Критерії вибору типу проекційного екрану і правила розміщення проекційної апаратури в навчальному

Федеральне агентство з освіти

Державна освітня установа вищої професійної освіти

«Російський державний професійно-педагогічний університет»

Інститут інформатики

Кафедра інформаційних технологій

Контрольна робота

з дисципліни «Інформаційні технології в освіті»

030500.06.76 (030500.06 - шифр спеціальності, 40 останні цифри залікової книжки)

Варіант № 5

Тема: Критерії вибору типу проекційного екрану і правила розміщення проекційної апаратури в навчальному приміщенні.

Студент гр. Пм 312 СПТ

Дмитрієнко О.М.

Єкатеринбург, 2010

ЗМІСТ

1 НАВЧАЛЬНА АУДИТОРІЯ

2 ПРАВИЛА РОЗМІЩЕННЯ проекційному екрані. ПОГЛЯД З УСІХ СТОРІН

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1 НАВЧАЛЬНА АУДИТОРІЯ

Навчальна аудиторія ... сьогодні це поняття не зводиться тільки до позначення залу, аудиторії або класу. Сьогодні шкільна аудиторія - це найпотужніший інструмент навчального процесу. Інструмент, який включає в себе різні системи, що збільшують ефективність навчання.

Сучасне життя ставить перед будь-яким освітньою установою все більш складні завдання, вирішити які можливо лише із застосуванням новітніх технологій. Для оснащення навчальних аудиторій існують комплексні рішення на базі аудіо та відеообладнання, які дозволяють по-новому підійти до організації навчального процесу: зробити його більш інтенсивним, привабливим і творчим для учнів і педагогів.

Особливістю такого роду проектів є те, що обладнання має бути максимально простим у використанні і не вимагати спеціальних знань і навичок, а підключення додаткових джерел сигналів (DVD-програвач, ноутбук) має займати мінімум часу. При цьому проект розрахований для бюджетних організацій, загальна вартість обладнання і витрати на експлуатацію повинні бути мінімальними.

До складу комплексів для навчальних аудиторій можуть бути включені самі різні пристрої:

• системи прямої або зворотної проекції, що включають проектори та екрани будь-яких розмірів, конструкцій і конфігурацій

• документ-камери, які дозволяють відобразити на екрані друкований документ

• електронні інтерактивні дошки та планшети

• системи озвучування для великих аудиторій і лекційних залів

• комутуючі пристрої

Типи навчальних аудиторій

Навчальні аудиторії можна умовно розділити на кілька типів. У залежності від того, які основні завдання аудиторії, встановлюється те чи інше обладнання.

• Навчальні аудиторії лекційного типу (основне призначення - проведення заходів, лекцій, виступів з одним доповідачем)

• Навчальні аудиторії з системами віддаленої трансляції і зв'язку (основне призначення - проведення віддалених лекцій та дистанційного навчання)

• Навчальні аудиторії для занять діскуссонного типу (такі класи вимагають установки звукового обладнання: мікрофонів, конференц-систем, лінгафонного обладнання)

• Навчальні аудиторії для занять типу "семінар" (у подібних аудиторіях часто встановлюється інтерактивне обладнання - інтерактивні дошки та планшети)

• Навчальні аудиторії з індивідуальним контролем учнів (часто в таких приміщеннях місця учнів оснащуються звуковим, комп'ютерним та лігафонним обладнанням)

• Навчальні аудиторії великих розмірів і місткості (до подібних відносяться потокові навчальні аудиторії, зали та інші великі приміщення)

• Багатофункціональна навчальна аудиторія (аудиторія, яка поєднує багато з вище озвучених функцій і може працювати в різних режимах)

• Спеціалізовані навчальні аудиторії (аудиторії, у яких створюється віртуальна обстановка, максимально наближена до майбутньої робочої; такими, наприклад, є аудиторії-диспетчерські, аудиторії-"капітанські містки" та інші ...)

Навчальні аудиторії виконують основну функцію - навчання будь-якої категорії слухачів. Цю роль можуть виконувати і комплекси, які мають однак більш широке призначення - Конференц-зали.

