DLP، پردازش دیجیتال نور، مجموعه ای از چیپ ست ها بر اساس تکنولوژی میکرو الکترو مکانیکی نوری است که از یک دستگاه میکرو میرور دیجیتال استفاده می کند. این تکنولوژِی ابتدا توسط Larry Hornbeck از تگزاس و در سال 1987 توسعه پیدا کرد. با اینکه اولین دستگاه تصویربرداری DLP توسط Texas Instruments اختراع شد؛ اولین پروژکتور DLP توسط Digital Projection ltd در سال 1997 معرفی شد. هردوی این کمپانی ها در سال 1998 برای تکنولوژی DLP، جایزه ی Emmy دریافت کردند. DLP در انواع نمایشگرها مورد استفاده قرار می گیرد از نمونه های سنتی تر تا نمونه های اینتراکتیو و حتی کاربری های غیر سنتی مانند پزشکی، امنیتی و صنعتی.
تکنولوژی DLP، پردازش دیجیتال نور، در پروژکتورهای DLP، تلویزیون های پروجکشن DLP و علائم دیجیتال استفاده می شود. همچنین در 85% از پروژکتورهای سینمای دیجیتال و به عنوان منبع نور در تکنولوژی پرینت سه بعدی / AM برای پخت رزین استفاده می شود.
دستگاه میکرومیرور دیجیتال /DMD
نگاره 1) دیاگرام یک میکرومیرور دیجیتال
در پروژکتورهای DLP، تصویر توسط آینه های کوچک میکروسکوپی، در یک ماتریکس، روی یک چیپ سمی کنداکتور که تحت عنوان دستگاه میکرومیرور دیجیتال شناخته می شود؛ ایجاد می شود. این آینه ها آن قدر کوچک هستند که ممکن است درجه ی پیکسل های DND ممکن است 5.4 میکرومتر یا کمتر باشد. هر آینه نشان دهنده ی یک یا چند پیکسل در تصویر پروجکت شده است.تعداد آینه ها با زولوشن تصویر مطابقت دارد. ماتریس های 800 x 600، 1024 x 768، 1280 x 720 و 1920 x 1080 از اندازه های رایج DMD هستند. این آینه ها می توانند به سرعت تغییر موقعیت دهند تا نور را یا از طریق لنز یا روی یک مخزن حرارتی منعکس کنند( در اصطلاح Barco، به آن تخلیه ی نور می گویند.).
تغییر موقعیت سریع آینه ها بین این دو جهت، موجب شکل گیری grayscale می شود.
رنگ در DLP
در سیستم پروجکشن DLP، رنگ ها به دو شیوه ی اولیه ایجاد می شوند: رنگ هایی که توسط پروژکتورهای DLP تک چیپی استفاده می شوند و آن هایی که توسط پروژکتورهای DLP سه چیپی استفاده می شوند. روش سوم هم روشنایی پی در پی توسط دیودهای ساطع کننده ی نور سه رنگ است که در حال حاظر در تلویزیون های سامسونگ مورد استفاده قرار می گیرد.
پروژکتورهای تک چیپی
نگاره 2) نمای داخلی یک پروژکتور تک چیپی
در پروژکتورهای تک چیپی، رنگ ها یا با قرار دادن یک چرخه رنگ بین یک لامپ سفید و چیپ DLP تولید می شوند یا با استفاده از منابع رنگی جداگانه مانند لیزرها یا LED ها برای تولید رنگ های اصلی. چرخه رنگ به چند قسمت تقسیم می شود: رنگ های اصلی افزودنی، قرمز، سبز و آبی و در بسیاری موارد سفید. سیستم های جدیدتر، رنگ های اصلی کاهشی یعنی سایان، مجنتا و زرد را جایگزین سفید می کنند. استفاده از رنگ های کاهشی بخشی از سیستم رنگی جدیدی به نام BrilliantColor است که رنگ های افزایشی و کاهشی را در کنار یکدیگر پردازش می کند تا به طیف گسترده تری از ترکیب های رنگی روی نمایشگر دست پیدا کند.
چیپ DLP با چرخش چرخه ی رنگ هماهنگ است و به عنوان مثال هنگام قرارگیری قسمت سبز چرخه در برابر لامپ، رنگ سبز نمایش داده می شود. قسمت های رنگی با چنان سرعتی در پی یکدیگر نمایش داده می شوند که چشم بیننده قادر به تمییز آن ها نیست و آن ها را به صورت ترکیب شده و یک رنگ می بیند.
میزان رنگ سیاه یک DLP تک چیپی به دفع نور استفاده نشده بستگی دارد. چنانچه نور استفاده نشده، روی دیواره های خشن داخلی محفظه DMD/لنز پراکنده شود؛ این نور پراکنده، زمانی که تصویر کاملا تیره است، مانند یک خاکستری محو روی نمایشگر دیده می شود. دستیابی به سیاه های تیره تر و با کنتراست بالاتر، با دور کردن نور پراکنده از لنز امکان پذیر است.
اثر رنگین کمانی چرخه ی رنگ
نگاره 3) اثر رنگین کمانی در پروژکتورهای DLP که از چرخه ی رنگ مکانیکی استفاده می کنند رخ می دهد.
