Un retroproyector (a menudo abreviado como OHP ), como un proyector de películas o diapositivas , utiliza luz para proyectar una imagen ampliada en una pantalla , lo que permite compartir la vista de un pequeño documento o imagen con una gran audiencia.
En el retroproyector, la fuente de la imagen es una hoja de película plástica transparente del tamaño de una página (también conocida como "láminas" o " transparencias ") con la imagen a proyectar impresa o escrita o dibujada a mano. Estos se colocan en la platina de vidrio del proyector, que tiene una fuente de luz debajo y un espejo de proyección y un conjunto de lentes encima (de ahí, "arriba"). Se utilizaban ampliamente en la educación y los negocios antes de la llegada de los proyectores de vídeo .
Un retroproyector funciona según el mismo principio que un proyector de diapositivas , en el que una lente de enfoque proyecta la luz de una diapositiva iluminada sobre una pantalla de proyección donde se forma una imagen real . Sin embargo, se necesitan algunas diferencias debido al tamaño mucho mayor de las transparencias utilizadas (generalmente el tamaño de una página impresa) y al requisito de que la transparencia se coloque boca arriba (y sea legible para el presentador). Para este último propósito, el proyector incluye un espejo justo antes o después de la lente de enfoque para plegar el sistema óptico hacia la horizontal. Ese espejo también logra una inversión de la imagen para que la imagen proyectada en la pantalla corresponda a la de la diapositiva vista por el presentador que la mira, en lugar de una imagen especular de la misma. Por lo tanto, la transparencia se coloca boca arriba (hacia el espejo y la lente de enfoque), en contraste con un proyector de diapositivas de 35 mm o un proyector de películas (que carecen de dicho espejo) donde la imagen de la diapositiva no está invertida en el lado opuesto a la lente de enfoque.
Un invento relacionado para ampliar imágenes transparentes es la cámara solar. El proyector opaco, o episcopio , es un dispositivo que muestra materiales opacos al iluminar el objeto con una lámpara brillante desde arriba. Hay que distinguir el episcopio del diascopio , que es un proyector utilizado para proyectar imágenes de objetos transparentes (como películas o diapositivas), y del epidiascopio , que es capaz de proyectar imágenes tanto de objetos opacos como transparentes.
Debido a que la lente de enfoque (normalmente menos de 10 cm [3,9 pulgadas] de diámetro) es mucho más pequeña que la transparencia, el condensador óptico que ilumina la transparencia desempeña un papel crucial . [1] Dado que esto requiere una lente óptica grande (al menos el tamaño de la transparencia) pero puede ser de mala calidad óptica (ya que la nitidez de la imagen no depende de ello), se emplea una lente Fresnel . La lente de Fresnel está ubicada en (o es parte de) la placa de vidrio sobre la que se coloca la transparencia y sirve para redirigir la mayor parte de la luz que incide en ella hacia un cono convergente hacia la lente de enfoque. [2] Sin dicho condensador en ese punto, la mayor parte de la luz pasaría por alto la lente de enfoque (o de lo contrario, la lente de enfoque tendría que ser muy grande y prohibitivamente costosa). Además, los espejos u otros elementos de condensación debajo de la lente de Fresnel sirven para aumentar la parte de la salida de la bombilla que llega a la lente de Fresnel en primer lugar. Para proporcionar suficiente luz en la pantalla, se utiliza una bombilla de alta intensidad que a menudo requiere refrigeración por ventilador .
Los retroproyectores normalmente incluyen un mecanismo de enfoque manual que sube y baja la posición de la lente de enfoque (incluido el espejo plegable) para ajustar la distancia del objeto (distancia óptica entre la diapositiva y la lente) para enfocar a la distancia de la imagen elegida (distancia a la pantalla de proyección) dada la distancia focal fija de la lente de enfoque. Esto permite una gama de distancias de proyección.
Al aumentar (o disminuir) la distancia de proyección, se aumenta (o disminuye) la ampliación del sistema de enfoque para adaptarse a la pantalla de proyección en uso (o, a veces, simplemente para adaptarse a la configuración de la habitación). Aumentar la distancia de proyección también significa que la misma cantidad de luz se distribuye en una pantalla más grande, lo que da como resultado una imagen más tenue. Con un cambio en la distancia de proyección, se debe reajustar el enfoque para obtener una imagen nítida. Sin embargo, la óptica de condensación (lente de Fresnel) está optimizada para una posición vertical particular de la lente, correspondiente a una distancia de proyección. Por lo tanto, cuando se enfoca a una distancia de proyección muy diferente, parte del cono de luz proyectado por la lente de Fresnel hacia la lente de enfoque no alcanza esa lente. Esto tiene el mayor efecto hacia los bordes exteriores de la imagen proyectada, de modo que normalmente se ven franjas azules o marrones en el borde de la pantalla cuando el enfoque está hacia un extremo. Usar el proyector cerca de su distancia de proyección recomendada permite una posición de enfoque donde esto se evita y la intensidad en la pantalla es aproximadamente uniforme.
