شاشة العرض

شاشة العرض هي جهاز يتكون من سطح وهيكل داعم، يُستخدم لعرض صورة مُسقطة على الجمهور. يمكن تثبيت شاشات العرض بشكل دائم على الحائط، كما هو الحال في دور السينما ، أو تركيبها على السقف باستخدام سطح عرض قابل للطيّ يُسحب داخل غلاف (قد يكون هذا السطح آليًا أو يدويًا)، أو رسمها على الحائط، ^{[ 1 ]} أو نقلها باستخدام حامل ثلاثي القوائم أو نماذج قابلة للرفع من الأرض، كما هو الحال في قاعات المؤتمرات أو غيرها من أماكن المشاهدة غير المخصصة. ومن أنواع الشاشات المحمولة الشائعة الأخرى الشاشات القابلة للنفخ لعرض الأفلام في الهواء الطلق ( السينما في الهواء الطلق ). ^{[ 2 ]}

تُستخدم الشاشات البيضاء أو الرمادية الموحدة بشكل شبه حصري لتجنب أي تغير في لون الصورة، بينما يعتمد السطوع الأمثل للشاشة على عدد من المتغيرات، مثل مستوى الإضاءة المحيطة وقوة إضاءة مصدر الصورة. يمكن استخدام شاشات مسطحة أو منحنية حسب العدسات المستخدمة لعرض الصورة والدقة الهندسية المطلوبة لإنتاج الصورة، وتُعد الشاشات المسطحة هي الأكثر شيوعًا. يمكن تصميم الشاشات أيضًا للعرض الأمامي أو الخلفي ، وتُعد أنظمة العرض الأمامي هي الأكثر شيوعًا، حيث يكون مصدر الصورة موجودًا على نفس جانب الشاشة الذي يجلس عليه الجمهور.

توجد أسواق مختلفة للشاشات المخصصة للاستخدام مع أجهزة العرض الرقمية ، وأجهزة عرض الأفلام ، وأجهزة العرض العلوية ، وأجهزة عرض الشرائح ، على الرغم من أن الفكرة الأساسية لكل منها متشابهة إلى حد كبير: تعمل شاشات العرض الأمامية على عكس الضوء المسقط عليها بشكل منتشر، بينما تعمل شاشات العرض الخلفية عن طريق نقل الضوء من خلالها بشكل منتشر.

في دور السينما التجارية، تكون الشاشة سطحًا عاكسًا، قد يكون مطليًا بالألمنيوم (للحصول على تباين عالٍ في الإضاءة المحيطة المتوسطة) أو سطحًا أبيض مرصعًا بخرز زجاجي صغير (للحصول على سطوع عالٍ في الظلام). كما تحتوي الشاشة على مئات الثقوب الصغيرة المتساوية المسافات للسماح بدخول وخروج الهواء من مكبرات الصوت ومضخم الصوت الفرعي ، والتي غالبًا ما تكون خلفها مباشرة.

تحافظ الشاشات الصلبة المثبتة على الحائط على شكلها الهندسي بدقة متناهية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب إعادة إنتاج دقيقة لهندسة الصورة. تُستخدم هذه الشاشات غالبًا في المسارح المنزلية ، إلى جانب الشاشات القابلة للطي.

تُستخدم الشاشات القابلة للسحب (المعروفة أيضًا باسم الشاشات الجدارية اليدوية) غالبًا في الأماكن التي تتطلب فيها الشاشات الثابتة مساحة كبيرة. وتُصنع هذه الشاشات عادةً من قماش مطلي يُلف داخل علبة الشاشة عند عدم استخدامها، مما يجعلها أقل بروزًا عند عدم استخدامها.

توفر الشاشات ذات الإطار الثابت أعلى مستوى من الشد الموحد على سطح الشاشة، مما ينتج عنه جودة صورة مثالية. وهي شائعة الاستخدام في دور السينما المنزلية والبيئات الاحترافية حيث لا يلزم تثبيت الشاشة داخل الهيكل.

