Una pantalla de proyección es una instalación que consta de una superficie y una estructura de soporte que se utiliza para mostrar una imagen proyectada a la vista de una audiencia. Las pantallas de proyección pueden instalarse permanentemente en una pared, como en una sala de cine , montarse o colocarse en un techo utilizando una superficie de proyección enrollable que se retrae dentro de una carcasa (pueden ser motorizadas o operadas manualmente), pintarse en una pared, [1 ] o portátiles con trípode o modelos que se elevan al piso como en una sala de conferencias u otro espacio de visualización no dedicado. Otro tipo popular de pantallas portátiles son las pantallas inflables para la proyección de películas al aire libre ( cine al aire libre ). [2]
Se utilizan casi exclusivamente pantallas uniformemente blancas o grises para evitar cualquier decoloración de la imagen, mientras que el brillo más deseado de la pantalla depende de una serie de variables, como el nivel de luz ambiental y la potencia luminosa de la fuente de la imagen. Se pueden utilizar pantallas planas o curvas dependiendo de la óptica utilizada para proyectar la imagen y de la precisión geométrica deseada de la producción de la imagen, siendo las pantallas planas las más comunes de las dos. Las pantallas pueden diseñarse además para proyección frontal o trasera , siendo los más comunes los sistemas de proyección frontal, que tienen la fuente de imagen situada en el mismo lado de la pantalla que la audiencia.
Existen diferentes mercados para las pantallas destinadas a su uso con proyectores digitales , proyectores de películas , retroproyectores y proyectores de diapositivas , aunque la idea básica para cada uno de ellos es muy parecida: las pantallas de proyección frontal funcionan reflejando de forma difusa la luz proyectada sobre ellas, mientras que Las pantallas de retroproyección funcionan transmitiendo la luz de forma difusa a través de ellas.
En las salas de cine comerciales, la pantalla es una superficie reflectante que puede ser aluminizada (para un alto contraste en condiciones de luz ambiental moderada) o una superficie blanca con pequeñas perlas de vidrio (para un alto brillo en condiciones de oscuridad). La pantalla también tiene cientos de pequeños orificios espaciados uniformemente para permitir que el aire entre y salga de los parlantes y el subwoofer, que a menudo se encuentran directamente detrás de ella.
Las pantallas rígidas de pared mantienen perfectamente su geometría, lo que las hace adecuadas para aplicaciones que exigen una reproducción exacta de la geometría de la imagen. Este tipo de pantallas se utilizan a menudo en los cines en casa , junto con las pantallas desplegables.
Las mamparas desplegables (también conocidas como mamparas de pared manuales) se utilizan a menudo en espacios donde una mampara instalada permanentemente requeriría demasiado espacio. Estos comúnmente usan tela pintada que se enrolla en la caja de la pantalla cuando no se usa, lo que los hace menos molestos cuando la pantalla no está en uso.
Las pantallas de marco fijo proporcionan el mayor nivel de tensión uniforme en la superficie de la pantalla, lo que da como resultado una calidad de imagen óptima. A menudo se utilizan en entornos profesionales y de cine en casa donde no es necesario empotrar la pantalla en la carcasa.
Las mamparas eléctricas pueden ser de pared, de techo o empotrables en el techo. Suelen ser pantallas más grandes, aunque también hay pantallas eléctricas disponibles para uso de cine en casa. Las pantallas eléctricas son similares a las pantallas desplegables, pero en lugar de bajar la pantalla manualmente, un motor eléctrico sube y baja la pantalla. Las pantallas eléctricas generalmente se suben o bajan usando un control remoto o un interruptor montado en la pared, aunque algunos proyectores están equipados con una interfaz que se conecta a la pantalla y automáticamente baja la pantalla cuando se enciende el proyector y la sube cuando se enciende el proyector. apagado.
Las pantallas de proyección intercambiables se pueden cambiar entre opacas y claras. En estado opaco, la imagen proyectada en la pantalla se puede ver desde ambos lados. Es muy bueno para publicidad en escaparates.