La tecnología de la lámpara de un retroproyector suele ser muy sencilla en comparación con la de un proyector de vídeo LCD o DLP moderno. La mayoría de los techos utilizan una lámpara halógena de muy alta potencia que puede consumir hasta 750 o 1000 vatios. [3] Se requiere un soplador de alto flujo para evitar que la bombilla se derrita debido al calor generado, y este soplador suele tener un temporizador que lo mantiene funcionando durante un período después de que se apaga la luz.
Además, el calor intenso acelera el fallo de la lámpara de alta intensidad, que a menudo se quema en menos de 100 horas y requiere reemplazo, que suele ser la parte más costosa de poseer un proyector. [4] Por el contrario, un proyector LCD o DLP moderno suele utilizar una lámpara de ultra alto rendimiento que tiene una mayor eficacia luminosa y dura miles de horas. [5] Un inconveniente de esa tecnología es el tiempo de calentamiento necesario para este tipo de lámparas.
Los retroproyectores más antiguos utilizaban una bombilla tubular de cuarzo montada sobre un reflector pulido en forma de cuenco. Sin embargo, debido a que la lámpara estaba suspendida por encima y fuera del reflector, se desperdiciaba una gran cantidad de luz hacia los lados dentro del cuerpo del proyector, lo que requería una lámpara de mayor potencia para una iluminación suficiente de la pantalla. Los retroproyectores más modernos utilizan una lámpara integrada y un conjunto de reflector cónico, lo que permite que la lámpara se ubique profundamente dentro del reflector y envíe una mayor parte de su luz hacia la lente Fresnel; esto permite utilizar una lámpara de menor potencia para la misma iluminación de pantalla.
Una innovación útil para los retroproyectores con lámparas/reflectores integrados es el control de doble lámpara de intercambio rápido, que permite instalar dos lámparas en el proyector en casquillos móviles. Si una lámpara falla durante una presentación, el presentador puede simplemente mover una palanca para deslizar la lámpara de repuesto a su posición y continuar con la presentación, sin necesidad de abrir la unidad de proyección ni esperar a que la bombilla defectuosa se enfríe antes de reemplazarla.
Algunos proyectores antiguos , como la linterna mágica, pueden considerarse predecesores del retroproyector. El espejo esteganográfico posiblemente se acercó más a cómo se usó el retroproyector.
El libro Ars Magna Lucis et Umbrae del erudito jesuita alemán Athanasius Kircher de 1645 incluía una descripción de su invento, el "Espejo esteganográfico": un sistema de proyección primitivo con una lente de enfoque y texto o imágenes pintadas sobre un espejo cóncavo que refleja la luz del sol, destinado principalmente a comunicación de larga distancia. [6] En 1654, el matemático jesuita belga André Tacquet utilizó la técnica de Kircher para mostrar el viaje desde China a Bélgica del misionero jesuita italiano Martino Martini . [7] Se desconoce cómo exactamente utilizó Tacquet el sistema de Kircher, pero se imagina [ ¿ por quién? ] que hacía dibujos en el espejo proyectante mientras le explicaban detalles del viaje.
