В начале DLP-3D-принтеров жаргон был довольно простым. В основном были доступны проекторы HD, а в некоторых экзотических моделях производители выбрали проектор 4K DLP. В сегодняшнем аппаратном и материальном ландшафте различные методы и маркетинговые выражения бесконечны и иногда сбивают с толку. В этой статье мы объясняем различия в технологиях оборудования и материалов.
Аппаратное разрешение HD, 2K, 4K, 8K
Названия разрешения экранов DLP и LCD взяты из общей индустрии оборудования и дисплеев. Это связано с количеством строк и пикселей, доступных на одном экране/проекции. Изначально было 2 варианта: 720P (HD ready) и 1080P (Full HD). Эти разрешения в основном используются в методах DLP.
Например, Асига Max, Atum3D DLP Station 5, Miicraft Гипер серия и 3DSystems Рисунок 4 используйте модуль DLP с разрешением Full HD (1080P; 1920*1080 пикселей). В течение многих лет (и, возможно, до сих пор) это был наиболее часто используемый модуль DLP. Некоторые старые модели DLP-принтеров и недавно анонсированные Anycubic Photon Ультра используйте более низкое разрешение 720P DLP.
Включи 4k на мониторе FullHD
Изображение на thinkware.com: разница между разрешением 720P, 1080P, 2K, 4K и 8K в технологии экрана.
А как насчет разрешения в 3D-печати?
Выглядит довольно просто, верно? Давайте посмотрим, как это отразится на оборудовании для 3D-печати из смолы. В таблице ниже вы можете найти разрешение по данным производителя 3D-принтера и реальный размер пикселя популярных 3D-принтеров. В разрешении 720P и HD все вполне соответствует техническим характеристикам, используемым в индустрии дисплеев. Начиная с разрешения 2К и выше, все путается.
Таблица 1: Разрешение и размер пикселя популярных брендов и технологий полимерной 3D-печати.
[1] Из данных неясно, используется ли чип 4K (3840 * 2160 пикселей) или чип XPR с более низким разрешением и манипулированием пикселями.
[2] XPR используется для преобразования пикселей чипа 2960 * 1660 или 2716 * 1528 в 4K (3840 * 2160 пикселей).
[3] Вероятнее всего, два проектора 4K.
Давайте сначала сосредоточимся на ЖК-технологии, так как это проще всего объяснить. Как видно из приведенной выше таблицы, для ЖК-экранов 2K, 4K, 6K и 8K возможно несколько конфигураций. Число перед «К» часто соответствует количеству пикселей по ширине. ЖК-экраны 8K, используемые в 3D-печати в Phrozen Sonic Mega 8K и Mini 8K имеют соответственно 7700*4300 и 7500*3300 пикселей.
Все это упоминается в маркетинговом термине «разрешение 8K». Количество пикселей, деленное на ширину, является размером пикселя. Это часто рассматривается как фактор точности в 3D-печати. Mega 8K и Mini 8K имеют довольно одинаковое количество пикселей, но экран Mega 8K намного больше, с размером пикселя 0,043 мм, в то время как mini 8K намного меньше, а также имеет меньший размер пикселя 0,022 мм. А как насчет принтеров 4K DLP?
Почему существует разница в разрешении 4K DLP?
Это гораздо сложнее объяснить. Настоящие 4K DLP-проекторы с высоким разрешением уже давно используются в промышленных приложениях, таких как кинотеатры. Цена настоящего 4K DLP с разрешением 3840*2160 пикселей всегда была очень высокой и часто не использовалась в 3D-печати.
Спустя несколько лет производители DLP изобрели метод удешевления систем 4K DLP за счет смещения пикселей разрешения HD в изображение 4K. Продолжаются споры, можно ли назвать это 4K, потому что количество пикселей от чипа DMD на самом деле не 3840 * 2160. Если у вас есть время, можно найти интересное чтение Эвана Пауэлла с projectorcentral.com. здесь.