Las pantallas móviles suelen utilizar una pantalla desplegable sobre un soporte independiente o una base con peso que se levanta hacia arriba. Se pueden utilizar cuando es imposible o poco práctico montar la pantalla en una pared o en el techo.
Tanto las cribas móviles como las de instalación permanente pueden ser de tipo tensado o no tensado. Los modelos tensados intentan mantener la tela plana e inmóvil, mientras que los modelos no tensados tienen la tela de la mampara colgando libremente de sus estructuras de soporte. En estas últimas pantallas, el tejido rara vez puede permanecer inmóvil si hay corrientes de aire en la habitación, dando imperfecciones a la imagen proyectada.
Es posible que las pantallas especiales no entren en ninguna de estas categorías. Estos incluyen mamparas no sólidas, mamparas inflables y otros, y pueden fabricarse en casa de forma económica. Consulte los artículos respectivos para obtener más información.
Una de las propiedades más citadas en una pantalla de cine en casa es la ganancia . Esta es una medida de la reflectividad de la luz en comparación con una pantalla recubierta con carbonato de magnesio , dióxido de titanio , [3] o sulfato de bario cuando la medición se toma para la luz dirigida y reflejada perpendicularmente a la pantalla. El dióxido de titanio es de un color blanco brillante, pero se pueden lograr mayores ganancias con materiales que reflejen más luz paralela al eje de proyección y menos fuera del eje.
Los niveles de ganancia frecuentemente citados de diversos materiales varían desde 0,8 de las pantallas mate de color gris claro hasta 2,5 de las pantallas de cuentas de vidrio más reflectantes. Se podrían lograr niveles de ganancia muy altos simplemente usando una superficie de espejo , aunque la audiencia entonces solo vería un reflejo del proyector, anulando el propósito de usar una pantalla. Muchas pantallas con mayor ganancia son simplemente semibrillantes y, por lo tanto, exhiben propiedades más parecidas a las de un espejo, es decir, un "punto caliente" brillante en la pantalla: un reflejo ampliado (y muy borroso) de la lente del proyector. Las opiniones difieren en cuanto a cuándo estos "puntos calientes" comienzan a distraer, pero la mayoría de los espectadores no notan diferencias tan grandes como el 30% en la luminosidad de la imagen, a menos que se les presente una imagen de prueba y se les pida que busquen variaciones en el brillo. Esto es posible porque los humanos tenemos mayor sensibilidad al contraste en detalles más pequeños, pero menos en variaciones de luminosidad tan grandes como la mitad de la pantalla. Otras pantallas con mayor ganancia son semirreflectantes. A diferencia de los espejos, las superficies retrorreflectantes reflejan la luz hacia la fuente. Las zonas calientes son un problema menor con las pantallas retrorreflectantes de alta ganancia. En la dirección perpendicular utilizada para medir la ganancia, la reflexión especular y la retrorreflexión son indistinguibles, y esto ha sembrado confusión sobre el comportamiento de las pantallas de alta ganancia.
Una segunda confusión común sobre la ganancia de pantalla surge en el caso de las pantallas de color gris. Si el material de una pantalla parece gris en un examen casual, entonces su reflectancia total es mucho menor que 1. Sin embargo, la pantalla gris puede tener una ganancia medida de 1 o incluso mucho mayor que 1. El comportamiento geométrico de una pantalla gris es diferente del de una pantalla blanca de ganancia idéntica. Por lo tanto, dado que la geometría es importante en las aplicaciones de pantalla, los materiales de la pantalla deben especificarse al menos por su ganancia y su reflectancia total. En lugar de la reflectancia total, la segunda especificación puede ser la "ganancia geométrica" (igual a la ganancia dividida por la reflectancia total).
Las pantallas curvas pueden ser altamente reflectantes sin introducir puntos calientes visibles, si la curvatura de la pantalla, la ubicación del proyector y la disposición de los asientos se diseñan correctamente. El objetivo de este diseño es hacer que la pantalla refleje la luz proyectada hacia la audiencia, convirtiendo efectivamente toda la pantalla en un "punto caliente" gigante. Si el ángulo de reflexión es aproximadamente el mismo en toda la pantalla, no se formarán artefactos que distraigan.