پروژکتورهای DLP، با استفاده از چرخش مکانیکی چرخه ی رنگ، پدیده ای را ایجاد می کنند که تحت عنوان “اثر رنگین کمانی” مطرح است. اغلب فلش های مختصر و قابل مشاهده ای از سایه های سبز، قرمز و آبی هنگامی که تصویر دارای نواحی متحرک و پر کنتراستی از سفید و یا رنگ های روشن است؛ موجب شکل گیری این اثر می شود. گاهی با چرخش سریع چشم در طول صفحه ی نمایش نیز همچین اثری ایجاد می شود. بعضی افراد ممکن است این اثر را اغلب اوقات مشاهده کنند در حالی که عده ای ممکن است اصلا قادر به دیدن آن ها نباشند.
پروژکتورهای لیزری تک چیپی و پروژکتورهای LED چند رنگ، می توانند با حذف چرخه ی رنگ می توانند این اثر را به حداقل برسانند زیرا عملکرد LED و لیزر با حرکت فیزیکی محدود نمی شوند.
پروژکتورهای سه چیپی
پروژکتورهای سه چیپی از منشور جهت تجزیه ی نور لامپ استفاده می کنند و هر رنگ اصلی این نور به چیپ DMD خود هدایت می شود، سپس مجددا از طریق لنز ترکیب و خارج می شود. سیستم های سه چیپی رده بالاتر در پروژکتورهای سینمای خانگی، پروژکتورهای بزرگ محیطی و پروژکتورهای سینمایی DLP مورد استفاده در سالن های سینما یافت می شوند.
بر اساس مطالب DLP.com، پروژکتورهای سه چیپی مورد استفاده در سالن های سینما، قادر به تولید 35 تریلیون رنگ هستند. چشم انسان تنها قادر به تشخیص 16 میلیون رنگ است که در تئوری با نمونه های تک چیپی قابل دستیابی است. با این حال این به این معنا نیست که نمونه های سه چیپی قابلیت نمایش کل گاموت رنگی که ما می توانیم تشخیص دهیم را دارند؛ بلکه DLP های تک چیپی هستند که با چرخش سریع چرخه ی رنگ می توانند طیف گسترده تری از رنگ ها را نمایش دهند.
منبع نور
تکنولوژی DLP، پردازش دیجیتال نور، مستقل از منبع نور است و از همین رو می تواند با انواع منابع نور مورد استفاده قرار بگیرد. از گذشته، منبع نور اصلی مورد استفاده برای DLP، یک واحد لامپ زنون فشار قوی قابل تعویض بوده است؛ در حالی که اکثر پروژکتورهای DLP گروه پیکو(بسیار کوچک) از LED های قوی یا لیزر به عنوان منبع نوری استفاد می کنند.
لامپ های زنون
برای لامپ های زنون از یک منبع جریان ثابت استفاده می شود که با ولتاژ بالا موجب ایجاد قوس بین الکترودها می شود و پس از ایجاد قوس، ولتاژ کاهش می یابد در حالی که جریان در حد حفظ قوس در روشنایی مطلوب، افزایش می باید. با افزایش عمر لامپ، به دلیل فرسودگی الکترود، نور مرئی کاهش و گرمای هدر رفته افزایش پیدا می کند. پایان عمر لامپ معمولا با یک هشدار روی صفحه نمایش نشان داده می شود.
استفاده از لامپی که از طول عمر مفید آن گذشته است؛ موجب کاهش بیشتر کیفیت و بهره وری می شد.
DLP های LED
اولین DLP های LED، HDTV که در بازار موجود شد؛ HL-S5679W 2006 سامسونگ بود که نیازی به چرخه ی رنگی نداشت. علاوه بر طول عمر بالا که نیاز به تعویض لامپ را برطرف می کرد؛ از سایر مزایای روشنایی LED می توان به عملکرد فوری و رنگ های بهبود یافته اشاره کرد با افزایش اشباع رنگ و افزایش گاموت رنگی تا 140 % طیف رنگی NTSC. در سال 2007، سامسونگ سری LED را با محصولات 50، 56 و 61 اینچی گسترش داد. در سال 2008 نسل سوم محصولات DLP LED سامسونگ در اندازه های 61 و 67 اینچی به بازار عرضه شدند.
تکنولوژی LED ویژگی های مورد نیاز جایگزینی لامپ های آرک را ندارند. LED های ویژه ای که در تلویزیون های DLP سامسونگ استفاده می شوند؛ از نوع PhlatLight LED هستند. چیپ ست های RGB PhlatLight LED این تلویزیون های پروجکشن را روشن می کنند. پروژکتورهای سینما خانگی، دسته ی بعدی DLP هایی هستند که از PhlatLight LED استفاده می کنند. در سال 2008، Luminus and TI از به کار گیری تکنولوژی شان در نمایشگرهای سینمای خانگی خبر دادند و پروتوتایپ پروژکتور DLP سینمای خانگی PhlatLight LED را هم به نمایش گذاشتند.
DLP های لیزری
اولین DLP های لیزری HDTV که در بازار موجود شد؛ L65-A90 LaserVue میتسوبیشی در سال 2008 بود که از چرخه ی رنگی استفاده می کرد. سه لیزر رنگی جداگانه، در تلویزیون های پروجکشن، DMD را روشن می کنند و پالت رنگی جان دار تری تولید می کنند.