El "microscopio solar" fue empleado en los primeros experimentos fotográficos con nitrato de plata fotosensible por Thomas Wedgwood y Humphry Davy para realizar las primeras ampliaciones, aunque impermanentes, de objetos diminutos. [8] [9]
El físico francés Edmond Becquerel desarrolló el primer aparato de proyección aérea conocido en 1853. Fue demostrado por el inventor y fabricante de instrumentos francés Jules Duboscq en 1866. [10] [11]
Posteriormente, en 1857, el pintor de Baltimore David Acheson Woodward patentó una cámara de ampliación solar , un instrumento de gran tamaño que se accionaba al aire libre. Utilizó luz solar y lentes fotocopiadoras para ampliaciones de un pequeño negativo a papel o lienzo grande sensibilizado fotográficamente. [11] Los retratistas encontraron una bendición que les proporcionara una guía para crear retratos precisos que pintarían al óleo, acuarela o pastel sobre la ampliación, a menudo hechos a tamaño natural. [12]
Un retroproyector diseñado por el científico estadounidense Henry Morton se comercializó alrededor de 1880 como una "linterna vertical". [13]
El uso de láminas transparentes para proyecciones aéreas, llamadas viewfoils o viewgraphs, se desarrolló en gran medida en los Estados Unidos. Los retroproyectores se introdujeron en el entrenamiento militar estadounidense durante la Segunda Guerra Mundial ya en 1940 y rápidamente fueron adoptados por educadores terciarios, [14] y en esa década ya se estaban utilizando en corporaciones. [15] Después de la guerra se utilizaron en escuelas como la Academia Militar de Estados Unidos . [13] La revista Higher Education de abril de 1952 señalaba;
La reciente adaptación del plástico a la fabricación de lentes de condensador ha permitido un rediseño revolucionario de un proyector de conferencias y demostraciones, ahora comúnmente conocido como retroproyector. La lente de plástico plana y liviana hace posible el uso de una gran apertura de escenario horizontal. Esto, junto con una lente gran angular y un reflector superior, dirige la luz verticalmente hacia arriba a través del escenario. A continuación, se refleja horizontalmente en la pantalla. Esta disposición óptica proporciona al instructor una serie de ventajas, entre las que se encuentran: el proyector puede colocarse frente a la clase; la luz brillante permite una excelente visibilidad de la pantalla sin oscurecer la habitación; el instructor podrá colocar imágenes transparentes en el escenario horizontal o diagramar extemporáneamente sobre él sin apartarse de su clase. El interés temprano en el uso de la proyección "vertical" para demostrar fenómenos científicos se evidencia en la publicación de un artículo sobre este tema en 1940. Las limitaciones anteriores en peso y tamaño de apertura se superaron mediante la sustitución del condensador de vidrio más pesado por plástico. Por lo tanto, se pueden utilizar transparencias (diapositivas) de hasta 10 x 10 pulgadas de tamaño. Como instrumento de demostración de conferencias, el retroproyector está destinado a ganar popularidad entre los profesores universitarios porque facilita el dominio del profesor de las ventajas psicológicas de la presentación visual sin sacrificar su identidad como profesor y líder de la clase. Otra ventaja de este medio visual reside en su adaptabilidad al uso de imágenes transparentes preparadas localmente... [16]
Aliado al desarrollo del retroproyector liviano mejorado por la Marina de los EE. UU. estuvo su adaptación del proceso de impresión en seco Ozalid , desarrollado en Alemania en 1923, para copiar documentos de capacitación e ilustraciones en transparencias de proyección, un proceso lo suficientemente simple como para llevarse a cabo en el campo y lo que garantizó la uniformidad del material didáctico utilizado. [17] [18] [19] [20]
Los retroproyectores se utilizaron desde el principio para el trabajo policial con un rollo de celofán sobre un escenario de 9 pulgadas, lo que permitía que las características faciales se rodaran por el escenario. [ cita necesaria ]
A medida que crecía la demanda de proyectores, se fundó Buhl Industries en 1953 y se convirtió en el principal contribuyente estadounidense en varios refinamientos ópticos para el retroproyector y su lente de proyección. [ cita necesaria ]
Los retroproyectores comenzaron a utilizarse ampliamente en escuelas y empresas a finales de los años 1950 y principios de los 1960, [21] junto con los proyectores de diapositivas de carrusel desarrollados contemporáneamente con una bandeja montada horizontalmente fabricados por Kodak . [22]
A finales de la década de 1950, Roger Appeldorn fue desafiado por su jefe en 3M a encontrar un uso para las transparencias que eran el desperdicio de su proceso de copia en color. Appeldorn desarrolló un proceso para la proyección de láminas transparentes que dio lugar a la primera película transparente comercializable de 3M. La base del Comando Aéreo Estratégico en Omaha fue uno de los primeros grandes clientes, utilizando alrededor de 20.000 hojas al mes. Entonces, 3M decidió desarrollar su propio retroproyector en lugar del que vendían hasta entonces, que era producido por un fabricante externo. Fueron necesarios varios prototipos antes de que se pudiera presentar una versión rentable, pequeña y plegable el 15 de enero de 1962. Tenía una nueva lente Fresnel hecha con un plástico de superficie estructurada, mucho mejor que otras lentes de plástico y mucho más barata que el vidrio. [23] En 1957, el primer programa de Ayuda Federal a la Educación de los Estados Unidos estimuló las ventas generales que se mantuvieron altas hasta finales de la década de 1990 y entrado el siglo XXI. [24]
Los retroproyectores se utilizaban ampliamente en la educación y los negocios antes de la llegada de la proyección por computadora. [25] [26]
El retroproyector facilita un entorno interactivo sencillo y de bajo costo para los educadores. Los materiales didácticos pueden preimprimirse en láminas de plástico, sobre las cuales el educador puede escribir directamente utilizando un rotulador de color lavable y no permanente. Esto ahorra tiempo, ya que la transparencia se puede preimprimir y utilizar repetidamente, en lugar de tener que escribir materiales manualmente antes de cada clase.
