4K-Videoprojektoren erklärt

Seit seiner Einführung im Jahr 2012 ist der Erfolg von 4K Ultra HD-Fernseher ist unbestreitbar. Im Kontrast zu 3DTV, sind die Verbraucher wegen seiner. auf den 4K-Zug aufgesprungen erhöhte Auflösung, HDR, und großer Farbraum. Alle haben das Fernseherlebnis verbessert.

Während Ultra-HD-Fernseher aus den Regalen fliegen, sind es die meisten Heimkino-Videoprojektoren 1080p statt 4K. Die Einbindung von 4K in einen Videoprojektor ist teurer als im Fernsehen, aber das ist nicht die ganze Geschichte.

Es dreht sich alles um die Pixel

Bevor wir uns damit beschäftigen, wie Hersteller 4K in Fernsehern implementieren, vs. Videoprojektoren, wir brauchen eine Referenz. Dieser Punkt ist der Pixel.

Ein Pixel ist ein Bildelement, das rote, grüne und blaue Farbinformationen enthält (als Subpixel bezeichnet). Eine TV- oder Videoprojektionswand benötigt eine große Anzahl von Pixeln, um ein vollständiges Bild zu erzeugen. Die Anzahl der darstellbaren Pixel bestimmt die Bildschirmauflösung.

Wie 4K in Fernsehern implementiert wird

Fernseher verfügen über eine große Bildschirmoberfläche, um die Anzahl der Pixel zu packen, die für die Anzeige einer bestimmten Auflösung erforderlich sind.

Unabhängig von der tatsächlichen Bildschirmgröße für 1080p-Fernseher befinden sich 1.920 Pixel horizontal (pro Zeile) und 1.080 Pixel vertikal (pro Spalte) auf dem Bildschirm. Um die Anzahl der Pixel zu bestimmen, die die Bildschirmoberfläche bedecken, multiplizieren Sie die Anzahl der horizontalen Pixel mit der Anzahl der vertikalen Pixel. Bei 1080p-Fernsehern sind das etwa 2,1 Millionen Pixel. Bei 4K-Ultra-HD-Fernsehern gibt es 3.480 horizontale Pixel und 2.160 vertikale Pixel, was zu etwa 8 Millionen Pixeln führt, die den Bildschirm ausfüllen.

Das sind viele Pixel, aber bei TV-Bildschirmgrößen von 40, 55, 65, 75 oder 80 Zoll haben die Hersteller (relativ gesehen) eine große Fläche.

Obwohl die Bilder bei DLP- und LCD-Videoprojektoren auf einen großen Bildschirm projiziert werden, passieren sie Chips im Inneren des Projektors, die kleiner als ein sind, oder werden von diesen reflektiert LCD- oder OLED-Fernseher Tafel.

Mit anderen Worten, die erforderliche Anzahl von Pixeln muss kleiner sein, um in einen Chip mit einer rechteckigen Oberfläche zu passen, die nur etwa 1 Quadratzoll groß sein darf. Es erfordert eine genauere Produktion und Qualitätskontrolle, was die Kosten für Hersteller und Verbraucher erhöht.

Daher ist die Implementierung der 4K-Auflösung in Videoprojektoren nicht so einfach wie bei einem Fernseher.

Der Shifty-Ansatz: Kosten senken

Da das Zusammendrücken aller Pixel, die für 4K auf kleineren Chips benötigt werden, teuer ist, haben JVC, Epson und Texas Instruments eine Alternative, die das gleiche visuelle Ergebnis zu geringeren Kosten liefert. Ihre Methode ist Pixel Shifting. JVC bezeichnet sein System als eShift, Epson bezeichnet es als 4K Enhancement (4Ke) und Texas Instruments bezeichnet es informell als TI UHD.

Der Ansatz von Epson und JVC für LCD-Projektoren

Obwohl es geringfügige Unterschiede zwischen den Systemen von Epson und JVC gibt, sind hier die Grundlagen der Funktionsweise dieser beiden Ansätze aufgeführt.

Anstatt mit einem teuren Chip zu beginnen, der alle 8,3 Millionen Pixel enthält, beginnen Epson und JVC mit Standard-1080p-Chips (2,1 Millionen Pixel). Mit anderen Worten, die Projektoren von Epson und JVC sind im Kern 1080p-Videoprojektoren.