Los materiales de pantalla semiespeculares de alta ganancia son adecuados para configuraciones de proyectores montados en el techo, ya que la mayor intensidad de la luz se reflejará hacia la audiencia en un ángulo igual y opuesto al ángulo de incidencia. Sin embargo, para un espectador sentado a un lado del público, el lado opuesto de la pantalla está muy oscuro por la misma razón. Algunos materiales de pantalla estructurados son reflectantes semiespecularmente en el plano vertical, mientras que reflejan de forma más perfecta y difusa en el plano horizontal para evitar esto. Las pantallas de cuentas de vidrio presentan un fenómeno de retrorreflexión ; la luz se refleja más intensamente hacia su fuente que en cualquier otra dirección. Funcionan mejor para configuraciones donde la fuente de la imagen se coloca en la misma dirección desde la pantalla que la audiencia. Con las pantallas retrorreflectantes, el centro de la pantalla puede ser más brillante que la periferia de la pantalla, una especie de punto caliente. Esto difiere de las pantallas semiespeculares donde la ubicación del punto de acceso varía según la posición del espectador entre la audiencia. Las pantallas retrorreflectantes se consideran deseables debido a la alta intensidad de imagen que pueden producir con un flujo luminoso determinado de un proyector.
Las pantallas de forma cuadrada utilizadas para retroproyectores a veces también funcionan como pantallas de proyección para proyectores digitales en salas de reuniones, donde el espacio es escaso y varias pantallas pueden parecer redundantes. Estas pantallas tienen una relación de aspecto de 1:1 por definición.
La mayoría de las fuentes de imágenes están diseñadas para proyectar una imagen perfectamente rectangular en una pantalla plana. Si el público permanece relativamente cerca del proyector, se puede utilizar una pantalla curva sin distorsión visible en la geometría de la imagen. Los espectadores que estén más cerca o más lejos verán una distorsión en forma de acerico o de barril , y la naturaleza curva de la pantalla se hará evidente cuando se vea fuera del eje.
El contraste aparente en una imagen proyectada (el rango de brillo) depende de las condiciones de luz ambiental, la potencia luminosa del proyector y el tamaño de la imagen que se proyecta. Un tamaño de pantalla más grande significa menos luminosidad (potencia luminosa por unidad de ángulo sólido por unidad de área) y, por tanto, menos contraste en presencia de luz ambiental. Siempre se creará algo de luz en la habitación cuando se proyecte una imagen, lo que aumentará el nivel de luz ambiental y contribuirá así a la degradación de la calidad de la imagen. Este efecto se puede atenuar decorando la habitación con colores oscuros. La situación en la sala real es diferente de las relaciones de contraste anunciadas por los fabricantes de proyectores, que registran los niveles de luz con el proyector en blanco y negro, ofreciendo relaciones de contraste lo más altas posibles.
Los fabricantes de pantallas de cine en casa han intentado resolver el problema de la luz ambiental introduciendo superficies de pantalla que dirigen más luz hacia la fuente de luz. La razón detrás de este enfoque se basa en colocar la fuente de imagen cerca de la audiencia, de modo que la audiencia realmente vea el mayor nivel de luz reflejada en la pantalla.
Las pantallas planas altamente reflectantes tienden a sufrir puntos calientes, cuando parte de la pantalla parece mucho más brillante que el resto. Esto es el resultado de la alta direccionalidad (similar a un espejo) de dichas pantallas. Las pantallas con alta ganancia también tienen un ángulo de visión utilizable más estrecho , ya que la cantidad de luz reflejada disminuye rápidamente a medida que el espectador se aleja del frente de dicha pantalla. Debido a dicho efecto, estas pantallas también son menos vulnerables a la luz ambiental proveniente de los lados de la pantalla.