Вернемся на один шаг назад. В 3D-принтере DLP один или несколько светодиодов излучают свет на чипе DMD. Этот чип DMD сделан из микрозеркал. Эти зеркала можно включить или выключить для каждого зеркала. Если зеркало включено, свет будет падать на рабочий лоток 3D-принтера. Когда зеркало выключено, оно не будет экспонироваться.
Чип Full HD DMD состоит из 1920*1080 пикселей. Все эти 2 миллиона пикселей/микрозеркал можно включать и выключать по отдельности. Придание HD-разрешения изображению. Удивительно, насколько мала микросхема DMD с 2 миллионами микрозеркал.
Изображение с сайта projectorjunkies.com: знаменитый 0.47-дюймовый DMD-чип, обеспечивающий проекцию Full HD (1920*1080 пикселей).
Чтобы получить более высокую точность, вы можете добавить пиксели в чип DMD. Поскольку это сложный и дорогостоящий процесс, цены значительно повышаются. Более дешевый способ сделать это — манипулировать пикселями меньшего DMD-чипа для достижения качества 4K.
Они управляют 0.66-дюймовым (2716*1528) DMD-чипом или 0.47-дюймовым (1920*1080) (Full HD) DMD-чипом для получения изображения с разрешением 4K (3840*2160). Никос Цолас из Projectorjunkies.com объясняет это здесь. Это называется технология XRP. Это снижает цену до
Никос объясняет «Технология XPR — это то, что позволило DLP-проекторам последних лет называться 4K и рекламироваться как 4K.
Мы бы сказали, что это уловка Texas Instruments, которая дает производителям DLP-проекторов разрешение 4K, продавая им классический чип DMD. с разрешением 1920×1080, который выпускается уже 10 лет. Давайте перейдем прямо к делу и узнаем, как работает технология XPR, и мы получим ответы на многие вопросы».
Что такое технология XRP в системах 4K DLP?
Никос продолжается «Модуль XPR — это очень простое, но точное в понимании устройство, состоящее из 2 основных частей. Оптическая и электромеханическая часть. В оптической части у нас есть кусок стекла, специально обработанного таким образом, чтобы он направлял луч света, который получает вызов, по горизонтальной и вертикальной оси.
Изображение с сайта projectorjunkies.com: модуль XRP должен быть размещен после чипа DMD для смещения пикселей.
В электромеханической части у нас есть 4 катушки электромагнита, которые заставляют этот кусок стекла менять положение как по горизонтальной, так и по вертикальной оси».
Читать подробную статью здесь или посмотрите видео:
Что означает манипулированное XRP разрешение 4K в 3D-печати?
У технологии XRP есть несколько недостатков по сравнению с настоящим 4K. Из-за того, что пиксели постоянно перемещаются, коэффициент контрастности XRP ниже, а края пикселей слегка размыты. Имеет ли это значение для 3D-печати? Для 3D-печати всегда полезно иметь высокий коэффициент контрастности вашего проектора.
Высокий коэффициент контрастности означает, что неэкспонированные пиксели действительно темные, а экспонированные пиксели очень яркие. Благодаря высокому коэффициенту контрастности возможна детальная точность краев детали, напечатанной на 3D-принтере. Более низкий коэффициент контрастности не всегда виден без микроскопического изображения.
Однако у высокореактивных смол могут быть проблемы с этим, поскольку темные пиксели не являются действительно темными. После многих открытых слоев эти реактивные смолы могут начать беспорядочно полимеризоваться из-за накопленной энергии многих слоев. Тогда как насчет размытых краев пикселей? Что ж, многие производители 3D-принтеров уже используют размытые пиксели по краям детали, чтобы получить более гладкую печать. При правильном наборе на смоле это может работать без проблем.
Как узнать, есть ли у принтера проектор XRP 4K или настоящий 4K DLP?