Правильно підібрані для навчальної аудиторії пристрої (відео, комутуючі, управління) дозволять звести процес вибору джерела сигналу або регулювання гучності під час занять і дискусій до одного натискання клавіші, що в умовах динамічного і напруженого процесу навчання стає життєво необхідним.

2 ПРАВИЛА РОЗМІЩЕННЯ проекційному екрані. погляд з усіх сторін

Вибрати екран для проекційного устаткування досить просто, потрібно тільки знати, які чинники слід враховувати.

Для початку визначимося з типом проекційного екрану. В залежності від власних уподобань ви можете вибрати настінний або стельовий екран, переносний або складаний. Останній варіант добрий для проектування зображення в різних приміщеннях, але у разі стаціонарного розміщення проектора кращим варіантом є настінний або стельовий екран. Він може бути досить простим, з пружинним механізмом, або моторизованим, забезпеченим електроприводом. Це може бути екран не тільки прямий проекції, але і зворотної, який використовується при яскравому світлі в приміщенні або в разі, якщо доповідач змушений перебувати безпосередньо перед екраном. У такій ситуації проектор розташовують за екраном, в більш затіненому приміщенні або боксі. Екрани зворотної проекції, звані ще просвітні, зазвичай виготовляються з напівпрозорого полімерного матеріалу.

Як правильно вибрати екран?

Процес підбору екрану для проекційної системи включає вирішення декількох питань: розрахунок розмірів екрану, вибір поверхні, підбір моделі екрану і, нарешті, вибір системи управління екраном.

Яскрава лампа проектора дозволить сформувати зображення прийнятної якості на будь-який світлій поверхні - від білої стіни до світлих шпалер з ненав'язливим малюнком. Але якщо мова йде не про арт-інсталяції або рекламної задумом і хочеться отримати від проектора все, на що він здатний, то краще скористатися проекційним екраном.

Сучасні проекційні екрани це вже далеко не простирадло на стіні. І не дивлячись на те, що це не складна електронна апаратура, новачки можуть бути збентежені кількістю критеріїв, які необхідно врахувати при його виборі. "Ну, білий ... висить на стіні ... що ще?" Виявляється, "ще" - це з півдюжини додаткових критеріїв. Спробуємо розібратися у всьому цьому різноманітті.

Стаціонарні та мобільні

У першу чергу необхідно вирішити - чи буде екран встановлений на одному місці раз і назавжди або він необхідний для перегляду в різних приміщеннях. Якщо передбачається використовувати екран у різних класах або аудиторіях, кабінетах або презентаційних - вибір мобільного рішення буде зумовлений. А це означає, що важливими характеристиками екрану стануть такі як вага конструкції, габарити в складеному вигляді, зручність складання-розкладання. Можливо, ці характеристики і не вийдуть на перше місце, але те, що питома вага зазначених критеріїв вибору підвищиться - безперечно. При виборі стаціонарної моделі, нас не будуть відволікати ці параметри і на першому плані залишиться якість зображення.

Слід звернути увагу на те, що вибираючи найменшу вагу мобільного варіанту, не варто забувати про жорсткість і стійкості, а зручний і надійно фіксує в розгорнутому стані механізм - не надто збільшувати габарити і ту ж вагу. Якщо заздалегідь невідомо, в яких приміщеннях доведеться мобільний екран розгортати, то потрібно подумати і про стійку, на яку його можна буде повісити. Зазвичай мобільний екран згортається горизонтально в тубус, службовець схилом для його натягування при підвісі. Є й такі конструкції мобільних екранів, які в розгорнутому стані відразу можна встановлювати на столі або на підлозі. У екранах такого типу, полотно згортається по вертикалі в один з тубусів, службовців стійкою. Другий тубус-стійка містить в собі механізм натягу полотна, що утримує екран від самовільного згортання.

Є просте правило надійності: чим менше рухомих частин, тим надійніше. І якщо умови дозволяють встановити екран у приміщенні стаціонарно, то бажано так і зробити.