Bei aktiviertem eShift- oder 4Ke-System, wenn ein 4K-Videoeingangssignal erkannt wird (z. B. von Ultra HD Blu-ray und Streamingdienste auswählen), wird es in zwei 1080p-Bilder (jeweils mit der Hälfte der 4K-Bildinformationen) aufgeteilt. Der Projektor verschiebt jedes Pixel schnell diagonal hin und her um eine halbe Pixelbreite und projiziert das Ergebnis auf die Leinwand. Die Verschiebungsbewegung ist schnell und täuscht den Betrachter, das Ergebnis als ungefähr das Aussehen eines Bildes mit 4K-Auflösung wahrzunehmen.

Da die Pixelverschiebung nur ein halbes Pixel beträgt, kann das visuelle Ergebnis eher 4K als 1080p sein, obwohl technisch gesehen nicht viele Pixel auf dem Bildschirm angezeigt werden. Der Pixelverschiebungsprozess von Epson und JVC führt zu einer Anzeige von etwa 4,1 Millionen visuellen Pixeln oder der doppelten Anzahl von 1080p.

Bei Inhaltsquellen mit 1080p und niedrigerer Auflösung skaliert die Pixel-Shifting-Technologie sowohl im Epson- als auch im JVC-System das Bild hoch. Mit anderen Worten, Ihre DVD- und Blu-ray-Disc-Sammlung erhält eine Detailverbesserung gegenüber einem Standard-1080p-Projektor.

Wenn die Pixel Shift-Technologie aktiviert ist, funktioniert sie nicht für die 3D-Anzeige. Wenn ein eingehendes 3D-Signal erkannt oder Motion Interpolation aktiviert wird, schaltet sich eShift oder 4K Enhancement automatisch aus und das angezeigte Bild hat 1080p.

Der Ansatz von Texas Instruments für DLP-Projektoren

Epson und JVC verwenden LCD-Technologie. Texas Instruments hat eine Pixelverschiebungsvariante für seine DLP-Projektorplattform entwickelt.

Texas Instruments bietet zwei Optionen für eine 4K-ähnliche Anzeige:

• Eine Option verwendet einen DLP-Chip mit einer Auflösung von 1080p, ähnlich dem, mit dem Epson und JVC beginnen. Anstatt die Pixel einmal schnell vor und zurück zu verschieben, um ein 4K-ähnliches Ergebnis zu erzielen, werden die Pixel im gleichen Zeitraum zweimal horizontal und vertikal verschoben. Dies führt zu einem genaueren 4K-ähnlichen Bild.
• Anstatt einen 1080p DLP-Chip zu verwenden, bietet Texas Instruments einen anderen Chip an. Es beginnt mit 2716 x 1528 (4,15 Millionen) Pixeln (doppelt so viele wie die Chips von Epson und JVC). Dann verschiebt es die Pixel auf ähnliche Weise diagonal wie Epson und JVC.

Wenn der Pixel-Shift-Prozess und zusätzliche Videoverarbeitung in einem Projektor implementiert werden, der das TI-System verwendet, indem entweder ihr 1080p- oder 2716 x 1528-Chip sendet statt etwa 4 Millionen Pixel 8,3 Millionen Pixel auf die Leinwand.

Das sind doppelt so viele Pixel, wie die JVC eShift- und Epson 4Ke-Projektoren anzeigen. Dieses System ist nicht dasselbe wie Sonys 4K, da es nicht mit 8,3 Millionen physischen Pixeln beginnt. Es kommt jedoch optisch am nächsten, zu einem Preis, der mit dem von Epson und JVC verwendeten System vergleichbar ist.

Wie bei Epson- und JVC-Systemen werden eingehende Videosignale entweder hochskaliert oder entsprechend verarbeitet. Beim Anzeigen von 3D-Inhalten ist der Pixel-Shifting-Prozess deaktiviert.

Optoma war das erste Unternehmen, das das UHD-System von TI implementierte, gefolgt von Acer, Benq, SIM2, Casio und Vivitek.

Der echte 4K-Ansatz: Sony geht es allein

Sony geht tendenziell eigene Wege (erinnern Sie sich an BETAMAX-, MiniDisc-, SACD- und DAT-Audiokassetten?), und sie tun dies auch in der 4K-Videoprojektion. Anstelle des kostengünstigeren Pixel-Shifting-Ansatzes setzt Sony auf echtes 4K und wurde stimme darüber.