Это зависит от данных, которые публикует производитель 3D-принтеров. Некоторые говорят об этом вполне честно. Например ЮнионТех разместила на своем веб-сайте чип DMD (TI DLP660TE) из своего промышленного 300K-принтера Cute 4. При поиске DMD-чипа вы можете обнаружить, что это 0.66-дюймовый (2716*1528) DMD, что означает, что он может обеспечивать изображение 4K за счет смещения пикселей по диагонали.
ЭТЭК / ЭнвижнТек менее прозрачен в этом отношении, но при вычислении их оболочки сборки (в мм), деленной на их исходное разрешение в пикселях (в мм), вы получаете разрешение DMD 2960 * 1660 пикселей, что достаточно близко к 0.66 дюйма (2716 * 1528) чип ДМД. Пока Рапидшейп упоминает только 4K и 3840 * 2160 пикселей. Это настоящий проектор 4K или XRP 4K DLP?
Является ли принтер 2K LCD/MSLA более точным, чем HD?
Как вы уже догадались, ответ намного сложнее вопроса. Прежде всего, термин 2K LCD или HD Projector ничего не говорит о (собственном) размере пикселя. Даже если вы сравните ЖК-дисплей 2K с проектором HD с размером пикселя 0.05 мм, ответить на этот вопрос сложно. Если DLP производит хорошо, качество часто лучше по сравнению с ЖК-принтерами.
Если углубиться в технические данные, то многое зависит от аппаратного обеспечения в сочетании с программным обеспечением, параметрами печати и материалами. Что мы видели на более ранних моделях ЖК-принтеров, так это то, что точность краев была не очень высокой, но в последний год в этом отношении было много улучшений. Что мы знаем из DLP, так это то, что в программном обеспечении и микрозеркалах возможно гораздо больше возможностей манипулирования (если производитель это разработает). Создавая хороший DLP 3D-принтер, производитель должен убедиться, что фокусировка идеальна поверх резервуара со смолой и компенсирует деформации линзы и трапеции. Если DLP производит хорошо, качество часто лучше по сравнению с ЖК-принтерами.
Является ли проектор с более высоким разрешением / LCD более точным?
Если вы исключите все другие факторы, проектор с более высоким разрешением или ЖК-дисплей будут более точными. К сожалению, в большинстве случаев есть и другие факторы. Что мы видели в прошлом, так это то, что в пределах одного бренда принтеров вы можете довольно хорошо сравнивать характеристики. Сложно сравнивать характеристики разных типографий.
Например, Phrozen Sonic Mini 4K и Elegoo Mars 3 очень похожи с размером пикселя 0.035 мм. С Mars 3 мы получаем более качественные модели по сравнению с Phrozen Sonic Mini 4К. ЖК-экраны разные, но в Mini 4K также используется стеклянная пластина поверх ЖК-дисплея, что снижает резкость открытых пикселей. На бумаге эти различия трудно/невозможно увидеть.
Что такое смолы 4k или 8k?
С появлением принтеров 4K и 8K маркетинг также затрагивает рынок полимеров. Например Phrozen сейчас предлагает 4К смола и еще один 8К смола. В соответствии с Phrozen; Phrozen Aqua 4K Resin предназначен для демонстрации 3D-моделей в высоком разрешении и лучше всего работает с 4D-принтерами Sonic Mini 4K и Sonic Mighty 3K. Благодаря своей специальной формуле, Phrozen Aqua 4K Resin создает высококачественные и чрезвычайно сложные 3D-модели с разрешением 4K».
Как разработчик и производитель смолы, мы полностью понимаем, что смола, специально разработанная для принтера, может обеспечить отличное качество. Мощность источника света от принтера можно настроить так, чтобы он лучше всего работал со смолой и наоборот. Это не означает, что если вы запустите его на другом принтере 4K, вы получите разрешение 4K. Разрешение зависит от аппаратного обеспечения в сочетании с настройками, которые хорошо работают со смолой. С любой совместимой смолой вы сможете получить печатные детали с аналогичным разрешением.
Обновление за апрель 2022 г. о проекторах 4K DLP для 3D-печати смолой.
