Angles of view

Projekce dat (XIV)



Reflexe na projekční plochy s přední projekcí







Většině zobrazovacích systémů jsou společné tři hlavní prvky:

projektor, projekční plocha a diváci. Ideálně je konfigurace a

uspořádání prvních dvou sladěna tak, aby maximální počet

světelných paprsků emitovaných prvním byl přenesen druhým a

nasměrován do očí třetího. Jakákoliv další distribuce světla je

nadbytečná. Zaměřme se tedy podrobněji na projekčních plochy s

přední projekcí.



Přestože existuje celá řada různých typů projekčních zařízení,

není zase tak velké množství typů projekčních ploch. Ve

skutečnosti existují pouze tři základní typy: plochy, které

světlo odrážejí, rozptylují, nebo světlo lámou. Pochopením jak

fungují budeme schopni si mezi nimi lépe vybrat.



Podívejme se nejprve na první typ projekčních ploch, jež světlo

odrážejí. Jsou to plochy, které fungují na principu zákona

odrazu a dopadu, který říká, že úhel odrazu se rovná úhlu

dopadu. Dopadá-li světlo na takovou plochu, odráží se a vychází

ven pod úhlem, který je určen směrem dopadu původního paprsku.

Tuto vlastnost můžeme srovnat s chováním koule na kulečníkovém

stole. Pokud ji postrčíme vůči stěně pod úhlem 30°, odrazí se od

ní pod úhlem –30°.



Druhý typ projekční plochy světlo rozptyluje. Světlo opouští

plochu značně jednotným způsobem, který je zcela nezávislý na

úhlu dopadu. Abychom si to představili na chování kulečníkové

koule: ať zvolíme jakýkoliv směr pro určení úhlu dopadu na stěnu

stolu, neovlivní to způsob odrazu koule od stěny. Ve skutečnosti

se koule vůbec neodrazí; naopak, rozbije se na miliony malých

kuliček, které vyletí z místa dopadu koule všemi směry a

stejnoměrně se rozptýlí po celém stole. To je např. projekční

plocha typu Mate White.



Třetí typ projekční plochy světlo láme. Protože k refrakci jako

fyzikálnímu jevu dochází, když světlo ukončí cestu jedním

optickým médiem a vstoupí do jiného, obyčejně na tento jev

nemyslíme ve spojení s přední projekční plochou. Nicméně optické

jevy, na kterých jsou založeny všechny projekční plochy se

skleněnými kuličkami, jsou právě refrakční. Světlo vyzářené z

určitého úhlu u tohoto typu projekční plochy se ani neodráží pod

opačným úhlem, ani se stejnoměrně nerozptyluje, ale vrací se

podél stejné dráhy, po které přišlo. Kvůli této svérázné

vlastnosti se plochy se skleněnými kuličkami nazývají

retro-reflektivní. Pokud by opět náš kulečníkový stůl byl

retro-reflektivní, koule zaměřená na jednu jeho stěnu z

jakéhokoliv úhlu by se odrazila zpět pouze směrem, který vede

přesně zpět ke špičce kulečníkového tága.



Plochy refrakční



Mezi těmito třemi základními typy ploch s přední projekcí se

plochy se skleněnými kuličkami staly nejvíce pomlouvané a

nejméně pochopené. To je bohužel škoda, protože to mohou být

výjimečně užitečná zařízení a nezaslouží si již špatnou pověst,

jakou kdysi měly.



Z historického hlediska zde byly dvě nevýhody zmíněných

projekčních ploch, tak jak byly zpočátku vyráběny. Jedna byla

mechanická, druhá optická. Pro vytvoření a výrobu projekční

plochy se skleněnými kuličkami musí výrobce najít způsob, jak

aplikovat velký počet velmi malých skleněných kuliček do

substrátu (pozadí), který pak bude tisíckrát rolován nahoru a

dolů. Jestliže bylo docela obtížné přilepit kuličky k substrátu

stejnoměrně, zaručit, aby zůstaly všechny přilepené i po všem

tom rolování nahoru a dolů, se ukázalo skoro nemožné. Často se

opravdu stávalo u typických pláten, že některé kuličky začaly

odpadávat, když docházelo k častému rolování a odrolování

plátna. Horší než nepořádek, který po sobě zanechávají na

podlaze pod plátnem, je, že na projekční ploše zůstávají plochy

bez kuliček.



Optický problém má co dělat s velikostí samotných kuliček.

Většina konvenčních skleněných, používaných u projekčních ploch,

má průměr, který je alespoň podle optických norem docela velký.

Tento nedostatek je nejvíce zřejmý při projekci dat nebo

grafiky, kdy jinak vysoce kvalitní obrazy vykazují velkou

zrnitost a blýskavost, což často rozptyluje pozornost.



