Máy chiếu, thiết bị văn phòng có giá từ vài trăm tới cả ngàn đô la đã từng được “thai nghén” từ thế kỷ 15.
Những bước đi đầu tiên
Ý tưởng về một hình ảnh được chiếu lên bề mặt có thích thước lơn hơn đã bắt nguồn từ Johannes de Fontana vào năm 1420. Fontana đã vẽ những bức tranh lên một màng mỏng đặt trên một khung kính mờ để ánh sáng từ bên trong có thể xuyên qua được và chiếu lên trên một bề mặt nhẵn nào đó.
Hình ảnh sơ khai đẩu tiên của máy chiếuFontana đã thành công khi chiếu một bức tranh phác họa một thầy tu. Nhưng do không sử dụng thấu kính để hội tụ ánh sáng nên máy chiếu của Fontana cho hình ảnh rất mờ và không rõ nét.
Nguyên lý hoạt động của thế hệ máy chiếu đầu tiênNhững sáng tạo kế tiếp
Sau này, nhiều nhà phát minh trên thế giới cũng đã dựa trên ý tưởng và nguyên lý hoạt động ban đầu của Fontana như Pierre Fournier, ở Pháp, năm 1515. Hay như Giovanni Battista della Porta người Ý để chế tạo máy chiếu vào năm 1589.
Phát minh chiếc máy chiếu vào năm 1645 được đánh giá là khả quan nhất thời kỳ đó. Học giả Athansius Kircher người Đức đã mô tả và minh họa quá trình phản chiếu ánh sáng mặt trời từ một chiếc gương nhỏ qua thấu kính và xuất hiện trên màn chiếu. Tất nhiên quá trình này vẫn dựa trên nguyên lý hoạt động máy chiếu của Fontana (1420) nhưng quá trình này đã có thêm thấu kính.
Và năm 1646 đã đánh dấu một bước đổi mới thực thụ về máy chiếu, Kircher đã cho ra đời sản phấm có tên “Đèn chiếu ma thuật” (Magic Lantern).
Máy chiếu của Kircher cũng sử dụng ánh sáng chiếu qua một lớp kính mờ và tấm phim slide. Nguồn sáng chỉ đơn giản được lấy từ chiếc đèn dầu nhỏ hoặc lấy ánh sáng trực tiếp từ mặt trời.
Kircher đặt những chiếc thấu kính ở giữa nguồn sáng và những tấm phim slide. Thấu kính có tác dụng hội tụ ánh sáng, rồi ánh sáng đó mới đi qua tấm phim sẽ cho hình ảnh rõ hơn. Để minh chứng cho sáng tạo của mình, ông đã thử đặt thấu kính ở giữa tấm phim slide với màn chiếu thì kết quả cho thấy ảnh thu được không rõ nét bằng việc đặt thấu kính ngay trước nguồn sáng và giữa tấm phim slide.
Cùng thời với Kircher còn có Christian Huygens - Nhà vật lý người Hà Lan. Ông đã nghiên cứu về quang học và thuyết lượng tử ánh sáng. Từ tài liệu ghi chép của Huygens thì bản vẽ mô tả nguyên lý hoạt động chi tiết và hoàn hảo về chiếc “đèn chiếu ma thuật” đã có từ năm 1659 với 3 chiếc thấu kính được lắp kèm. Và được coi như là người phát minh máy chiếu có “triển vọng” nhất thời bấy giờ.
Năm 1663, Huygens đã bắt tay với Richard Reeves, một nhà kinh doanh thiết bị quang học để “thương mại hóa” sản phẩm máy chiếu của mình tại một vài thành phố của châu Âu.
Thế kỷ 18 cũng có nhiều nhà phát minh tiếp tục hoàn thiện chiếc máy chiếu nhưng chưa có sáng tạo nào được ghi nhận mạnh mẽ bởi công chúng.
Vào nửa đầu thế kỷ 19, nhà bác học Faraday đã phát triển hệ thống ánh sáng ứng dụng vào trong các máy chiếu. Hệ thống có sự dụng thêm thấu kính cùng với bộ lọc màu để lấy ánh sáng chiếu chuẩn bởi nguồn sáng hội tụ quá mạnh. Phát minh này đánh dấu sự tiến bộ của máy chiếu và là bước nhảy cho những máy chiếu tương lai.
Chính sự phát triển mạnh mẽ của máy chiếu dần cho ra những hình ảnh chiếu động (gần như chiếu phim) đầu tiên vào cuối thể kỷ 19, đã làm tiền đề cho sự ra đời của chiếc vô tuyến sau này.
