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4K-Videoprojektoren - Was Sie wissen müssen

Bevor wir uns damit befassen, wie 4K in Fernsehern und Videoprojektoren implementiert wird, brauchen wir einen Referenzpunkt, von dem wir arbeiten können. Dieser Punkt ist das Pixel.

Ein Pixel ist als Bildelement definiert. Jedes Pixel enthält rote, grüne und blaue Farbinformationen (die als Unterpixel bezeichnet werden). Um ein vollständiges Bild auf einem Fernseh- oder Videoprojektionsschirm zu erzeugen, ist eine große Anzahl von Pixeln erforderlich. Die Anzahl der Pixel, die angezeigt werden können, bestimmt die Bildschirmauflösung.

Wie 4K in Fernsehgeräten

implementiert wird Bei Fernsehgeräten gibt es eine große Bildschirmoberfläche, auf der die Anzahl der für die Anzeige eines bestimmten Bildes erforderlichen Pixel "eingepatcht" wird Auflösung.

Unabhängig von der tatsächlichen Bildschirmgröße für 1080p-Fernsehgeräte werden horizontal 1.920 Pixel (pro Zeile) und 1.080 Pixel vertikal (pro Spalte) auf dem Bildschirm angezeigt. Um die Gesamtzahl der Pixel zu bestimmen, die die gesamte Bildschirmoberfläche abdecken, multiplizieren Sie die Anzahl der horizontalen Pixel mit der Anzahl der vertikalen Pixel. Für 1080p-Fernseher, die insgesamt etwa 2,1 Millionen Pixel umfassen. Für 4K Ultra HD-Fernseher gibt es 3.480 horizontale Pixel und 2.160 vertikale Pixel, so dass insgesamt 8,3 Millionen Pixel den Bildschirm füllen.

Das sind definitiv viele Pixel, aber mit TV-Bildschirmgrößen von 40, 55, 65 Bei den DLP- und LCD-Videoprojektoren müssen die Bilder, obwohl sie auf einen großen Bildschirm projiziert werden, von innen durchgelassen oder reflektiert werden der Projektor, der viel kleiner als ein LCD- oder OLED-TV-Panel ist.

Mit anderen Worten, die benötigte Anzahl von Pixeln muss kleiner sein, um in einen Chip mit einer rechteckigen Oberfläche, die nur etwa 1 Zoll groß sein kann, gepackt zu werden Platz. Dies erfordert definitiv eine viel präzisere Produktion und Qualitätskontrolle, was die Kosten für den Hersteller und den Verbraucher stark erhöht.

Daher ist die Implementierung von 4K-Auflösung in Videoprojektoren nicht so einfach wie in einem TV.

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Der schlaue Ansatz: Kosten senken

Illustration der Funktionsweise der Pixel-Shift-Technologie. Image von Epson

Illustration of How Pixel Shift Technology Works Da das Komprimieren aller Pixel, die für 4K auf kleinen Chips benötigt werden, teuer ist, haben JVC, Epson und Texas Instruments eine Alternative gefunden, von der sie behaupten, dass sie das gleiche visuelle Ergebnis zu geringeren Kosten liefert. Ihre Methode wird als Pixel Shifting bezeichnet. JVC bezeichnet ihr System als eShift, Epson bezeichnet sie als 4K Enhancement (4Ke), Texas Instruments bezeichnet sie informell als TI UHD.

Der Epson- und JVC-Ansatz für LCD-Projektoren

Es gibt zwar geringfügige Unterschiede zwischen die Epson- und JVC-Systeme, hier sind die Grundlagen, wie ihre beiden Ansätze arbeiten.

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

Wenn das eShift- oder 4Ke-System aktiviert ist, wenn ein 4K-Videoeingangssignal erkannt wird (z. B. von Ultra HD Blu-ray und ausgewählte Streaming-Dienste) ), wird es in 2 1080p-Bilder aufgeteilt (jeweils mit der Hälfte der 4K-Bildinformationen). Der Projektor verschiebt dann schnell jedes Pixel diagonal hin und her um eine halbe Pixelbreite und projiziert das Ergebnis auf den Bildschirm. Die Verschiebungsbewegung ist so schnell, dass der Betrachter das Ergebnis als Annäherung an das Aussehen eines Bildes mit 4K-Auflösung wahrnimmt.