Nejnovější zlepšení v technologii výroby projekčních

ploch odstranila obě tyto nevýhody s mimořádným úspěchem. Např.

firma Da-Lite zavedla novou podkladovou látku, která se nazývá

High Power. Aby zajišťovala kompletní mechanickou stabilitu, je

kuličkami osazená látka typu High Power pokryta tenkou ochrannou

povrchovou vrstvou, která pokrývá kuličky shora jako pružná a

těsně obepnutá kůže, čímž je přidržuje trvale na svém místě.

Nejen že je výsledný povrch omyvatelný, ale je také příjemný

(neostrý) na dotyk a adheze je tak perfektní, že je třeba silné

lupy, aby se potvrdilo, že povrch je skutečně osazen kuličkami.



Da-Lite překonal problém s rozlišením tak, že byla nalezena

cesta k použití kuliček, které mají průměr pouhých 9 mikronů. To

je sedminásobné zlepšení proti nejlepším tradičním povrchům s

kuličkami a zcela eliminuje jakékoliv stopy zrnitosti a třpytu

(zářivých skvrn). (Abychom pochopili co vyjadřuje rozměr 9 um,

10 um je typická šířka lidského vlasu).



[Typotexte, u v um je mikromilimetr, neboli řecké mjů. Děkuji.]



Proč plátna s kuličkami



Protože vývoj látky typu High Power tak přesvědčivě odstranil

nedostatky, spojené s původními projekčními plochami osazenými

skleněnými kuličkami, nemusí dnešní projektanti váhat ohledně

specifikace retro-reflektivních pláten. Dnes je možné všechny

tři typy používat zcela rovnocenně, a důvod pro použití té které

z nich závisí pouze na jejich optických vlastnostech. Abychom se

mohli rozhodnout mezi těmito vlastnostmi správně, je nejlepší

začít analýzu výběru posouzením prostorových vztahů mezi

projektorem a publikem.



Systémy s přední projekcí se zřídka nastavují s

projektorem umístěným v normále k projekční ploše. Je-li

projektor umístěn přesně kolmo ke středu projekční plochy, má

tendenci být přesně uprostřed publika, tedy příliš blízko k

hlavám diváků, kteří sedí pod ním a překáží těm, kteří sedí nad

a za ním. Abychom se vyhnuli těmto potížím, jsou projektory

většinou zavěšeny nad normálou plochy a nasměrovány tak, aby

svítily směrem dolů na projekční plochu. Protože si vždy

přejeme, aby plocha odrazila světlo z projektoru do očí publika,

budeme muset zvolit pro tento případ typ projekční plochy, který

se řídí zákonem dopadu a odrazu. Ve skutečnosti toto pravidlo by

mohlo být:



Obrázek 1



Dále se ptáme, co se stane, když projektor nebude umístěn v horní

poloze. Co se stane, bude-li je nejvhodnější poloha na desce

stolu, pod středem projekční plochy? Použití reflektivní plochy

pro takovou konfiguraci by bylo chybou, neboť vzhůru směřující

projekční paprsky by se odrážely ještě výše. Dokud naše publikum

nebude sedět tam nahoře (jak tomu může být např. v případě

amfiteátru), většina jasu projektoru nikdy nedopadne do jeho

očí. To je také dobrá příležitost využít výhod projekčních ploch

osazených kuličkami. Proto by druhým pravidlem mohlo být:



Obrázek 2



Všimněte si, že obě tyto konfigurace se liší pouze v geometrii

vertikální projekce. Ačkoliv jsou projektory zřídkakdy, pokud

vůbec, umístěny mimo osu horizontálně, publikum většinou je.

Kdykoliv se proto horizontální půl-úhel zvětší na více než 20 –

30 stupňů, specifikace projekční plochy by se pravděpodobně měly

změnit na povrch Matte White. Jsou-li však potřebné horizontální

zorné úhly menší, mohou reflektivní nebo retro-reflektivní

plochy významně zlepšit jas obrazu. Existují plochy s

reflektivním povrchem, který nabízí zisk v ose + 1,5. Nová

plocha Cinema Vision poskytuje mírně menší osový zisk o hodnotě

+ 1,3. Je-li pro určitý případ vhodná retro-reflektivní plocha,

bude mít plocha typu High Power mimořádný osový zisk jasu + 2,8,

který je produkován optickou aktivitou skleněných kuliček. Pro

zajímavost, mimo jejího zorného pohledového kuželu se materiál

typu High Power chová přibližně stejně jako MatteWhite

rozptylující světlo všemi směry.



Při výběru plochy s přední projekcí se ziskem, je účelem

tohoto článku doporučit výběr tak, že zvětšení zisku je méně

důležité, než volba typu reflektivity, která jej produkuje.

Cílem jakéhokoliv zobrazovacího systému musí být dodávka

maximálního množství informace neseného světelnými paprsky z

projektoru do očí publika. Tím, že zaručíme volbou vhodného

povrchu že co nejmenší množství těchto paprsků skončí někde

jinde, zaručíme, že všichni budeme v¦dobrém světle.