Đến máy chiếu ngày nay
Đến nay đã có nhiều loại máy chiều ra đời có kiểu dáng nhỏ gọn (đặt gọn trong lòng bàn tay hoặc trọng lượng chỉ hơn 1kg) với công nghệ hiện đại đáp ứng nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng như máy chiếu phim, máy chiếu slide…., máy chiếu hỗ trợ đa phương tiện.
Vẫn dựa trên nguyên lý hoạt động của máy chiếu từ các thế kỷ trước nhưng công nghệ đã được thay đổi. Công nghệ được sử dụng trong những chiếc máy chiếu chủ yếu là DLP (Digital Light Processing) và LCD (Liquid Crystal Display), chúng liên quan đến cơ chế hoạt động bên trong mà máy chiếu sử dụng để hiển thị hình ảnh.
DLP là giải pháp hiển thị kỹ thuật số. Ánh sáng chiếu qua một bánh xe lọc màu đến bộ phận quang học rồi được phản chiếu trên một vi mạch bán dẫn quang học gọi là DMD (Digital micromirror Device), một thiết bị phản chiếu siêu nhỏ để tái tạo lại dữ liệu. Công nghệ này cho hình ảnh tương đồng với dữ liệu gốc, hình ảnh video mịn hơn, chế độ tương phản cao.
LCD bao gồm 3 tấm kính khác nhau cho các tín hiệu đỏ, xanh lục và xanh. Khi ánh sáng đi qua các tấm kính LCD, các ảnh điểm sẽ mở hay đóng để cho hay ngăn ánh sáng đi qua, đây chính là cơ chế điều chỉnh ảnh sáng và cho phép hình ảnh được chiếu trên màn ảnh.
Các tín hiệu thu phát dưới dạng số và Analog phù hợp với mọi nguồn dữ liệu như từ VCR, DVD hay máy tính vì thế mà máy chiếuđược sử dụng rộng rãi trong mọi trường hợp từ lớp học cho đến hội thảo, hội nghị. Tuy nhiên các máy chiếu sử dụng tín hiệu truyền Analog không còn thịnh hành như trước mà thay thế bởi cac máy chiếu tín hiệu số.
Những bước đi đầu tiên
Ý tưởng về một hình ảnh được chiếu lên bề mặt có thích thước lơn hơn đã bắt nguồn từ Johannes de Fontana vào năm 1420. Fontana đã vẽ những bức tranh lên một màng mỏng đặt trên một khung kính mờ để ánh sáng từ bên trong có thể xuyên qua được và chiếu lên trên một bề mặt nhẵn nào đó.
Sau này, nhiều nhà phát minh trên thế giới cũng đã dựa trên ý tưởng và nguyên lý hoạt động ban đầu của Fontana như Pierre Fournier, ở Pháp, năm 1515. Hay như Giovanni Battista della Porta người Ý để chế tạo máy chiếu vào năm 1589.
|
| Các kiểu máy chiếu của năm 1860. |
Phát minh chiếc máy chiếu vào năm 1645 được đánh giá là khả quan nhất thời kỳ đó. Học giả Athansius Kircher người Đức đã mô tả và minh họa quá trình phản chiếu ánh sáng mặt trời từ một chiếc gương nhỏ qua thấu kính và xuất hiện trên màn chiếu. Tất nhiên quá trình này vẫn dựa trên nguyên lý hoạt động máy chiếu của Fontana (1420) nhưng quá trình này đã có thêm thấu kính.
Và năm 1646 đã đánh dấu một bước đổi mới thực thụ về máy chiếu, Kircher đã cho ra đời sản phấm có tên “Đèn chiếu ma thuật” (Magic Lantern).
Máy chiếu của Kircher cũng sử dụng ánh sáng chiếu qua một lớp kính mờ và tấm phim slide. Nguồn sáng chỉ đơn giản được lấy từ chiếc đèn dầu nhỏ hoặc lấy ánh sáng trực tiếp từ mặt trời.