Da die Pixelverschiebung jedoch nur ein halbes Pixel beträgt, kann das visuelle Ergebnis eher 4K entsprechen 1080p, technisch gesehen, werden nicht so viele Pixel auf dem Bildschirm angezeigt. Tatsächlich führt der von Epson und JVC implementierte Pixelverschiebungsprozess nur zur Anzeige von etwa 4,1 Millionen "visuellen" Pixeln oder der doppelten Anzahl als 1080p.

Bei Inhaltsquellen mit 1080p und niedrigerer Auflösung skaliert die Pixelverschiebungs-Technologie sowohl im Epson- als auch im JVC-System das Bild hoch (anders ausgedrückt, Ihre DVD- und Blu-ray-Disc-Sammlung erhält gegenüber einem Standard-1080p-Projektor eine Detailerhöhung).

Es muss auch darauf hingewiesen werden, dass die Pixel-Shift-Technologie bei 3D-Ansicht nicht aktiviert ist. Wenn ein ankommendes 3D-Signal erkannt oder Motion Interpolation aktiviert wird, wird eShift oder 4K Enhancement automatisch ausgeschaltet und das angezeigte Bild wird 1080p.

Beispiele für Epson 4Ke-Projektoren.

Beispiele für JVC eShift-Projektoren.

Der Texas Instruments-Ansatz für DLP-Projektoren

Epson und JVC sind Projektorplattformen, die LCD-Technologie verwenden, aber eine Variation der Pixelverschiebung wurde für die DLP-Projektorplattform von Texas Instruments entwickelt.

Anstatt einen 1080p DLP-Chip zu verwenden, Texas Instruments bietet einen Chip an, der mit 2716x1528 (4,15 Millionen) Pixeln beginnt (was doppelt so groß ist wie die Anzahl der Epson- und JVC-Chips).

Was das bedeutet, ist der Pixel-Shift-Prozess und zusätzliche Videoverarbeitung In einem Projektor, der das TI-System verwendet, werden anstelle von etwa 4 Millionen Pixel 8,3 Millionen "visuelle" Pixel auf den Bildschirm gesendet - doppelt so viel wie der eShift des JVC und Epson's 4Ke. Obwohl dieses System nicht genau das gleiche wie Sony Native 4K ist, da es nicht mit 8,3 Millionen physikalischen Pixeln beginnt, kommt es optisch am nächsten, zu einem Preis vergleichbar mit dem System von Epson und JVC.

Genau wie Bei Epson- und JVC-Systemen werden eingehende Videosignale entweder hochskaliert oder entsprechend verarbeitet, und beim Anzeigen von 3D-Inhalten wird der Pixelverschiebungsvorgang deaktiviert.

Optoma ist der erste Hersteller des TI UHD-Systems, gefolgt von Acer, Benq , SIM2, Casio und Vivitek (bleiben Sie dran für Updates).

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Der native Ansatz: Sony geht allein

Sony VPL-VW365ES Nativer 4K-Videoprojektor. Bilder von Sony

Sony VPL-VW365ES Native 4K Video Projector Sony neigt dazu, seinen eigenen Weg zu gehen (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 ist Sony von Anfang an "Native 4K" geworden und hat sich sehr dafür ausgesprochen.

Die native Methode bedeutet, dass alle notwendigen Pixel benötigt werden, um ein 4K-Bild zu projizieren sind in einen Chip integriert (oder tatsächlich drei Chips - einer für jede Grundfarbe).

Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Pixelzählung bei 4K-Chips von Sony tatsächlich 8,8 Millionen Pixel (4096 x 2160) beträgt Standard im kommerziellen Kino 4K verwendet. Dies bedeutet, dass alle konsumbasierten 4K-Inhalte (Ultra HD Blu-ray, usw.) eine leichte Steigerung dieser zusätzlichen 500.000 Pixelanzahl erhalten.