Всего через несколько месяцев после того, как мы опубликовали эту статью, австрийский Производитель DLP In-Vision объявила о выпуске нативного 4K-проектора для приложений 3D-печати. Доступен в середине 2022 года, но еще предстоит опубликовать много деталей.
Согласно информации 3Dprintingindustry.com «Легкий движок, названный AVATAR, основан на новом чипсете от Texas Instruments который предлагает собственное разрешение 4096 x 2176, радикальное улучшение по сравнению с текущей необходимостью изменения положения пикселей WGXGA-Chip для улучшения разрешения изображения и достижения 4K в DLP Projection».
«Ромир»: зрители не видят разницы между нативным и адаптированным 4K
Зрители не видят разницы между контентом, изначально снятым в 4K (так называемый native 4K) и адаптированным к этому формату (4K upscale).
Зрители не видят разницы между контентом, изначально снятым в 4K (так называемый native 4K) и адаптированным к этому формату (4K upscale).
Такие данные следуют из исследования «Ромир». Компания показала 300 опрошенным фрагменты двух роликов, один из которых был в снят в native 4K, другой — переформатирован до сверхвысокого разрешения с помощью специальных программ. А затем участников исследования просили поделиться восприятием видео, включая такие параметры, как качество, яркость, реалистичность, насыщенность и контрастность. В итоге зрители практически не заметили разницы между форматами, пишет «Коммерсант».
Напомним, что в декабре прошлого года в ходе так называемой «черной пятницы» в России на 98% выросли продажи 4K-телевизоров, подсчитали в GfK. Согласно данным исследовательской группы «М. Видео-Эльдорадо» и Samsung, в 2018 году доля купленных 4K-телевизоров составила 22%.
И подписывайтесь на канал «Телеспутника» в «Яндекс.Дзен» .
Источник: telesputnik.ru
4K Ultra HD в проекторах с технологией Pixel Shifting. Правда или маркетинг?
Разрешение 4K Ultra HD уже давно превратилось из некой экзотики для энтузиастов в обычный повседневный формат изображения, и трудно найти в продаже телевизоры и мониторы с Full-HD матрицей. На этой волне несколько лет назад начали появляться относительно недорогие китайские проекторы с технологией Pixel Shifting, которые, имея нативную матрицу 1920-1080px, могли путем быстрого сдвига пикселей воспроизводить разрешение 3840-2160px. В этой статье мы разберемся насколько хорошо они справляются с этой задачей и не водят ли нас маркетологи за нос, пытаясь продать кота в мешке.
Тестовое оборудование
- Проектор Fengmi Cinema 2 4K;
- ALR-экран Mivision 100″ Hard Frame;
- Монитор AOC U32U1 (разрешение 4K);
- Фото сделаны на телефон Huawei P30 Pro;
- Анализ по кадру из ролика с качеством 12К 60fps HRD момент.
Немного математики
- Разрешение Full HD 1920-1080px состоит примерно 2 млн. пикселей.
- Разрешение 4K Ultra HD 3840-2160 состоит примерно из 8 млн. пикселей.
То есть, 4К больше Full HD в четыре раза, или имеет в четыре раза больше пикселей.
Технология
Проектор на котором мы будем экспериментировать Fengmi Cinema 2 4K, относительно недорог и стоит на текущий момент 180тр, уточню, что аналоги именитых брендов типа LG, Samsung или Epson стоят в 2-3 раза дороже. Это одночиповый DLP проектор собран на основе 0,47-дюймового DMD-чипа Texas Instruments с исходным разрешением 1920×1080.
Как же мы получаем разрешение 8млн пикселей, имея на борту лишь 2млн, то есть в четыре раза меньше? Я не буду вдаваться в технические детали, но если простым языком, то родная матрица проектора смещается четыре раза за время стандартного кадра (1/60 секунды), отображая каждый раз картинку со смещением в пиксель и проецирует недостающие пиксели в каждый такт. Таким образом, выдавая вместо стандартных 60 кадров в секунду 240, но с в четыре раза большим количеством информации, мы получаем почти честные 4К.
