению с полотном и краской.

Полотно или экран для обратной проекции

Полотно обратной проекции — это матовая эластичная ПВХ-плёнка с некоторой степенью светопропускания, задача которой равномерно рассеять свет от проектора.

Экран обратной проекции — это полотно обратной проекции, натянутое на раму различного вида.

Экран обратной проекции конструктивно может быть выполнен:

• На люверсах или металлических стержнях по периметру. И с помощью натяжителей натягивается между какой-нибудь конструкцией.
• На специальной стационарной раме, которая выглядит как рамка вокруг телевизора и имеет ширину около 8 см.
• На моторизованном экране который сворачивает полотно в рулон и может устанавливаться либо на потолок, либо встраиваться в него. При необходимости экран разворачивается,а когда он не нужен, сворачивается и никому не мешает.Экран это самостоятельная и независимая конструкция, которую можно установить и переносить туда где она нужна.

Также можно использовать полотно обратной проекции самостоятельно без экрана, для этого его нужно приклеить к стеклу, используя специальный двусторонний скотч по периметру. Желательно привлечь специалистов, потому что полотно эластичное и тянется — его очень трудно натянуть равномерно с первого раза, нужны тренировки. Но благодаря этой эластичности, полотно можно переклеить несколько раз, и даже, при необходимости, снять и перенести на новое место.

В отличии от пленки и краски обратной проекции, полотно непрозрачное. Оно, конечно, имеет оттенки от белого до темно-серого, но даже за белым полотном ничего не видно, только тень.

В общем случае, полотно лучше рассеивает свет по сравнению с плёнкой обратной проекции и не бликует, кроме случаев приклеивания к стеклу (но это блики от стекла).

Существует специальное двустороннее полотно, оно отличается от остальных тем, что ему не важно с какой стороны на него светит проектор, изображение с двух сторон получается одинаково качественное. Ни у какой другой технологии приведенной в настоящей статье нет такого свойства. У них со стороны проектора изображение всегда будет хуже.

Достоинства полотна и экранов обратной проекции:

• Множество вариантов инсталляций.
• Более равномерная яркость изображения по площади экрана по сравнению с пленкой и краской.
• Используя полотно обратной проекции, возможно создание проекционной поверхности с необычной геометрией.
• Можно перенести экран и переклеить полотно в новом месте.
• Для установки экрана не требуется какой-то особой квалификации.
• Экран устанавливается быстро.
• Полотно не боится протирания пыли как плёнка.

Недостатки полотна и экранов обратной проекции:

• Чувствительность к паразитной засветке.
• Громоздкость конструкции экранов.
• Трудно наклеить полотно ровно с первого раза, желательно привлечь специалистов.
• Сквозь полотно виден двусторонний скотч (полоска шириной 1 см), во время проецирования он практически незаметен.

Краска для обратной проекции

Специальная акриловая краска на водной основе, которая наносится на поверхность распылителем или валиком. Обладает рядом преимуществ перед другими технологиями. Которые делают это решение уникальным. Самое главное то, что вы можете получить проекционную поверхность любого размера, геометрии и формы, вы не ограничены только плоскостью.

Нанося краску слой за слоем, вы можете добиться нужной степени прозрачности для решения вашей задачи как в случае с использованием плёнки только с большим числом градаций. А еще краска не бликует, в этом она больше похожа на полотно.

В случае повреждения окрашенной поверхности, вам достаточно подкрасить поврежденный участок и он будет как новый — вам не придется менять весь экран как с другими технологиями.

Подготовка поверхности и технология нанесения проекционной краски не отличается от технологии использования обычной акриловой краски на водной основе.

Достоинства краски обратной проекции:

• Огромная художественная свобода. Возможно создание проекционной поверхности любого размера и формы.
• Простая технология нанесения краски.
• Поврежденные места можно подкрасить при необходимости.

Недостатки краски обратной проекции:

• Чувствительность к паразитной засветке.
• Длительный процесс подготовки поверхности под покраску, нанесения краски и ее высыхания.

Смарт стекло и смарт плёнка

Смарт стекло — композит из слоев стекла и различных химических материалов, используемый в архитектуре и производстве для изготовления светопрозрачных конструкций (окон, перегородок, дверей и т. п.), изменяющий свои оптические свойства, коэффициент светопропускания, при подаче на него электрического напряжения.

Смарт пленка — то же что и стекло, только пленка, которую можно приклеить на уже существующее стекло. В отличие от стекла, подвержено царапинам при протирании.

Такие решения в основном используют в умных домах и офисах для визуального разделения внутреннего пространства или управления естественным освещением. Умное стекло имеет два положения включено/выключено — прозрачное/матовое. При использовании умного стекла для обратной проекции оно уступает по качеству изображения всем остальным проекционным технологиям, так как это не его прямое назначение.

Достоинства умного стекла и плёнки для обратной проекции:

• Сильный Вау-эффект.
• Универсальность: в дневное время -витрина, вечером — экран.
• Быстрое переключение между режимами.
• Умную пленку можно приклеить на существующее стекло.
• Интересный материал для интерьера и организации пространства.

Недостатки умного стекла и плёнки для обратной проекции:

• Высокая стоимость.
• Установку умного стекла желательно предусмотреть еще на стадии строительства.
• Проецируемое изображение уступает по качеству другим технологиям обратной проекции, описанным в данной статье.
• Сложность установки стекла, и приклеивания пленки, необходимо предусмотреть подвод электрического питания и систему управления включением и выключением.
• Пленка царапается.
• Изображение бликует.
• Чувствительность к паразитной засветке.

Примеры расчета яркости проектора и размера экрана для обратной проекции

• Пример 1:

Паразитная засветка в магазине на экране составляет 500 Люкс при включенных светильниках рядом с экраном.

У нас есть проектор с яркостью 5000 Люмен.

Рекомендованная минимальная контрастность для проекции составляет 10:1, где 10 — яркость проецируемого изображения, а 1 — паразитная засветка.

То есть, нам нужно умножить яркость паразитной засветки на 10, чтобы получить необходимую яркость проецируемого изображения:

500 х 10 = 5000 Люкс. Это означает, что нашим проектором рекомендуется проецировать изображение не более 1-го квадратного метра (5000 : 5000 = 1), что приблизительно соответствует экрану с размерами 1300х732 мм в формате 16:9 (диагональ 59 дюймов).

• Пример 2:

В нашем магазине мы решили выключить ряд светильников установленных рядом с экраном и теперь паразитная засветка из 500 Люкс превратилась 200 Люкс.

Значит рекомендованная яркость проектора 200х10=2000 Люкс. И наш проектор с яркостью 5000 Люмен теперь может работать с экраном 5000:2000=2,5 м². Что соответствует экрану в формате 16:9 с размером 2100х1182 мм (диагональ 95 дюймов). Если нам не требуется экран такого большого размера, то у нас появляется несколько вариантов:

Использовать наш проектор и получить более контрастное изображение.

Переключить наш проектор в экономный режим с меньшей яркостью, и тем самым существенно продлить срок службы лампы.

Сэкономить и купить другой проектор с меньшей яркостью.

Выводы

Получение изображения с помощью обратной проекции — это очень интересная и красивая технология, у которой есть много достоинств для использования в дизайнерских или коммерческих целях. Но как и у любой другой технологии у нее есть еще и недостатки. К сожаления не существует одного универсального решения для всех задач. Каждая инсталляция — это самостоятельный живой организм со своими особенностями. Поэтому, прежде чем приступить к реализации идеи, нужно четко понять задачи, которые должна решить инсталляция, а после этого серьезно подойти к проектированию. Иначе чудо не произойдет.