프로젝터

프로젝터란 프로젝션 스크린이나 그와 비슷한 흰색의 평평한 표면 위에 영상(이미지나 동영상)임을 확대해서 보여 주기 위한 장치로, 보통 다수의 청중에게 동일한 정보를 제공하기 위해 사용되는 도구다.

개요

프로젝터는 영사장치의 한 가지로 슬라이드·투명지 위의 사진·그림·문자 등을 렌즈를 통해서 스크린 위에 확대 투영하여 많은 사람에게 동시에 보여 주는 광학장치이다. 슬라이드·투명지(透明紙) 위의 사진·그림·문자 등을 렌즈를 통해서 스크린 위에 확대 투영하여 많은 사람에게 동시에 보여 주는 광학장치이다. 용도에 따라 크게 슬라이드 영사기와 오버헤드 프로젝터(OHP)로 나뉘며, 교육·홍보·오락 등에 널리 이용된다. 슬라이드 영사기는 슬라이드의 교환방식에 따라 수동식과 자동식이 있다. 수동식에서는 슬라이드 체인저를 좌우로 번갈아 이동하여 사람이 손으로 슬라이드를 교환하는 것이 있다. 자동식은 슬라이드 상자(트레이)라고 하는 칸막이가 있는 가느다란 상자에 슬라이드를 넣고, 누름단추 조작 또는 타이머에 의해 기계적으로 차례차례 교환한다. 상자를 원형(圓形)의 순환형식으로 하여, 100장의 슬라이드를 반복해서 영사할 수 있는 것 등이 있다. 오버헤드 프로젝터(OHP:overhead projector)는 커버 유리 위에 투명지를 놓고 그 위에 펜 또는 기름연필(채색연필)로 글이나 그림을 그리면, 그 확대상(擴大像)이 조작하는 사람의 머리 위를 넘어 뒤쪽에 있는 스크린 위에 상하·좌우가 거꾸로 되지 않고, 바르게 투영된다.

역사

독일의 사제였던 아타나시우스 키르쳐(Athanasius Kircher)가 1646년 촛불랜턴을 이용하여 그림이 크게 보여지도록 만드는 방법을 고안, 사용하게 되었다. 이른바 매직 랜턴(Magic Lentern)이라 불렀다. 이 원리를 사용하게 된 계기는 키르쳐 사제가 이 장치를 이용하여 신도들이 종교적 영감을 더 크게 느껴지도록 하기 위함이었다. 엄밀히 말하자면 공포감을 조성하여 종교적인 믿음을 버리지 않게 유도하는 장치였던 것이다. 그래서 그 이름도 '환상' '환영' 이라는 의미의 스페인어 판타스마고리아(Fantasmagoria)였다. 키르쳐의 원리는 매우 기본적인 내용이지만 이것이 활용된 장치가 오버헤드 프로젝터가 되었다. 17세기에 고안된 키르쳐의 프로젝터는 기본적으로 정지된 이미지를 크게 확대하는 모양이었다. 물론 원본 이미지를 손으로 흔드는 등의 동작으로 움직임을 더할 수는 있었겠으나, 사람들은 점차 움직이는 영상, 즉 동영상을 보고싶어하는 욕구가 생기게 됐다. 그리하여 가장 처음 동영상 필름을 제작한 사람은 미국의 에드워드 마이브릿지(Eadweard Muybridge)다. 사진사였던 마이브릿지는 달리는 말의 네 발이 땅에서 떨어지는가 확인하고 싶다는 한 고객의 의뢰를 받고 12대의 카메라를 연결하여 순차적으로 달리는 말을 촬영, 각각의 프레임을 찍는 데 성공한다. 이 장치가 바로 주프락시스코프(Zoopraxiscope)다. 이때 촬영된 12장의 사진을 이어 붙이면 짧은 영상이 이루어지는데 이것이 움직이는 물체의 연결된 동작을 찍은 최초의 필름이자 발명된 캠코더라고 볼 수 있다.이렇게 시작된 필름은 유명한 과학자 토마스 알바 에디슨(Thomas Alva Edison)의 영사기인 키네토그래(Kinetograph)가 발명되어 움직이는 영상을 볼 수 있게 되었고 영화의 창시자라 불리는 프랑스의 뤼미에르 형제가 시네마토그래프(Cinematographe)를 발명했다. 에디슨의 키네토그래프가 1인용 영상 감상 기기였다면 뤼미에르 형제의 시네마토그래프는 필름을 돌려 만들어진 동영상을 키르쳐의 매직 랜턴과 결합하여 오늘날 프로젝터와 유사했던 기기다. 이후 필름을 이용하는 것이 아니라 디지털 신호를 이용하여 프로젝터 내의 작은 화면에 상이 맺히도록 하고 이 상에 강한 빛을 쬐어 렌즈를 통과, 반대편의 빈 화면에 크게 보여지는 디지털 프로젝터가 활용되게 된다. 이 때 프로젝터 내에 맺히는 작은 화면은 그 종류에 따라 브라운관이 될 수도 있고(CRT), LCD패널이 될 수도 있고(LCD), DMD칩에 반사되어 패널에 맺히는(DLP)방식이 될 수도 있다. 빔프로젝터의 종류가 다시 나오게 되었다.