Для информации тот же Epson EH-LS500 стоимостью 500тр лишь удваивает родное разрешение, делая два такта за кадр, получая нечто среднее между Full Hd и 4K.
Методика тестирования
Были сделаны фотографии центрального фрагмента кадра с высоким количеством деталей. Фото делались:
- С монитора с родным разрешением 4K.
- С проектора в режиме 4К.
- С проектора в режиме Full HD.
Ниже скриншот кадра целиком, фото делались с его центральной части.
Сравнение фотографий, разбор нюансов
Настоятельно рекомендую смотреть фото на мониторе и открывать фотографии на полный экран, нажимая на них. Обратите внимание на иероглифы по бокам лестницы, на саму лестницу, окна на здании, детализацию машины и вообще на мелкие детали.
Фото 1. Первое фото показывает сравнение более общего плана:
Фото 2. То же фото, но более большой зум:
Сравнение проектора в режиме Full HD и 4К, очень большой зум
Сравнение монитора 4K и проектора в режиме Full HD
Сравнение монитора в 4K и проектора в 4К
Анализ фотографий
Несомненно, современные технологии шагнули очень далеко и начиная этот эксперимент я не ожидал таких результатов.
Говорить про разницу между Full Hd и 4K проектора не будем, разница очевидна, безусловно она есть и детальность в 4К намного выше.
Поговорим о сравнении монитора и проектора в режиме 4К. Учитывая, что у проектора все же не такой хороший «фокус» как у матрицы монитора (если конечно имеет место такой термин в отношении монитора). Но мы понимаем, что на уровне пикселей, их четкость безусловно выше на мониторе, что видно по зернистой дифференцированной структуре фотографий с монитора.
У проектора структура более размыта, но в то же время выглядит более целостной. Так же на проекторе при таком огромном увеличении заметна структура ALR экрана в виде небольших черных полос у контуров объектов. В реальности не видно ни структуры пикселей монитора, ни полос на проекторе.
Если говорить о детализации, то я практически не увидел ни одного сюжета в котором бы монитор показал заметно больше деталей нежели проектор. Да, картинка на мониторе кажется более детальной, но это именно из-за особенностей пиксельной структуры матрицы монитора и оптических особенностей проектора.
Если смотреть на иероглифы у лестницы на фото 2, то информация практически та же, но на проекторе чуть больше все смазано, что естественно — это свет прошедший через линзы и отраженный от полотна. На мониторе все 1 в 1.
Та же ситуация со створками окон и другими мелкими объектами в кадре. Есть опять же легкая деформация геометрии на фотографиях с проектора, что заметно на прямых линиях окон, думаю это из-за не абсолютно идеальной поверхности полотна, и заметно только на таких супер-кропах. В реальности картинка с проектора воспринимается как очень целостная и детальная.
Выводы
Я специально не приводил примеры различных тестовых таблиц с различным набором вертикальных и горизонтальны линий. Более важно, как вы видите картинку в реальных сценариях, то есть в видео.
В целом, конечно, картинка на мониторе лучше в деталях – нет никакого размытия, идеальная геометрия и попиксельная родная детализация. Но я совершенно не ожидал, что проектор сможет выдать такое количество деталей, которое практически не уступает монитору.
Я могу смело утверждать, что проектор отображает 4К и все сопутствующие этому детали. Разница между Full HD и 4К на 100″ экране видна сразу. Никаких артефактов из-за технологии Pixel Shifting при просмотре не видно, картинка плавная, ровная и очень детализированная. Я бы хотел сравнить свой проектор с проектором имеющим нативное 4К, например Sony или JVC, но не уверен, что заметил бы большой разницы. И если вы хотите обновить свой проектор ради 4К или просто купить себе проектор с такой опцией – это безусловно того стоит.
Источник: h.amazingsoftworks.com