Варіанти конструкцій

Про конструкціях мобільних екранів ми вже згадали. В основному це згортаються в тубус (вертикально або горизонтально) моделі, які утримуються в розгорнутому положенні гравітацією, пружинами або спеціальними механізмами. Вони можуть бути підвішені на стіни, на спеціальні стійки або містити опори в своїй конструкції.

Стаціонарні моделі можуть бути двох основних типів: згортаються і зафіксовані в попередньо натягнутому стані. Екрани першого типу нагадують мобільні варіанти, але через свою стаціонарності мають деякі особливості. Кріпитися вони можуть як до стін, так і стелях. Розгортаються як вручну, так і за допомогою електроприводів - моторизовані варіанти. Вага конструкції не такий критичний, як у мобільному варіанті, і утримати полотно екрана максимально плоским легше. Якщо два протилежних краю екрану зафіксовані тубусом і планкою, то краї, що залишилися вільними, утримати рівними складніше. Після численних згортання, краї недорогого екрану можуть дещо розтягнутися і прийняти хвилеподібну форму. Розтягнути "витягнуте" таким чином полотно легким мобільним тубусом складніше, ніж у стаціонарному варіанті.

Якщо дозволяє інтер'єр приміщення, то найкращим рішенням буде встановити "постійний" екран - який не знімають і не згортають. Полотно такого екрану натягується на спеціальну раму, що гарантує абсолютну площинність і натяг на протязі всього терміну служби. Різноманітність конструкцій, матеріалів і квітів рами дозволить вписати такий екран у будь-який інтер'єр. Для зворотної проекції такий екран в більшості випадків буде єдино можливим рішенням.

Напрямок проекції

Крім звичного всім прямого проектування, коли проектор і глядачі розташовані по один бік екрана, застосовується і зворотна або рір-проекція (rear projection). У зворотній проекції проектор розташований позаду екрану, що працює на просвіт. Саме на такому принципі працюють звичні проекційні телевізори або нові лазерні. Вибираючи екран, необхідно враховувати для якого виду проекції він буде використовуватися. Якщо для прямого проектування екран може бути абсолютно непрозорий і працювати на відображення, то для зворотної проекції використовується інший тип полотна. Не можна сказати, що в другому випадку використовується прозорий екран - при повній прозорості ми б просто не побачили на ньому зображення. Якісний екран для рір-проекції навпаки - чим темніше виглядає, тим краще. Це дозволяє отримати яскраве і контрастне зображення навіть в менш затінених приміщеннях.

Складність випадку зворотної проекції полягає в тому, що позаду екрану має бути достатньо місця для розміщення проектора. Та ще й на необхідному від екрану відстані - для формування зображення необхідного розміру. Зазвичай це невелика суміжна затемнена кімнатка, з отвором у стіні, затягнутим просвітні проекційним екраном.

Не так давно з'явилися екрани, що підтримують обидва типи проекції одночасно. Позиціонуються вони як "екрани з оглядом в 360 градусів" і більше підходять для рекламних цілей на виставках, ніж для постійного використання в офісі чи вдома. Адже з однієї із сторін зображення буде дзеркальним, що не завжди прийнятно.

Формат та розміри

Проекційні екрани з'явилися задовго до появи відеопроекторів - ще на зорі народження кінематографа. І це призвело до такого різноманітності співвідношення їх сторін.

Розраховані на основі даних про приміщення розміри проекційного екрану можуть зазнати змін внаслідок певного формату зображення, який підтримується використовуваним проекційним устаткуванням. Формат зображення - це співвідношення його сторін. Якщо передбачається використання відразу декількох форматів, вони всі повинні бути враховані при розрахунку висоти проекційного екрану. При цьому слід вибрати екран, що має найбільшу висоту, що підійде для всіх використовуваних форматів.

• Квадратний формат 1:1. Універсальний формат, що дозволяє проектувати зображення, орієнтовані як горизонтально, так і вертикально. На такі екрани проектували фото-слайди, що кріпилися в квадратні рамки.

• Фото формат 3:2 (1,5:1). Як видно з назви, формат екрану відповідав стандартним форматом фотокадру.

• Відео формат 4:3 (1,33:1). Формат звичного телевізійного кадру стандартної чіткості SDTV.