El techo generalmente se coloca a una altura cómoda para escribir para el educador y le permite mirar a la clase, lo que facilita una mejor comunicación entre los estudiantes y el maestro. Las funciones de ampliación del proyector permiten al educador escribir en una escritura pequeña y cómoda en una posición de escritura natural, en lugar de escribir en una escritura demasiado grande en una pizarra y tener que mantener constantemente el brazo extendido en el aire para escribir en la pizarra.
Cuando la hoja de transparencia está llena de material escrito o dibujado, simplemente se puede reemplazar con una hoja nueva y nueva con más material preimpreso, lo que nuevamente ahorra tiempo de clase en comparación con una pizarra que el educador tendría que borrar y reescribir los materiales didácticos. . Después del período de clase, las transparencias se pueden restaurar fácilmente a su estado original sin usar lavándolas con agua y jabón.
A principios de los años 1980 y 1990, los retroproyectores se utilizaban como parte de un sistema de proyección/visualización de computadora en el aula. Se colocó un panel de cristal líquido montado en un marco de plástico encima del retroproyector y se conectó a la salida de vídeo de la computadora, a menudo dividiendo la salida normal del monitor. Un ventilador de refrigeración en el marco del panel LCD soplaría aire refrescante a través de la pantalla LCD para evitar el sobrecalentamiento que empañaría la imagen.
El primero de estos paneles LCD era monocromático únicamente y podía mostrar una salida de vídeo NTSC , como la de una computadora Apple II o una videograbadora . A finales de la década de 1980, estuvieron disponibles modelos en color, capaces de reproducir "miles" de colores (color de 16 bits), para Macintosh en color y PC VGA . Las pantallas nunca fueron particularmente rápidas para actualizarse o actualizarse, lo que resultaba en imágenes borrosas en movimiento rápido, pero era aceptable cuando no había nada más disponible.
La comunidad Hágalo usted mismo ha comenzado a utilizar esta idea para fabricar proyectores de cine en casa de bajo costo. Al quitar la carcasa y el conjunto de retroiluminación de un monitor LCD común, se puede utilizar la pantalla LCD expuesta junto con el retroproyector para proyectar el contenido de la pantalla LCD en la pared a un costo mucho menor que con los proyectores LCD estándar. Debido al reflejo de la imagen en la cabeza del retroproyector, la imagen en la pared se "vuelve a girar" a donde estaría si uno estuviera mirando la pantalla LCD normalmente.
Los retroproyectores alguna vez fueron un elemento común en la mayoría de las aulas y salas de conferencias de negocios en los Estados Unidos, pero en la década de 2000 fueron reemplazados lentamente por cámaras de documentos , sistemas de proyección por computadora dedicados y pizarras interactivas . [27] [21] Estos sistemas permiten al presentador proyectar vídeo directamente desde un archivo de computadora, normalmente producido utilizando software como Microsoft PowerPoint y LibreOffice . Estas presentaciones también pueden incluir animaciones, componentes interactivos o incluso videoclips, con facilidad para pasar de una diapositiva a otra. Se elimina la impresión o fotocopia relativamente costosa de transparencias en color.
La razón principal [ dudosa ] de este reemplazo gradual es el uso profundamente arraigado de la tecnología informática en la sociedad moderna y la incapacidad de los gastos generales para respaldar fácilmente las funciones que exigen los usuarios modernos. Si bien una transparencia puede mostrar imágenes estáticas bastante bien, no funciona bien a la hora de mostrar imágenes en movimiento. Los paneles de visualización de vídeo LCD que alguna vez se utilizaron como complemento de un retroproyector se han vuelto obsoletos, y esa combinación de tecnología de visualización y óptica de proyección ahora está integrada de manera óptima en un proyector de video moderno .
Los estándares de los usuarios también han aumentado [ cita necesaria ] , de modo que una proyección aérea tenue y borrosa que sea demasiado brillante en el centro y demasiado tenue alrededor de los bordes ya no es aceptable. El enfoque óptico, la linealidad, el brillo y la claridad de un proyector generalmente no pueden igualar a los de un proyector de video [ cita requerida ] . Los proyectores de vídeo utilizan mecanismos de generación de imágenes extremadamente pequeños, lo que permite una óptica de precisión [ dudoso ] que supera con creces el rendimiento óptico de las lentes plásticas de Fresnel. También incluyen ópticas adicionales que eliminan el punto de acceso en el centro de la pantalla [ cita necesaria ] directamente encima de la fuente de luz, de modo que el brillo sea uniforme en todas partes de la pantalla de proyección.
Críticos [ ¿quién? ] consideran que existen algunas desventajas, ya que estas tecnologías son más propensas a fallar y tienen una curva de aprendizaje mucho más pronunciada para el usuario que un retroproyector estándar.
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