Introdução

Até bem recentemente, "TV de tela bem grande" significava uma coisa: um aparelho de tubo de raios catódicos (CRT) com projeção por trás. Mas, se você for hoje a uma loja de produtos eletrônicos, verá diversas opções de tela grande - televisão plasma, tela de cristal líquido (LCD), cristal líquido em silício (LCoS), projetores, frontais e processamento digital de luz (DLP).

Foto cedida por HowStuffWorks Shopper Uma televisão DLP

Os aparelhos DLP são uma opção atraente porque são bem mais baratos do que aparelhos de tela plana de plasma e LCD de mesmo tamanho. Também possuem uma melhor imagem e são menos volumosos do que aparelhos convencionais tipo CRT. Se você quiser o máximo de tamanho de tela grande que seu bolso suporta, os aparelhos DLP merecem uma olhada.

Neste artigo, examinaremos o que há no interior de um aparelho DLP que o torna diferente das outras tecnologias de TV.

Pixels e espelhos
No centro de um sistema DLP está um dispositivo digital de microespelhos (DMD). O DMD é fino - você pode segurá-lo em uma mão. Mas se você olhar de perto um deles enquanto estiver funcionando, o que você vê se parece com um mosaico de fotos.

Foto cedida por cortesia de Michael Jastremski para openphoto.net Mosaico de flores da montanha Azul do Colorado

Quando você examina de perto um mosaico de fotos, vê um grupo de fotos pequenas e quadradas. Mas, quando você se afasta do mosaico, as fotos se fundem para criar uma imagem maior. Isso é o que acontece em um DMD, exceto pelo fato de que ele usa luz em vez de fotos. Se você examinar bem de perto, verá somente pequenos espelhos quadrados que refletem luz. Mas, mais afastado (ou quando a luz é projetada sobre uma tela), você vê uma figura.

Foto cedida por Texas Instruments A perna de uma formiga sobre uma matriz de espelhos DMD

Um DMD possui mais de dois milhões de espelhos microscópicos e cada espelho corresponde a um pixel da imagem gerada. Os espelhos de alumínio têm área de dezesseis mícrons quadrados e pesam somente alguns milionésimos de grama. Cada um deles está fixado a uma haste e dobradiça que move os espelhos para as posições de ligado e desligado.

Um DMD pode suportar um máximo de 1.280 por 720 pixels, mas algumas imagens de alta definição precisam de 1.920 por 1.080 pixels. A Hewlett-Packard desenvolveu uma técnica chamada de wobulation, que permite que cada espelho crie dois pixels de imagem, melhorando a resolução. Deve estar disponível para os consumidores no final de 2006. [ref (em inglês)]

MEMSUm chip DMD é um sistema micro eletromecânico (MEMS). Os dispositivos MEMS combinam máquinas microscópicas com os mesmos dispositivos de silício usados em um computador. Consulte Como funcionam os semicondutores para obter mais informações.

Além de espelhos, a unidade DMD inclui:

• um chip CMOS DDR SRAM, que é uma célula de memória que fará com que o espelho se incline eletrostaticamente para ligada e desligada, dependendo do seu valor lógico (0 ou 1);
• um dissipador de calor;
• uma janela óptica que permite que a luz passe através dela ao mesmo tempo em que protege o espelho contra poeira e detritos.

Foto cedida por Texas Instruments Arquitetura DMD

Criação de uma imagem
Antes que qualquer espelho mude para suas posições de ligado ou desligado, rapidamente o chip:

• decodifica o sinal de entrada
• converte os dados entrelaçados para dados progressivos
• ajusta o tamanho da imagem para caber na tela
• faz os ajustes necessários à imagem, incluindo brilho, nitidez e qualidade de cor
• converte informações sobre cor para o formato vermelho, verde e azul (RGB - red, green and blue)
• remove a correção gama, que acompanha a maioria dos sinais de televisão e ajusta a relação sinal-ruído de um tubo de raios catódicos (CRT)

Então, digitalmente, ela retransmite todas as informações para os espelhos. Se o tamanho da imagem contiver menos pixels do que o DMD suporta, o chip simplesmente ignora os espelhos desnecessários.

Quando o aparelho estiver desligado, todos os espelhos estão paralelos. Quando alguém liga o aparelho e o chip começa a transmitir o sinal, os espelhos viram para frente e para trás milhares de vezes por segundo. Eles se movem entre +10 e -10 em DMDs mais antigos ou entre +12 e -12 em DMDs mais recentes. O aumento do ângulo, de 10 para 12 DMDs permite que mais luz alcance a tela, produzindo uma imagem mais brilhante. Os DMDs mais novos também usam "metal escuro" nos espelhos de alumínio para absorver luz dispersada e criam uma imagem mais clara.

Foto cedida por Texas Instruments Uma lente projeta a luz dos DMDs em uma tela. A configuração mostrada possui DMDs separados para vermelho, verde e azul.

Espelhos na posição de ligada refletem a luz através de uma lente de projeção e daí para a tela. Quanto mais tempo um espelho fica na posição ligada, mais brilhante é o pixel que ele cria. Espelhos que fiquem na posição de desligado por mais tempo criam pixels mais escuros e espelhos que ficam sempre na posição desligada criam pixels pretos. Variando o tempo que os espelhos apontam para a lente de projeção, o DMD cria até 1.024 tons de cinza.

Os pixels cinza se combinam na tela para criar uma imagem monocromática progressiva, totalmente digital. Na seção seguinte, veremos como televisões DLP geram cores em imagens monocromáticas.