• Широкий формат 16:9 (1,78:1). Новий формат телебачення високої чіткості HDTV.

• Широкоекранний формат 1,85:1. Поширений формат художніх кінофільмів.

• Кінематографічний формат 2,35:1. Самий широкий формат в кіно, ширше тільки в панорамних кінотеатрах.

Стосовно до відео проекції має сенс говорити тільки про трьох форматах - 1:1, 4:3 і 16:9. Більше того, більшість сучасних відео проекторів не розраховане на установку боком - порушуються режими теплообміну потужних проекційних ламп. Та й звичайне відео, сформований "вертикальним кадром", навряд чи десь можна знайти. Найчастіше це спеціальні рекламні або шоу-проекти, іноді - інформаційні табло. А значить, якщо екран нам потрібен тільки для відтворення звичайного відео, SD або HD, то залишається вибрати між форматами 4:3 і 16:9. (Див. таблицю № 1)

Зазвичай, у таких випадках рекомендують формат 4:3 як найбільш універсальний. "На екрані формату 4:3 завжди можна відобразити зображення форматом 16:9, заповнивши екран по ширині. А якщо у вас що згортається екран, то його можна розгорнути саме настільки, скільки необхідно для відтворення конкретного формату". Аргументи не безперечні. По-перше, якщо вирівняти формати по ширині, то розмір окремого пікселя SD збільшиться в 2,67 рази відносно пікселя у форматі HD. У випадку вирівнювання по висоті, збільшення складе всього в 1,88 рази. Адже чим більший піксель на екрані, тим більша ймовірність прояви зернистості картинки. По-друге, утримати мобільний екран розгорнутим не до кінця - треба постаратися. Якщо ж екран стаціонарний і легко приймає будь проміжне положення, то все одно доведеться піднімати оптичну вісь проектора в HD-режимі. Більш розумним бачиться таке рішення: вибирати формат екрану за основним форматом проектора. Сам же формат краще вибрати таким, щоб він відповідав вашим потребам: 16:9 - якщо в основному передбачається перегляд широкоформатного відео (фільми або HDTV) і 4:3 - якщо основним буде телевізійний формат.

Таблиця № 1

Визначте розмір екрану залежно від дизайну приміщення і розташування глядацьких місць. Розмір проекційного екрану зазвичай вибирають таким, щоб ширина його була не більше половини відстані від екрана до глядача. Якщо в якості джерела сигналу виступає відео стандартної якості і є побоювання, що пікселізация зображення буде дуже помітною, то можна скористатися "правилом трьох діагоналей" - розмір діагоналі екрана повинен бути втричі менше, ніж відстань від екрану до глядачів.

Запорукою успіху є правило розташовувати екран перед аудиторією, а не перед проектором. Висота екрану повинна бути приблизно дорівнює 1 / 6 відстані від екрану до останнього ряду місць для глядачів, тоді і з останнього ряду текст на екрані буде добре видно. Ідеально, якщо перший ряд глядачів буде перебувати приблизно на відстані двох висот екрану - це мінімум, який дає комфортне сприйняття зображення. Нижня кромка екрану повинна розташовуватися на відстані не менше 1,2 м від підлоги, щоб глядачі з останніх рядів могли бачити екран. Для цього може знадобитися додатково злегка опустити точку підвісу екрану при стельовому кріпленні.

Матові і глянсові

Який тип покриття віддати перевагу? Екрани з матовим покриттям дають рівномірне дифузійне розсіювання падаючого на нього світла. Зображення добре видно під будь-яким кутом, екран освітлений більш рівномірно. Такі екрани простіше, дешевше і більш універсальні.

Глянцеві екрани бувають дзеркальними і зворотного відбиття (світлоповертаючі). Перші діють як звичайне дзеркало: кут падіння променя дорівнює куту його відображення. Проектор розташовується під стелею, а зображення відображається екраном вниз, до глядачів. Світлоповертаючі покриття містить відображають мікросфери. Відбитий промінь повертається в ту ж точку, звідки був направлений на екран - проектор розташовується на поличці перед глядачами. Обидва типи покриттів призводять до зменшення кутів комфортного перегляду і збільшення нерівномірності освітленості екрана. Натомість ми отримуємо більш яскраве і контрастне зображення, та таке, що говорять про коефіцієнт посилення світла екраном.