영상 프로젝터

영상 프로젝터(video projector)는 비디오 신호를 수신하고 렌즈 시스템을 사용하여 프로젝션 스크린에 해당 이미지를 투영(투사)하는 프로젝터이다. 모든 영상 프로젝터는 매우 밝은 빛을 사용하여 영상을 분사하며, 꽤 현대의 것들은 굽은 곳, 얼룩, 그리고 다른 부정확한 것들을 수동 설정을 통해 고칠 수 있다. 영상 프로젝터들은 회의실 프레젠테이션, 교육, 그리고 홈 시어터 응용에까지 널리 쓰인다.

LCD 프로젝터

강력한 빛을 발하는 램프에서 발생된 빛을 투과형의 LCD 패널을 통과시킨 다음 렌즈로 전면스크린에 상을 맺도록 하는 방식이다. LCD Projector에서 사용하는 소자가 LCD 패널인만큼 LCD 패널의 해상도에 따라서 프로젝터의 해상도가 결정되며, 입력 주파수 변화에 따른 편향의 변화 등이 없어서 PC 입력에 대하여 강한 면을 지닌다. LCD 프로젝터 역시 저가형의 단판식과 고가형의 3판식이 있는데 해상도도 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1366x768, 1366x1024 까지 등장하였고 가격대 및 밝기도 다양하게 존재한다. 특히 3판식 LCD 프로젝터의 경우에는 R, G, B 각각의 패널을 통과한 빛의 프리즘을 통하여 광축을 일치시켜 하나의 광원에서 빛이 나오는 것처럼 만들어 준 다음 렌즈를 통과하므로 스크린면과의 거리에 따른 촛점, Convergence 조정의 어려움이 없어서 설치도 용이하고 기기의 크기도 PRT(CRT) 방식의 프로젝터에 비해서 상당히 작은 잇점이 있으며, PRT(CRT) 형태에 비해서 상대적으로 상당히 밝게 만들 수 있다. 그러나 아직까지는 기존의 PRT(CRT) 방식에서처럼 자연스러운 색의 재현이나 높은 Contrast 비 등을 구현하기에는 기술적으로 어려움이 있으며 Gamma 특성이 PRT(CRT)에 비해서 좋지 않으므로 AV 매니아의 경우에는 여전히 PRT 방식을 선호하는 경우도 있다. 그러나 가격대비 성능, PC 입력 호환성의 우수함, 작은 사이즈, 밝은 화면 등의 장점으로 인하여 많은 기업체나 개인 사용자들이 LCD 프로젝터를 선호하고 있는 현실이다.