يمكن تركيب الشاشات الكهربائية على الحائط أو السقف أو داخل تجويف في السقف. غالبًا ما تكون هذه الشاشات كبيرة الحجم، مع توفر شاشات كهربائية مخصصة للاستخدام في المسارح المنزلية أيضًا. تشبه الشاشات الكهربائية الشاشات القابلة للسحب، ولكن بدلًا من سحب الشاشة يدويًا، يقوم محرك كهربائي برفعها وخفضها. عادةً ما يتم رفع أو خفض الشاشات الكهربائية باستخدام جهاز تحكم عن بُعد أو مفتاح مثبت على الحائط، مع العلم أن بعض أجهزة العرض مزودة بواجهة تتصل بالشاشة وتقوم بخفضها تلقائيًا عند تشغيل جهاز العرض ورفعها عند إيقاف تشغيله.

يمكن تبديل شاشات العرض القابلة للتحويل بين الشفافية والعتامة. في حالة الشفافية، يمكن رؤية الصورة المعروضة على الشاشة من كلا الجانبين. وهي مثالية لعرض الإعلانات على واجهات المتاجر.

تستخدم الشاشات المتنقلة عادةً إما شاشة قابلة للسحب لأسفل على حامل مستقل، أو شاشة قابلة للرفع من قاعدة مُثقّلة. ويمكن استخدام هذه الطريقة عندما يكون من المستحيل أو غير العملي تثبيت الشاشة على الحائط أو السقف.

تتوفر شاشات العرض المتحركة والثابتة القابلة للسحب بنوعين: مشدودة وغير مشدودة. تحافظ الشاشات المشدودة على استواء القماش وثباته، بينما تتدلى الشاشات غير المشدودة بحرية من هياكلها الداعمة. في الشاشات غير المشدودة، قد لا يبقى القماش ثابتًا في حال وجود تيارات هوائية في الغرفة، مما يؤدي إلى تشوهات في الصورة المعروضة.

قد لا تندرج الشاشات المتخصصة ضمن أي من هذه الفئات. وتشمل هذه الشاشات غير الصلبة، والشاشات القابلة للنفخ ، وغيرها، ويمكن صنعها منزلياً بتكلفة زهيدة. راجع المقالات ذات الصلة لمزيد من المعلومات.

من أكثر الخصائص شيوعًا في شاشات السينما المنزلية خاصية " الكسب" ^. وهي مقياس لانعكاس الضوء مقارنةً بشاشة مطلية بكربونات المغنيسيوم ، أو ^ثاني أكسيد التيتانيوم ، أو كبريتات الباريوم، ^وذلك عند قياس الضوء الموجه والمنعكس عموديًا على الشاشة. يتميز ثاني أكسيد التيتانيوم بلونه الأبيض الساطع، ولكن يمكن تحقيق كسب أعلى باستخدام مواد تعكس جزءًا أكبر من الضوء موازيًا لمحور العرض وجزءًا أقل منه خارجه.

تتراوح مستويات الكسب المُشار إليها عادةً لمختلف المواد من 0.8 للشاشات الرمادية الفاتحة غير اللامعة إلى 2.5 لشاشات الخرز الزجاجي الأكثر انعكاسًا. يمكن تحقيق مستويات كسب عالية جدًا باستخدام سطح عاكس ، مع أن المشاهد سيرى حينها انعكاسًا لجهاز العرض فقط، مما يُفقد الشاشة جدواها. العديد من الشاشات ذات الكسب العالي هي شاشات شبه لامعة، وبالتالي تُظهر خصائص شبيهة بالمرآة، وتحديدًا "بقعة ساخنة" ساطعة على الشاشة - انعكاس مُكبّر (وضبابي للغاية) لعدسة جهاز العرض. تختلف الآراء حول متى تبدأ هذه "البقعة الساخنة" في تشتيت الانتباه، لكن معظم المشاهدين لا يلاحظون اختلافات تصل إلى 30% في سطوع الصورة، إلا إذا عُرضت عليهم صورة اختبار وطُلب منهم البحث عن اختلافات في السطوع. هذا ممكن لأن البشر لديهم حساسية أكبر للتباين في التفاصيل الصغيرة، ولكن أقل حساسية لاختلافات السطوع التي تصل إلى نصف الشاشة. شاشات أخرى ذات كسب عالٍ هي شاشات شبه عاكسة. على عكس المرايا، تعكس الأسطح العاكسة للضوء الضوءَ عائدًا إلى مصدره. لذا، تُعدّ مشكلة البقع الساخنة أقلّ شيوعًا مع الشاشات العاكسة للضوء ذات الكسب العالي. في الاتجاه العمودي المستخدم لقياس الكسب، لا يمكن التمييز بين انعكاس المرآة والانعكاس العكسي، مما أدى إلى التباس حول سلوك الشاشات ذات الكسب العالي.