Kircher đặt những chiếc thấu kính ở giữa nguồn sáng và những tấm phim slide. Thấu kính có tác dụng hội tụ ánh sáng, rồi ánh sáng đó mới đi qua tấm phim sẽ cho hình ảnh rõ hơn. Để minh chứng cho sáng tạo của mình, ông đã thử đặt thấu kính ở giữa tấm phim slide với màn chiếu thì kết quả cho thấy ảnh thu được không rõ nét bằng việc đặt thấu kính ngay trước nguồn sáng và giữa tấm phim slide.
|
| Phiên bản máy chiếu thứ 2 của Kircher ra đời năm 1671. |
Cùng thời với Kircher còn có Christian Huygens - Nhà vật lý người Hà Lan. Ông đã nghiên cứu về quang học và thuyết lượng tử ánh sáng. Từ tài liệu ghi chép của Huygens thì bản vẽ mô tả nguyên lý hoạt động chi tiết và hoàn hảo về chiếc “đèn chiếu ma thuật” đã có từ năm 1659 với 3 chiếc thấu kính được lắp kèm. Và được coi như là người phát minh máy chiếu có “triển vọng” nhất thời bấy giờ.
Năm 1663, Huygens đã bắt tay với Richard Reeves, một nhà kinh doanh thiết bị quang học để “thương mại hóa” sản phẩm máy chiếu của mình tại một vài thành phố của châu Âu.
Thế kỷ 18 cũng có nhiều nhà phát minh tiếp tục hoàn thiện chiếc máy chiếu nhưng chưa có sáng tạo nào được ghi nhận mạnh mẽ bởi công chúng.
Vào nửa đầu thế kỷ 19, nhà bác học Faraday đã phát triển hệ thống ánh sáng ứng dụng vào trong các máy chiếu. Hệ thống có sự dụng thêm thấu kính cùng với bộ lọc màu để lấy ánh sáng chiếu chuẩn bởi nguồn sáng hội tụ quá mạnh. Phát minh này đánh dấu sự tiến bộ của máy chiếu và là bước nhảy cho những máy chiếu tương lai.
|
| Máy chiếu năm 1850 trông giống một chiếc đèn dầu. |
Chính sự phát triển mạnh mẽ của máy chiếu dần cho ra những hình ảnh chiếu động (gần như chiếu phim) đầu tiên vào cuối thể kỷ 19, đã làm tiền đề cho sự ra đời của chiếc vô tuyến sau này.
Đến máy chiếu ngày nay
Đến nay đã có nhiều loại máy chiều ra đời có kiểu dáng nhỏ gọn (đặt gọn trong lòng bàn tay hoặc trọng lượng chỉ hơn 1kg) với công nghệ hiện đại đáp ứng nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng như máy chiếu phim, máy chiếu slide…., máy chiếu hỗ trợ đa phương tiện.
Vẫn dựa trên nguyên lý hoạt động của máy chiếu từ các thế kỷ trước nhưng công nghệ đã được thay đổi. Công nghệ được sử dụng trong những chiếc máy chiếu chủ yếu là DLP (Digital Light Processing) và LCD (Liquid Crystal Display), chúng liên quan đến cơ chế hoạt động bên trong mà máy chiếu sử dụng để hiển thị hình ảnh.
|
| Chiếc máy chiếu hiện đại của Sony. |
DLP là giải pháp hiển thị kỹ thuật số. Ánh sáng chiếu qua một bánh xe lọc màu đến bộ phận quang học rồi được phản chiếu trên một vi mạch bán dẫn quang học gọi là DMD (Digital micromirror Device), một thiết bị phản chiếu siêu nhỏ để tái tạo lại dữ liệu. Công nghệ này cho hình ảnh tương đồng với dữ liệu gốc, hình ảnh video mịn hơn, chế độ tương phản cao.
|
| nguyên lý hoạt động của đèn chiếu công nghệ DLP. |
LCD bao gồm 3 tấm kính khác nhau cho các tín hiệu đỏ, xanh lục và xanh. Khi ánh sáng đi qua các tấm kính LCD, các ảnh điểm sẽ mở hay đóng để cho hay ngăn ánh sáng đi qua, đây chính là cơ chế điều chỉnh ảnh sáng và cho phép hình ảnh được chiếu trên màn ảnh.
|
| Nguyên lý hoạt động của đèn chiếu công nghệ LCD. |
Các tín hiệu thu phát dưới dạng số và Analog phù hợp với mọi nguồn dữ liệu như từ VCR, DVD hay máy tính vì thế mà máy chiếuđược sử dụng rộng rãi trong mọi trường hợp từ lớp học cho đến hội thảo, hội nghị. Tuy nhiên các máy chiếu sử dụng tín hiệu truyền Analog không còn thịnh hành như trước mà thay thế bởi cac máy chiếu tín hiệu số.