DLP 프로젝터

미국 Texas Instrument 사가 개발한 DMD칩(Digital Micromirror Device)를 사용한 완전히 새로운 투영방식의 프로젝터이다. DMD란 간단히 말해서 미세구동거울을 집적한 반도체 광스위치이다. SRAM(Static Random Access Memory)의 1셀마다의 위에 형성된 16 ㎛크기의 각 알루미늄합금 미세거울은 온/오프상태마다 ±10˚의 경사를 갖는다. 바로밑에 배치되어 있는 메모리의 정전계작용에 의해 지주에 설치된 미세거울이 작동한다. 이 미세거울에 의하여 투사된 빛이 반사되어 나가거나 반사되지 않거나 하는 시간을 조절하여 시간누적치 에 해당하는 밝기만큼을 사람이 보게 되므로써 화면의 각 Pixel 당 밝음/어두움을 표현할 수가 있다. 단판식과 3 판식의 두 종류가 있으며, 단판식의 경우에는 광원과 미세거울 사이에 R, G, B 필터가 장착된 원판이 있어서 R, G, B 각각이 비치는 타이밍에 소자는 R, G, B 각각에 해당하는 이미지를 처리해 주므로써 3색 광원의 효과를 낸다. 단판식은 이렇게 시간축상에서 R, G, B 가 각각 시간을 나누어 사용해서 광효율이 떨어진다. 3 판식은 역시 하나의 광원으로부터 R, G, B 각각의 빛을 분리하여 3 색을 담당하는 소자에 각각 빛을 제공하는 방식을 취하므로 광효율이 뛰어나다.각 미러의 스위칭 속도는 매초 50만회 이상이고, 팁에 입사한 빛은 디지털로 제어된다. 따라서 종래의 아날로그 방식인 LCD 처럼 영상처리된 디지털신호를 D/A변환기를 거치고 Gamma 신호등을 변환하는 과정이 불필요해진다.

LCD와 DLP 비교, 장단점

1. 완전한 디지털 방식이므로 색 재현성이 좋다.
2. Contras ratio(조도비)가 상당히 높다. 따라서 동일한 밝기의 LCD 프로젝터와 비교했을 때 훨씬 밝 고 선명하게 보인다.
3. D/A 변환이 불필요하기 때문에, 출력측에서의 노이즈의 영향이 없어 화면상태가 매우 깨끗하고 디지털 제어를 하는 소자이기때문에 부가적인 신호의 보정이 필요없이 디지털신호를 원화면 그대로 완벽하게 재현할 수 있다.
4. LCD 프로젝터에서는 결정의 각도에 따른 편광의 투과율을조절하므로써 빛의 투과율을 변화시키므로

필연적으로 편광필터등에 의해 발생하는 빛의 손실이 있으나, DLP소자의 경우에는 이러한 빛의 손실이 없기 때문에 보다 높은 광효율을 얻을 수 있다.

1. 완전한 실리콘 디바이스(Device)이므로 내구성이 뛰어나다.
2. LCD 및 PDP 에 비해서 소자의 동작 속도가 빨라서 동화상에서 보다 부드럽고 유연하게 재현된다.

차세대 프로젝터용 소자로 각광받을 것이 거의 확실할 것으로 생각되는 프로젝터이다. DLP™ 방식은, 시스템의 심장부인 표시디바이스로 DMD™를 채용. 종전의 브라운관 ,액정, 플라즈마 방식과는 완전히 다른 투사방식으로 압도적인 고화질을 가능하게 한다.

• Burn In 현상이 발생하지 않음. Burn In 이란, 종전의 브라운관 방식에 있어서, 전자빔이 연속 투사됨에 따라 부분열화 (劣化)가 발생하는 현상을 말한다.
• DMD™ 소자는 스스로 발광하는 소자가 아니며, 광원으로 부터의 빛을 반사하는 방식이다. 게다가 반사

효율이 높으며, 소자(素子) 자체에 잔류하는 에너지가 대부분 없기 때문에, Burn In 현상이 발생하지 않는다. 고화질 회로에 의한 하이 퀄리티 영상

• 10bit계조(階調) 3차원 디더회로 : 계조(階調) 특성을 높이는 10bit계조 3차원 디더회로
• CSC : 화면사이의 균일성을 최적화하는 디지털 CSC(Color Space Control)색보정회로
• 디지털스무징 : 화면경계의 단차(段差)를 느끼지 못하는 디지털 스무징 그라데이션 보정회로
• 10bit 디지털 감마보정 회로 : 정확하게 계조특성을 가능하게 하는 10bit 디지털 보정회로