Dieser Ansatz bedeutet, dass die erforderlichen Pixel, die zum Projizieren eines Bildes mit 4K-Auflösung erforderlich sind, in einen Chip (oder drei Chips – einen für jede Primärfarbe) integriert sind.

Die Pixelanzahl der Sony 4K-Chips beträgt 8,8 Millionen Pixel (4096 x 2160), der gleiche Standard, der in kommerziellen 4K-Kinos verwendet wird. Alle verbraucherbasierten 4K-Inhalte (z. B. Ultra HD Blu-ray) erhalten einen leichten Schub auf diese zusätzlichen 500.000 Pixel.

Allerdings verwendet Sony keine Pixel-Shifting-Techniken, um 4K-ähnliche Bilder auf einen Bildschirm zu projizieren. Außerdem werden 1080p (einschließlich 3D) und Quellen mit niedrigerer Auflösung auf eine 4K-ähnliche Bildqualität hochskaliert.

Der Vorteil von Sonys Ansatz besteht darin, dass der Verbraucher einen Videoprojektor kauft, bei dem die Anzahl der tatsächlichen physischen Pixel etwas höher ist als bei einem 4K-Ultra-HD-Fernseher.

Der Nachteil ist, dass die 4K-Projektoren von Sony mit Einstiegspreisen von etwa 5.000 US-Dollar teuer sind. Wenn Sie den Preis eines geeigneten Bildschirms hinzufügen, wird die Lösung teurer als der Kauf eines 4K-Ultra-HD-Fernsehers mit großem Bildschirm. Wenn Sie jedoch nach einem 85-Zoll- oder größeren Bild suchen und echtes 4K wünschen, ist der Ansatz von Sony eine wünschenswerte Option.

Die Quintessenz

Es läuft auf 4K-Auflösung hinaus, mit Ausnahme der Methode von Sony, die bei den meisten Videoprojektoren anders implementiert ist als bei einem Fernseher. Obwohl es beim Kauf eines 4K-Videoprojektors nicht notwendig ist, die technischen Details zu kennen, beachten Sie Labels wie Native, e-Shift, 4K Enhancement (4Ke) und das TI DLP UHD-System.

Es gibt eine anhaltende Debatte mit Befürwortern auf beiden Seiten über die Vorzüge der Pixelverschiebung als Ersatz für echtes 4K. Sie werden die Begriffe 4K, Faux-K, Pseudo 4K und 4K Lite hören, wenn Sie Videoprojektor-Bewertungen lesen und bei Ihrem Händler vor Ort einkaufen.

In den meisten Fällen ist es schwierig, den Unterschied zwischen den einzelnen Ansätzen zu erkennen, es sei denn, Sie nähern sich dem Bildschirm oder sehen ein Seite-an-Seite-Vergleich jedes Projektortyps, der für andere Faktoren kalibriert wurde (z. B. Farbe, Kontrast und Licht) Ausgang).

Reales 4K kann je nach Bildschirmgröße (siehe Bildschirme ab 120 Zoll) und Sitzabstand zum Bildschirm etwas schärfer aussehen. Ihre Augen können jedoch gerade bei bewegten Bildern nur so viele Details auflösen. Außerdem gibt es Variationen, die von Ihren visuellen Fähigkeiten abhängen. Es gibt keine feste Bildschirmgröße oder einen festen Betrachtungsabstand, der den gleichen Wahrnehmungsunterschied erzeugt.

Mit dem Kostenunterschied zwischen echtem 4K (wo die Preise bei etwa 5.000 US-Dollar beginnen) und Pixelverschiebung (wo die Preise beginnen bei weniger als 2.000 US-Dollar) sind die Kosten zu berücksichtigen, insbesondere wenn Sie feststellen, dass das visuelle Erlebnis vergleichbar.

Die Auflösung ist zwar wichtig, aber ein Faktor, um eine hervorragende Bildqualität zu erhalten. Bedenken Sie auch die Lichtquellenmethode, Lichtleistung, Farbhelligkeit, und der brauche einen guten Bildschirm.

Führen Sie Ihre eigenen Beobachtungen durch, um festzustellen, welche Lösung für Sie am besten geeignet ist und welche Marke und welches Modell zu Ihrem Budget passt. Der letzte Schritt ist zu es einrichten.