Un intento relativamente reciente de mejorar la calidad de la imagen percibida es la introducción de pantallas grises, que son más capaces de reproducir tonos más oscuros que sus contrapartes blancas. Una pantalla gris mate no tendría ninguna ventaja sobre una pantalla blanca mate en términos de contraste; Las pantallas grises contemporáneas están más bien diseñadas para tener un factor de ganancia similar al de las pantallas blancas mate, pero con una apariencia más oscura. Por supuesto, una pantalla más oscura (gris) refleja menos luz, tanto la luz del proyector como la luz ambiental. Esto disminuye la luminancia (brillo) tanto de la imagen proyectada como de la luz ambiental, de modo que mientras las áreas claras de la imagen proyectada son más tenues, las áreas oscuras son más oscuras; el blanco es menos brillante, pero el negro previsto está más cerca del negro real. Por eso, muchos fabricantes de pantallas llaman con razón a sus pantallas grises modelos de "alto contraste".
Aunque una pantalla de proyección no puede mejorar el nivel de contraste de un proyector, se puede aumentar el contraste percibido .
En una sala de visualización óptima, la pantalla de proyección es reflectante, mientras que el entorno no lo es. El nivel de luz ambiental está relacionado con la reflectividad general de la pantalla, así como con la del entorno. En los casos en que el área de la pantalla es grande en comparación con la del entorno, la contribución de la pantalla a la luz ambiental puede dominar y el efecto de las superficies de la habitación que no son pantallas puede ser incluso insignificante. Algunos ejemplos de ello son los planetarios y los cubos de realidad virtual con tecnología de proyección frontal. Algunos planetarios con pantallas de proyección en forma de cúpula han optado por pintar el interior de la cúpula en gris, para reducir el efecto degradante de las interreflexiones cuando las imágenes del sol se muestran simultáneamente con imágenes de objetos más oscuros.
Las pantallas grises están diseñadas para depender de potentes fuentes de imagen que son capaces de producir niveles adecuados de luminosidad para que las áreas blancas de la imagen sigan apareciendo blancas, aprovechando la percepción no lineal del brillo en el ojo humano. Las personas pueden percibir una amplia gama de luminosidades como "blancas", siempre que las pistas visuales presentes en el entorno sugieran tal interpretación. Por lo tanto, una pantalla gris puede ofrecer casi la misma eficacia a la hora de ofrecer una imagen brillante, o no lograrlo en otras circunstancias.
En comparación con una pantalla blanca, una pantalla gris refleja menos luz hacia la habitación y menos luz desde la habitación, lo que la hace cada vez más eficaz a la hora de gestionar la luz procedente del proyector. La luz ambiental procedente de otras fuentes puede llegar al ojo inmediatamente después de haberse reflejado en la superficie de la pantalla, lo que no supone ninguna ventaja sobre una pantalla blanca de alta ganancia en términos de relación de contraste. Por lo tanto, la mejora potencial de una pantalla gris puede realizarse mejor en una habitación oscura, donde la única luz es la del proyector.
En parte impulsada por la popularidad, la tecnología de pantalla gris ha mejorado mucho en los últimos años. Las pantallas grises ahora están disponibles en varios niveles de ganancia y escala de grises.
Se afirma que ciertas pantallas reflejan selectivamente las estrechas longitudes de onda de la luz del proyector mientras absorben otras longitudes de onda en el espectro óptico . Sony fabrica una pantalla [4] que aparece gris con luz ambiental normal y tiene como objetivo reducir el efecto de la luz ambiental. [5] Se supone que esto funciona absorbiendo preferentemente la luz ambiental de los colores que no utiliza el proyector, mientras refleja preferentemente los colores de luz roja, verde y azul que utiliza el proyector. [6] No se ha demostrado una verdadera pantalla selectiva de color. Dai Nippon Printing (DNP) y Screen Innovations han presentado una pantalla que mejora el contraste y que se basa en finas capas de rejillas negras en lugar de propiedades de reflexión selectivas de longitud de onda. [7]
En un sistema configurado de forma óptima, la superficie de la pantalla de proyección y el plano de la imagen real se hacen coincidir. Desde un punto de vista óptico, no se necesita una pantalla para que se forme la imagen; Las pantallas se utilizan más bien para hacer visible una imagen.