데이터 프로젝터

기존에는 영사기(투영기)라는 것이 기본적으로 영화의 상영이나 슬라이드 필름의 투사용으로 사용된 예가 많았으며, 보통 프레젠테이션(Presentation) 용도로는 OHP(Overhead Projector)나 필름 슬라이드 장비가 많이 사용되었다. 따라서 프레젠테이션을 하기 위해서는 프레젠테이션용 TP(Transparent Paper; 투명 용지)와 마커펜을 사용하여 며칠동안 자료를 만들거나, 또는 프린터를 이용하여 TP 에 직접 프린팅하기도 했습니다. 그러나 OHP 혹은 35 mm 슬라이드로 된 프리젠테이션은 하나의 장표(Paper)를 만들고 나면 펜등으로 필름상에 무엇을 그리거나 지시봉으로 화면의 일부분을 가리키거나 하는 이상의 변화를 주는 것은 불가능했다. 그럼에도 근래에 많이 사용하는 방식으로는 파워포인트를 이용해 각종 자료를 애니메이션과 음향효과를 이용한 멀티미디어 파일로도 만들 수 있으며, 중간 중간에 동영상이나 비디오 자료를 활용할 수도 있다. 이러한 자료의 프레젠테이션을 모니터나 모니터 TV 를 사용할 경우에는 아마도 2-3명 에게 프레젠테이션이 가능할 것이며, 6명 이상의 그룹에 대해서는 보다 큰 화면을 제공할 필요가 있다. 데이터 프로젝터라고 불리기 위해서는 적어도 XGA(1024x768)급 이상의 패널 해상도를 가져야 될 것이며 PC를 이용한 프레젠테이션(Presentation)이 주가 될 것이므로 PC 입력에 대한 호환성이 매우 중요하며, 화면의 일부분을 확대하거나 하는 등의 부가적인 기능이 있으면 더더욱 편리할 것이다. 또한, 오늘날 무선 마우스 기능의 편리성이 증대되면서 프로젝터에 제공되는 리모컨으로 PC를 마음대로 조작하여 발표자가 혼자서도 프리젠 테이션이 가능하도록 하는 기능이 중요시된다.

투영 프로젝터

슬라이드 영사기

필름으로 사진을 보기 위한 광학 기계다. 슬라이드 영사기는 사진 필름에 빛을 투과시키고 멈춰 있는 영상을 비추는 장치로, 대부분 스크린에 확대하여 투영하는 것을 목적으로 했다. 원래는 환등기와 같은 유리판에 채색한 그림을 투영하는 장치가 존재했지만, 언제부터 환등기가 슬라이드 영사기로 변화하였는지는 분명하지 않다. 한편, 슬라이드 영사기를 환등기라고 부르는 사람도 있다. 확대할 영상이나 도표를 작은 필름에 넣어 이용하고 보관할 수 있었기 때문에, 보관하기 좋다. 또 영사기에 따라 수백 명의 사람들에게 동시에 영상을 보여 줄 수도 있었기 때문에, 오랫동안 프레젠테이션이나 교육 장소에서 계속 쓰였으나, 20세기말부터 점차 다른 방식으로 교체되어 갔다. 2000년대 들어선 뒤로는 거의 쓰이지 않게 되었다.

디지털 영사기

1998년, 텍사스 인스트루먼츠의 DLP 기술을 사용한 장편 영화가 미국에서 최초로 상영되었고, 1999년에는 스타워즈: 에피소드 1 - 보이지 않는 위험이 미국을 포함한 일부 지역에서 디지털 방식으로 배급되었다. 2005년에는 DCI에서 디지털 영화의 표준이라 할 수 있는 DCP 1.0이 발표되었고, 영화 상영의 모든 단계를 100% 원격화, 자동화할 수 있다는 장점 때문에 기존의 필름 영사기를 폭발적으로 대체하기 시작했다. DCP가 제정된지 10년도 되지 않아, 상업 영화의 99% 이상이 디지털로만 배급되는 지경에 이르렀고, 현재 한국에서 '정상적으로' 운영하는 극장 중 디지털 영화를 상영할 수 없는 극장은 사실상 없는 수준으로 보급되었다. 반대로 35mm 필름 영사기를 운용할 수 있는 극장은 거의 없어진 상태다. 디지털 영사기가 보급되면서 3D 영화의 보급도 확산되었고, 특히 다크 나이트와 아바타의 흥행이 결정적이었다. 극히 일부의 IMAX 필름 소스를 제외하고 3D 영화 소스는 거의 대부분 디지털 방식으로만 배급되었기 때문이다. 또한, 디지털 영사기의 네트워크화가 진행되면서, 영화관에서 영화 대신 생중계 소스를 받아 상영하는 컨텐츠도 확산되었다. 라이브뷰잉, NT-Live나 Met Opera 등의 공연 중계, FIFA 월드컵이나 KBO 한국시리즈 등의 스포츠 중계 등도 활발히 상영되고 있다.

