Nanotechnologia w kinie

Kino Aurum Złotoryja Fot. Archiwum własne
Kino Aurum Złotoryja

Na miejskiej stronce “zlotoryja.pl” pojawiła się informacja o możliwości oglądania w odnowionym kine ZOKiRu filmów w trzech wymiarach. Na początek, już 19 sierpnia pojawi się, nie tylko na ekranie ale za, przed a nawet pomiędzy między widzami  “Mały Książe”.  Tym razem jednak nie o filmach, a o technologii, która umożliwia nam dostęp do takich atrakcji. Pojawienie się u nas tej nowinki może skłonić do pytania o to jak to działa. Rzućmy zaciekawionym okiem na... optyczną część tej zagadki.

Na załączonym do wspomnianej informacji zdjęciu (1) pojawia się fragment projektora, a na nim logo z literkami  “DLP CINEMA”, a pod spodem, trudniejsza do odczytania, nazwa firmy “TEXAS INSTRUMENTS”. Chwila na rozszyfrowanie: DLP to Digital Light Processing, czyli system cyfrowego przetwarzania światła. W systemach Texas Instruments polega to na rozmieszczeniu na powierzchni kilku centymetrów kwadratowych milionów małych zwierciadełek. Układ tych zwierciadeł (mirror) to DMD – Digital Micromirror Device. Zwierciadałka mają możliwość ustawiania się w dwu pozycjach i puszczania jasnego “zajączka”, poprzez obiektyw, w stronę ekranu, a w drugiej pozycji kierowania go do ciemnej komory wyłapującej światło. Z sali tego nie dostrzegamy, jednak przy zbliżeniu do ekranu widać, że obraz składa się z szeregów punkcików, a raczej kwadracików. To obrazy tych zwierciadełek, które w oryginale wyglądają tak jak na obrazku 2.

1. Widok projektora (fotka ze stronki “zlotoryja.pl”)



2. Pojedyncze zwierciadełko o boku ok. 1/100 mm z możliwością odchylania (obraz ze strony firmy “Texas Instruments”). W rzeczywistości zwierciadełko nie jest oczywiście przezroczyste, bo jego zadaniem jest odbijanie światła. 

 

Pytanie kto układa te miliony zwierciadełek, i to każde na elementach zawieszenia umożliwiających ruch i sterowanie nimi. Żeby to wyjaśnić wypada odwołać się do kolejnego skrótu: MEMS – Micro Electro-Mechanical Systems – to ogólna nazwa określająca mikroskopijne urządzenia wytwarzane technologią opanowaną przy produkcji elektroniki. To kombinacja fotolitografii, nakładania kolejnych warstw np. na krzem, a potem wytrawiania celowo wbudowanych słabszych fragmentów. W ten sposób powstają pustki pod zwierciadłem umożliwiające ruch. W procesorach komputerów szerokość robionych tak ścieżek, to kilkadziesiąt milionowych części milimetra! Wymiary zwierciadła układu DMD są więc prawie tysiąc razy większe.

Do działania projektora konieczne jest jeszcze silne źródło światła. W urządzeniach kinowych wystarczającą jego ilość są w stanie wytworzyć lampy ksenonowe. Jednak w mniejszych projektorach zostały one już wyparte przez coraz jaśnie świecące i trwalsze diody LED*.

W tym kinie nie ma kolorowej kliszy, a zwierciadła, pokryte aluminium,  nie nadają światłu barwy. Dlatego konieczne jest wyświetlanie po kolei obrazu czerwonego (R -red), zielonego (G- green) i niebieskiego (B-blue). Te trzy składniki powinny błysnąć przed naszym okiem w okresie krótszym od jego typowej reakcji, lub w czasie trwanie jednej klatki filmu. W kinie klasycznym była to 1/24 sekundy. W rzutnikach komputerowych może to być np. 60 obrazów na sekundę. Przy odtwarzaniu 3D wypada jeszcze w tym czasie zmieścić dwa obrazy: dla oka lewego i prawego. Jeżeli jednak zwierciadło potrafi ustawić się tylko w dwu pozycjach, to jak generowane są pośrednie stopnie jasności? Okazuje się, że reguluje ją czas ustawienia zwierciadełka w pozycji “ON”. Mały rozmiar i masa zwierciadełka umożliwiają jego przełączanie w czasie kilku mikrosekund, a to i bezwładność naszego oka, umożliwia generacje wielu poziomów jasnosci każdej z barw RGB i łącznie wytwarzanie milionów kolorów z ich zmieszania.

*Diody LED, sprytne polaryzatory lub filtry barwne, służące do oddzielenia informacji przeznaczonej dla oka lewego i prawego – to kolejne optyczne ciekawostki związane z techniką projekcji 3D.  Na dziś niech głównym bohaterem zostanie jednak małe zwierciadełko puszczające zwodzące nas zajączki.     

 


Mieczysław Pluta
To pole jest wymagane
To pole jest wymagane
captcha To pole jest wymagane

Udowodnij ,że nie jesteś robotem, podaj wynik powyższego działania.