Облямівка і додаткова неробоча область полотна

Більшість екранів прямій проекції стандартно випускається з чорною облямівкою. Облямівка збільшує контрастність, і зображення сприймається більш чітким і яскравим. Облямівка також допомагає у випадках, коли розмір зображення злегка перевищує розмір області перегляду: краї зображення, які потрапляють на облямівку, залишаються невидимими і не дають неакуратних проекцій на стіні.

При виготовленні полотно більшості настінних, стельових і моторизованих екранів можна надставіть зверху чи знизу, створивши додаткову неробочу область. Неробоча область зверху використовується для регулювання висоти робочої області екрана, а знизу - для драпірування або зміни формату екрану. Додаткову частину полотна можна за вибором зробити білою або чорною.

Примітка: всі натяжні електричні екрани виготовляються зі стандартною чорної неробочої областю у верхній частині, за винятком екранів з діагоналлю 200 ", які виготовляються з двома неробочими областями.

Що таке коефіцієнт посилення проекційного екрану

Коефіцієнт посилення характеризує ступінь яскравості зображення на даному проекційному екрані в порівнянні з яскравістю зображення на білому матовому екрані c коефіцієнтом підсилення, що дорівнює одиниці. При цьому зображення на екранах з високим коефіцієнтом посилення здається найбільш яскравим, якщо дивитися на екран вздовж осі проекції. Воно тьмяніє в міру відхилення від осі проекції. Наприклад, коефіцієнт посилення екрану може бути дорівнює 2.5 по осі проекції і 0.5, якщо дивитися на зображення під кутом 60 градусів.

Вибір матеріалу полотна екрана

Основне завдання при виборі матеріалу полотна екрана правильно визначити оптимальний відносний коефіцієнт відображення (коефіцієнт посилення) для поверхні «робочої зони екрана». При виборі доцільно пам'ятати наступні рекомендації:

• чим вище освітленість приміщення, тим нижче відносний коефіцієнт посилення екрану, може знадобитись навіть антиблікове покриття (потрібно зменшити вплив джерел світла, тобто паразитна засвічення, нерівномірне освітлення тощо);

• зі збільшенням відносного коефіцієнта посилення екрану зменшується кут огляду тобто збільшується нерівномірність яскравості відеозображення на екрані для глядачів в залежності від їх розміщення у приміщенні;

• для екранів з високим відносним коефіцієнтом підсилення не бажана установка в відеопроектор ширококутних лінз.

Конструктивні особливості та матюкав основи екранів, також впливають на кінцевий результат, наприклад екрани на жорсткій рамі з екранним полотном з вінілу дозволяють отримати ідеальну плоску поверхню що є основою для отримання якісного зображення. Вибір відеопроектора найбільш важке завдання, особливо якщо бюджет обмежений жорсткими рамками.

Загальні рекомендації щодо вибору відеопроектора, комутаційного обладнання та кабельної продукції будуть розглянуті окремо, а поки що тільки одна рекомендація з визначення необхідного світлового потоку. Необхідний світловий потік відеопроектора можна приблизно оцінити:

• якщо затемнення приміщення при перегляді відео не планується, помноживши площу робочої зони екрана на 500 ... 800. Наприклад, мінімально рекомендований світловий потік для екрану 1,8 х 1,35 м, з площею робочої зони 2,43 м кв. дорівнює 1215 лм.

• якщо перегляд відеозображення буде проводитися із затемненням приміщення, помноживши площу робочої зони екрана на 200 ... 350. Наприклад, мінімально рекомендований світловий потік для екрану 1,8 х 1,35 м, з площею робочої зони 2,43 м кв. дорівнює 490 лм.

Матеріал покриття екрану

Проекційні екрани відрізняються не тільки конструкцією, але і матеріалом покриття. Здатність матеріалу покриття екрану відбивати / розсіювати падаюче на нього світло виражається залежністю яскравості зображення від кута зору.