오버헤드 프로젝터

오버헤드 프로젝터(overhead projector, OHP)는 관중에게 그림을 보여 주는 데 쓰이는 디스플레이 시스템이다. OHP 시트, 또는 OHP 필름이라고 부르는 투명한 필름에 마커로 글씨를 쓰거나, 직접 프린터로 위에 인쇄하는 식으로 슬라이드를 만들어 OHP의 광원 위에 올리면, 빛이 필름을 투과하여 상단에 위치한 렌즈와 반사경을 거쳐 화면에 크게 투영되는 간단한 방식이다. 80년대~ 2000년대 초반에 학창시절을 보냈던 사람이라면 학교에서 자연스럽게 접해봤을 물건으로, 현재는 대화면 TV나 프로젝터로 거의 완벽하게 대체되어 거의 쓰이지 않는 구시대의 유물이다. 참고로 이 시절 인터넷 강의 동영상을 보면 자주 등장한다. 투명한 OHP 필름 위에 전달하고자 하는 내용이나 글을 마커로 쓰기만 하면 되므로 자료 제작이 매우 쉽다. 컴퓨터를 쓸 줄 몰라도 저렴한 비용으로 프레젠테이션 자료를 만들 수 있는 점, 수업이나 발표 중에도 필름 위에 마커로 줄을 긋거나 하는 식으로 자유로운 수정과 변조가 가능하다는 점 덕분에 교육 분야에서 크게 각광받았다. 여러장의 필름을 겹쳐서 복잡한 내용을 표현하거나 간단한 움직임을 표현 할 수도 있었다. 이렇게 학교와 회의실, 교회 등에서 매우 오랫동안 사랑받던 물건이었으나 컴퓨터와 미디어의 발달과 함께 동영상 자료나 파워포인트 등의 사용이 늘어나면서 빠르게 도태되었다. 이 물건을 쓰던 시절에 학교를 다닌 사람들이라면 삼색 네임펜으로 필름 위에 손글씨를 써서 직접 발표자료를 만들었던 경험이 한번쯤 있을 것이다. 유성 네임펜으로 필름에 잘못 쓴 내용을 지우기 위해 파워 지우개질을 하거나 엄마가 네일 지울때 쓰는 아세톤을 가져온다던가 물파스를 칠한다거나 하는 모습도 많이 보였다. 학생들의 경우엔 프린터를 이용해 필름을 만드는게 조금 어려웠는데, 이유는 당시로선 고가였던 레이저 프린터를 사용해야 필름 위에 내용이 번지지 않고 제대로 인쇄 되기 때문이었다. 요즘 프로젝터들이 고효율의 아크 램프를 사용하는 반면, 기술이 상대적으로 딸리던 시기에 나왔던 OHP들은 전기를 엄청나게 먹는 주광색 할로겐 램프를 주로 사용했다. 당연히 발열이 엄청났기 때문에 발열 해소를 위해 크고 시끄러운 팬을 탑재해야만 했다. 그래도 여전히 뜨거웠기 때문에 장시간 사용이 힘들었으며, 램프의 교체 주기도 최신 프로젝터들에 비하면 터무니없이 짧았다. 실제로 OHP가 쏘는 빛이 모이는 부분은 종이를 대면 탈 수 있을 정도로 온도가 높다. OHP가 사양길에 접어들고 교실에서 카메라가 달린 실물 화상기라는 물건이 유행한다. 실물화상기가 유용하게 사용되는 곳이 있는데 법정. 증거를 조사할때 자주 사용된다.