ثمة لبس شائع آخر يتعلق بكسب الشاشة، وينشأ هذا اللبس عند استخدام الشاشات الرمادية. فإذا بدت مادة الشاشة رمادية اللون عند الفحص السطحي، فإن انعكاسها الكلي يكون أقل بكثير من 1. ومع ذلك، قد يكون كسب الشاشة الرمادية المقاس مساويًا لـ 1 أو حتى أكبر بكثير من 1. ويختلف السلوك الهندسي للشاشة الرمادية عن سلوك الشاشة البيضاء ذات الكسب نفسه. لذا، ولأن الهندسة مهمة في تطبيقات الشاشات، ينبغي تحديد مواد الشاشات على الأقل من خلال كسبها وانعكاسها الكلي. وبدلًا من الانعكاس الكلي، يمكن اعتبار "الكسب الهندسي" (الذي يساوي الكسب مقسومًا على الانعكاس الكلي) المواصفة الثانية.

يمكن جعل الشاشات المنحنية عاكسة للغاية دون ظهور أي بقع ساخنة مرئية، إذا صُممت انحناءة الشاشة وموضع جهاز العرض وترتيب المقاعد بشكل صحيح. يهدف هذا التصميم إلى جعل الشاشة تعكس الضوء المسقط على الجمهور، مما يجعل الشاشة بأكملها بمثابة "بقعة ساخنة" عملاقة. إذا كانت زاوية الانعكاس متساوية تقريبًا على كامل الشاشة، فلن تتشكل أي تشوهات بصرية مشتتة.

تُعدّ شاشات العرض شبه العاكسة عالية الكسب مناسبةً لأجهزة العرض المُثبّتة في السقف، حيث تنعكس أعلى شدة للضوء نحو الأسفل باتجاه الجمهور بزاوية مساوية ومعاكسة لزاوية السقوط. مع ذلك، بالنسبة للمشاهد الجالس على أحد جانبي الشاشة، يكون الجانب المقابل مُظلمًا جدًا لنفس السبب. بعض مواد الشاشات المُهيكلة عاكسة شبه عاكسة في المستوى الرأسي، بينما تكون عاكسة بشكل مُنتشر تمامًا في المستوى الأفقي لتجنب هذه المشكلة. تُظهر شاشات الخرز الزجاجي ظاهرة الانعكاس الرجعي ؛ حيث ينعكس الضوء بكثافة أكبر إلى مصدره مقارنةً بأي اتجاه آخر. وهي تُناسب بشكل أفضل الإعدادات التي يكون فيها مصدر الصورة في نفس اتجاه الجمهور بالنسبة للشاشة. مع الشاشات العاكسة رجعيًا، قد يكون مركز الشاشة أكثر سطوعًا من محيطها، وهو ما يُعرف بـ"البقعة الساخنة". يختلف هذا عن الشاشات شبه العاكسة، حيث يتغير موقع البقعة الساخنة تبعًا لموقع المشاهد بين الجمهور. تعتبر الشاشات العاكسة مرغوبة نظرًا لشدة الصورة العالية التي يمكن أن تنتجها مع تدفق ضوئي معين من جهاز العرض.

شاشات العرض عادةً ما تكون مستطيلة الشكل، وتتبع نسبة عرض إلى ارتفاع قياسية . في معظم أنظمة السينما المنزلية، توجد نسبتا عرض إلى ارتفاع: 16:9 وسينما سكوب . ^{[ 4 ]}

في الفصول الدراسية والشركات ودور العبادة، تُعد نسبة العرض إلى الارتفاع 16:10 هي الأكثر شيوعًا لشاشات العرض لأنها تتوافق مع نسبة العرض إلى الارتفاع المستخدمة في العديد من أجهزة الكمبيوتر الحديثة. ^{[ 5 ]}

تُستخدم الشاشات المربعة الشكل، المخصصة لأجهزة العرض العلوية، أحيانًا كشاشات عرض لأجهزة العرض الرقمية في قاعات الاجتماعات، حيث تكون المساحة محدودة وقد تبدو الشاشات المتعددة غير ضرورية. وتتميز هذه الشاشات بنسبة عرض إلى ارتفاع 1:1.