Вибір матеріалу екрана безпосередньо залежить від цілей його використання. Проте ряд чинників «навколишнього середовища» теж грають важливу роль. При виборі матеріалу необхідно враховувати яскравість і розташування проектора, конфігурацію приміщення і умови освітлення.

Вплив конфігурації приміщення і розташування проектора

Матеріал покриття визначає здатність проекційного екрану розподіляти світло в певному напрямку. Це в свою чергу впливає на область огляду. Якщо матеріал екрана вибрано неправильно, то не всій глядацької аудиторії вдасться прочитати дані на екрані.

Екран з білим матовим покриттям, що має коефіцієнт відбиття, близький до 1, розсіює потрапляє на нього світло однаково у всіх і тим самим забезпечує широкий кут огляду. Зображення, демонстроване на таких екранах, чудово видно під будь-яким кутом зору. Завдяки гладкій поверхні, матове покриття забезпечує хорошу передачу кольору і прекрасну чіткість зображення.

Екран з «бісерним» покриттям, виготовлений нанесенням на білий матовий матеріал мікроскопічних скляних бісерін сферичної форми, відображає основну частину падаючого світла в межах вузького просторового сектору в напрямку джерела. Коефіцієнт відображення в цьому напрямку сягає До отр = 2, 5 - 3, проте швидко зменшується в міру відхилення від центру і під кутом в 30 град вже стає менше одиниці. В результаті зображення на такому екрані виявляється помітно яскравіше, якщо дивитися на нього під прямим кутом, але для глядачів, що знаходять збоку, все може виявитися набагато менш приємно.

Таким чином, якщо у Вашій кімнаті для нарад або конференц-залі екран планується розташувати по широкій стіні, то Вам потрібен матовий екран. Якщо ж екран буде розміщений по вузькій стіні, то варто розглянути можливість придбання екрану з «бісерним» покриттям. Не варто, втім, розраховувати на «бісерний» екран, якщо проектор буде встановлений під стелею. Для такого варіанту краще використовувати матові екрани або екрани зі спеціальним дзеркально відображає покриттям.

Відзначимо, що матові екрани є найбільш універсальними і підходять для будь-якої конфігурації приміщення.

Матеріали проекційних екранів

Проекційні екрани відрізняються не тільки конструкцією, але і матеріалом покриття. Здатність матеріалу покриття екрану відбивати / розсіювати падаюче на нього світло виражається залежністю яскравості зображення від кута зору.

Відповідно матеріал покриття прийнято характеризувати двома основними величинами:

- Коефіцієнтом посилення (коефіцієнтом відображення в напрямку джерела світла),

- Кутом огляду («сектором видимості», в якому коефіцієнт відображення перевищує одиницю).

Крім того, з практичної точки зору, виходячи з взаємного розташування проектора, екрану і глядачів, матеріали покриття екрану діляться на:

- Покриття дифузійного типу;

- «Дзеркально» відбивають світло;

- Що відображають світло в бік джерела.

Дифузійні екрани розсіюють світло рівномірно у всіх напрямках. Коефіцієнт посилення близький до одиниці (До ~ 1). Дифузійні екрани найбільш універсальні, такий екран буде відмінним вибором, якщо потрібен широкий кут огляду або є можливість регулювати освітлення в приміщенні.

Особливість екранів з покриттям, що відображає в бік джерела, полягає в тому, що вся поверхня матеріалу покрита спеціальним напиленням зі скляною крихтою. Результатом є нерівномірна яскравість з високим коефіцієнтом посилення (2-3) в бік проектора і порівняно вузький кут огляду.

Екрани з таким покриттям застосовуються в освітлених приміщеннях, найкращий результат досягається, коли проектор знаходиться на тому ж рівні, що й глядацька аудиторія.

Відбивні екрани розроблені для використання в умовах, коли потрібно відносно високий коефіцієнт посилення і достатньо широкий кут огляду. Такі екрани можна використовувати в освітлених приміщеннях або при невеликій яскравості проектора. Завдяки своїй здатності, що відображає такий екран особливо переважний там, де проектор буде встановлюватися під стелею.