Sony setzt jedoch keine Pixelverschiebungstechniken ein, um 4K-ähnliche Bilder zu projizieren ein Bildschirm. Auch 1080p (einschließlich 3D) und Quellen mit niedrigerer Auflösung werden auf eine "4K-ähnliche" Bildqualität hochskaliert.

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

Der Nachteil von 4K-Projektoren von Sony ist, dass es sehr teuer ist, mit Startpreisen von etwa $ 8.000 (Stand 2017). Fügen Sie den Preis für einen geeigneten Bildschirm, und diese Lösung wird viel teurer als der Kauf eines großen 4K Ultra HD-TV-Bildschirm - aber wenn Sie ein Bild 85-Zoll oder größer suchen, und wollen Sie sicherstellen, dass Sie echte 4K, Sony Der Ansatz ist sicherlich eine wünschenswerte Option.

Beispiele für Sony 4K-Videoprojektoren

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1080p gegenüber Pixel Shifted 4K. Von Epson bereitgestelltes Bild

1080p vs Pixel Shifted 4K Was alles zusammenhängt, ist, dass die 4K-Auflösung mit Ausnahme der nativen Methode von Sony bei den meisten Videoprojektoren anders implementiert ist als bei einem Fernseher. Obwohl es nicht notwendig ist, alle technischen Details zu kennen, müssen Verbraucher beim Kauf eines "4K" Videoprojektors auf Labels wie Native, e-Shift, 4K Enhancement (4Ke), und das TI DLP UHD System.

Es gibt eine anhaltende Debatte, mit Befürwortern auf beiden Seiten, in Bezug auf die Vorzüge der Pixelverschiebung als Ersatz für native 4K - Sie werden die Begriffe "4K" "Faux-K", "Pseudo 4K", "4K Lite", geworfen hören Wenn Sie die projizierten Bilder mit den oben genannten Optionen im Laufe der Jahre von Sony, Epson, JVC und kürzlich Optoma gesehen haben, ist es in den meisten Fällen schwer zu sagen Der Unterschied zwischen den einzelnen Herangehensweisen besteht darin, dass Sie in einer kontrollierten Testumgebung, in der Sie einen direkten Vergleich jedes Projektortyps sehen, die ebenfalls für andere Faktoren kalibriert sind (Farbe, Kontrast) , Lichtleistung).

Natives 4K kann abhängig von der Bildschirmgröße (Bildschirme ab 120 Zoll) und der tatsächlichen Sitzdistanz vom Bildschirm etwas "schärfer" aussehen - um es einfach auszudrücken, Ihre Augen können dies jedoch nur auflösen viel Detail - besonders bei bewegten Bildern. Fügen Sie die Tatsache hinzu, dass es Unterschiede gibt, wie gut jeder von uns sieht, es gibt keine feste Bildschirmgröße oder Betrachtungsdistanz, die notwendigerweise den gleichen Wahrnehmungsunterschied für jeden Betrachter erzeugt.

Mit dem Kostenunterschied zwischen Native (wo Preise beginnen bei etwa $ 8.000) und Pixelverschiebungen (wo die Preise bei weniger als $ 3.000 beginnen), das ist definitiv auch etwas zu beachten, besonders wenn Sie feststellen, dass die visuelle Erfahrung vergleichbar ist.

Beachten Sie außerdem, dass die Auflösung, obwohl wichtig, ist nur ein Faktor, um eine hervorragende Bildqualität zu erzielen - auch die Lichtquellenmethode, die Lichtleistung und die Farbhelligkeit sollten berücksichtigt werden. Vergessen Sie nicht, die Notwendigkeit eines guten Bildschirms zu berücksichtigen.

Es ist wichtig, dass Sie Ihre eigenen Vorstellungen erfüllen Beobachtungen, um festzustellen, welche Lösung für Sie am besten geeignet ist und welche Marke / welches Modell zu Ihrem Budget passt.

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