صُممت معظم مصادر الصور لعرض صورة مستطيلة تمامًا على شاشة مسطحة. إذا بقي المشاهدون على مسافة قريبة نسبيًا من جهاز العرض، يُمكن استخدام شاشة منحنية بدلًا من ذلك دون حدوث تشويه ملحوظ في هندسة الصورة. أما المشاهدون الأقرب أو الأبعد فسيرون تشوهًا يشبه الوسادة أو البرميل ، وسيظهر انحناء الشاشة بوضوح عند المشاهدة من زاوية جانبية.

يعتمد التباين الظاهري في الصورة المعروضة - أي نطاق السطوع - على ظروف الإضاءة المحيطة، وقوة إضاءة جهاز العرض، وحجم الصورة المعروضة. فكلما زاد حجم الشاشة، قلت الإضاءة (قوة الإضاءة لكل وحدة زاوية مجسمة لكل وحدة مساحة)، وبالتالي قلّ التباين في وجود الإضاءة المحيطة. ولا بدّ من وجود بعض الضوء في الغرفة عند عرض الصورة، مما يزيد من مستوى الإضاءة المحيطة ويساهم في تدهور جودة الصورة. ويمكن تقليل هذا التأثير بتزيين الغرفة بألوان داكنة. ويختلف وضع الغرفة الفعلي عن نسب التباين التي تُعلن عنها شركات تصنيع أجهزة العرض، والتي تسجل مستويات الإضاءة مع تشغيل جهاز العرض على اللون الأسود/الأبيض الكامل، مما يُعطي أعلى نسب تباين ممكنة.

سعى مصنّعو شاشات السينما المنزلية إلى حلّ مشكلة الإضاءة المحيطة من خلال استخدام أسطح شاشات تُعيد توجيه المزيد من الضوء إلى مصدره. ويعتمد هذا النهج على وضع مصدر الصورة بالقرب من المشاهد، بحيث يرى المشاهدون مستوى الضوء المنعكس المتزايد على الشاشة.

تميل الشاشات المسطحة ذات الانعكاس العالي إلى المعاناة من مشكلة البقع الساطعة، حيث يبدو جزء من الشاشة أكثر سطوعًا من باقي أجزائها. ويعود ذلك إلى خاصية التوجيه العالية (شبه المرآة) لهذه الشاشات. كما تتميز الشاشات ذات الكسب العالي بزاوية رؤية أضيق ، حيث تتناقص كمية الضوء المنعكس بسرعة كلما ابتعد المشاهد عن الشاشة. وبسبب هذا التأثير، تكون هذه الشاشات أقل تأثرًا بالضوء المحيط القادم من جوانبها.

من المحاولات الحديثة نسبيًا لتحسين جودة الصورة المعروضة، إدخال الشاشات الرمادية، التي تتميز بقدرتها على عرض درجات لونية أغمق من نظيراتها البيضاء. لا تتمتع الشاشة الرمادية غير اللامعة بأي ميزة على الشاشة البيضاء غير اللامعة من حيث التباين؛ بل صُممت الشاشات الرمادية الحديثة لتكون ذات عامل تباين مشابه للشاشات البيضاء غير اللامعة، ولكن بمظهر أغمق. تعكس الشاشة الداكنة (الرمادية) ضوءًا أقل، بطبيعة الحال، سواءً من جهاز العرض أو من الإضاءة المحيطة. هذا يقلل من سطوع كل من الصورة المعروضة والإضاءة المحيطة، لذا فبينما تكون المناطق المضيئة في الصورة المعروضة أقل سطوعًا، تكون المناطق المظلمة أكثر قتامة؛ فاللون الأبيض أقل سطوعًا، لكن اللون الأسود المقصود يكون أقرب إلى اللون الأسود الحقيقي. ولذلك، يُطلق العديد من مصنعي الشاشات على شاشاتهم الرمادية اسم "شاشات عالية التباين".

على الرغم من أن شاشة العرض لا يمكنها تحسين مستوى تباين جهاز العرض، إلا أنه يمكن تعزيز التباين المتصور .

في غرفة مشاهدة مثالية، تكون شاشة العرض عاكسة للضوء، بينما لا تكون الأسطح المحيطة كذلك. يرتبط مستوى الإضاءة المحيطة بانعكاسية الشاشة، بالإضافة إلى انعكاسية الأسطح المحيطة. في حال كانت مساحة الشاشة كبيرة مقارنةً بمساحة الأسطح المحيطة، قد يطغى تأثير الشاشة على الإضاءة المحيطة، وقد يكون تأثير الأسطح الأخرى في الغرفة ضئيلاً. من الأمثلة على ذلك القباب الفلكية ومكعبات الواقع الافتراضي التي تستخدم تقنية العرض الأمامي. لذلك، اختارت بعض القباب الفلكية ذات شاشات العرض المقببة طلاء الجزء الداخلي للقبة باللون الرمادي، للحد من تأثير الانعكاسات المتبادلة عند عرض صور الشمس بالتزامن مع صور الأجسام الخافتة.

صُممت الشاشات الرمادية لتعتمد على مصادر صور قوية قادرة على إنتاج مستويات إضاءة كافية بحيث تظل المناطق البيضاء في الصورة بيضاء، مستفيدةً من الإدراك غير الخطي للسطوع في العين البشرية. قد يرى الناس نطاقًا واسعًا من مستويات الإضاءة على أنها "بيضاء"، طالما أن المؤشرات البصرية الموجودة في البيئة تدعم هذا التفسير. وبالتالي، قد تنجح الشاشة الرمادية في تقديم صورة ساطعة المظهر، أو قد تفشل في ذلك في ظروف أخرى.

بالمقارنة مع الشاشة البيضاء، تعكس الشاشة الرمادية ضوءًا أقل إلى الغرفة وضوءًا أقل منها ، مما يجعلها أكثر فعالية في التعامل مع الضوء المنبعث من جهاز العرض. قد يصل الضوء المحيط من مصادر أخرى إلى العين مباشرةً بعد انعكاسه عن سطح الشاشة، مما لا يُعطي أي ميزة على الشاشة البيضاء عالية الكسب من حيث نسبة التباين. لذا، يُمكن تحقيق أفضل النتائج من الشاشة الرمادية في غرفة مُظلمة، حيث يكون الضوء الوحيد هو ضوء جهاز العرض.

بفضل شعبيتها المتزايدة، شهدت تقنية الشاشات الرمادية تحسناً كبيراً في السنوات الأخيرة. وتتوفر هذه الشاشات الآن بمستويات مختلفة من التكبير والتدرج الرمادي.

يُزعم أن بعض الشاشات تعكس بشكل انتقائي أطوال موجية ضيقة من ضوء جهاز العرض، بينما تمتص أطوال موجية أخرى في الطيف الضوئي . تُصنّع شركة سوني شاشة ^{[ 6 ]} تبدو رمادية في ضوء الغرفة العادي، وتهدف إلى تقليل تأثير الإضاءة المحيطة. ^{[ 7 ]} يُزعم أن هذه الشاشة تعمل عن طريق امتصاص الضوء المحيط ذي الألوان التي لا يستخدمها جهاز العرض، بينما تعكس بشكل انتقائي ألوان الضوء الأحمر والأخضر والأزرق التي يستخدمها جهاز العرض. ^{[ 8 ]} لم يتم إثبات وجود شاشة انتقائية الألوان حقيقية. وقد طرحت شركتا داي نيبون للطباعة (DNP) وسكرين إنوفيشنز شاشة مُحسّنة للتباين تعتمد على طبقات رقيقة من شرائح سوداء بدلاً من خصائص الانعكاس الانتقائي للأطوال الموجية. ^{[ 9 ]}

في النظام الأمثل، يتطابق سطح شاشة العرض مع مستوى الصورة الحقيقية . من الناحية البصرية، لا حاجة للشاشة لتكوين الصورة، بل تُستخدم لجعلها مرئية.

• أنبوب أشعة الكاثود
• نسبة التباين
• شاشة ثلاثية الأبعاد
• سينما منزلية
• شاشة عرض سينمائية قابلة للنفخ
• تلفزيون العرض الخلفي
• جهاز عرض الفيديو