Proiectoarele video aduc acasă experiența de filmare cu capacitatea de a afișa imagini mult mai mari decât ceea ce pot oferi majoritatea televizoarelor. Cu toate acestea, pentru ca un videoproiector să funcționeze la o calitate optimă, acesta trebuie să ofere o imagine luminoasă și să afișeze o gamă largă de culori. Pentru a realiza acest lucru, este nevoie de o sursă de lumină puternică încorporată.
În ultimele decenii, s-au folosit diferite tehnologii cu surse de lumină, laserul fiind cel mai recent care a intrat în arenă. Să aruncăm o privire la evoluția tehnologiei surselor de lumină utilizată în proiectoarele video cu laser și la modul în care laserele schimbă jocul.
Evoluția de la CRT la lămpi
La început, videoproiectoarele și televizoarele de proiecție foloseau tehnologia CRT, pe care o poți considera ca niște tuburi de imagine TV foarte mici. Trei tuburi (roșu, verde, albastru) au furnizat atât lumina necesară, cât și detaliile imaginii.
Fiecare tub proiectat pe un ecran în mod independent. Pentru a afișa o gamă completă de culori, tuburile au trebuit să fie convergente. Aceasta a însemnat că amestecarea culorilor a avut loc chiar pe ecran și nu în interiorul proiectorului.
Problema cu tuburile nu a fost doar nevoia de convergență pentru a păstra integritatea imaginii proiectate în cazul în care un tub se estompează sau se defectează, ci și faptul că toate cele trei tuburi au trebuit înlocuite astfel încât toate să proiecteze culoarea la fel. intensitate. Tuburile erau, de asemenea, foarte fierbinți și trebuiau răcite cu un gel sau lichid special. În plus, atât proiectoarele CRT, cât și televizoarele de proiecție au consumat multă putere.
Proiectoarele funcționale bazate pe CRT sunt acum foarte rare. De atunci, tuburile au fost înlocuite cu lămpi, combinate cu oglinzi speciale sau roți de culoare care separă lumina în roșu, verde și albastru și un „cip de imagine” separat care oferă detaliile imaginii.
În funcție de tipul de cip de imagistică utilizat (LCD, LCOS sau DLP), lumina care vine de la lampă, oglinzi sau roata de culoare trebuie să treacă sau să se reflecte pe cip de imagistică, ceea ce produce imaginea pe care o vedeți pe ecran.
Problema cu lămpile
Proiectoarele LCD, LCOS și DLP „lamp-with-cip” reprezintă un s alt mare față de predecesorii lor bazați pe CRT, mai ales în ceea ce privește cantitatea de lumină pe care o pot emite. Cu toate acestea, lămpile irosesc în continuare multă energie producând întregul spectru de lumină, chiar dacă sunt necesare de fapt doar culorile primare de roșu, verde și albastru.
Deși nu sunt la fel de proaste ca CRT-urile, lămpile încă consumă multă energie și generează căldură, necesitând utilizarea unui ventilator potențial zgomotos pentru a menține lucrurile reci.
De asemenea, de la prima pornire a unui videoproiector, lampa începe să se estompeze și în cele din urmă se va arde sau deveni prea slab (de obicei după 3.000 până la 5.000 de ore). Chiar și tuburile de proiecție CRT, pe cât de mari și greoaie au fost, au durat mult mai mult. Durata de viață scurtă a lămpilor necesită înlocuire periodică la un cost suplimentar. Cererea de astăzi pentru produse ecologice (multe lămpi pentru proiectoare conțin și mercur), solicită o alternativă care poate face treaba mai bine.
LED pentru salvare?
O alternativă la lămpi sunt LED-urile (diode emițătoare de lumină). LED-urile sunt mult mai mici decât o lampă și pot fi atribuite să emită o singură culoare (roșu, verde sau albastru).
Cu dimensiunea lor mai mică, proiectoarele pot fi mult mai compacte, chiar și în interiorul unui obiect la fel de mic precum un smartphone. LED-urile sunt, de asemenea, mai eficiente decât lămpile, dar au încă câteva puncte slabe.
- În primul rând, LED-urile nu sunt, în general, la fel de luminoase ca lămpile.
- În al doilea rând, LED-urile nu emit lumină în mod coerent. Ceea ce înseamnă aceasta este că, deoarece fasciculele de lumină părăsesc o sursă de lumină bazată pe cip LED, ele au tendința de a se împrăștia ușor. Deși sunt mai precise decât o lampă, sunt totuși ușor ineficiente.
Un exemplu de videoproiector care folosește LED-uri pentru sursa sa de lumină este LG PF1500W.
Introduceți laserul
Pentru a rezolva problemele lămpilor sau LED-urilor, se poate folosi o sursă de lumină laser. Laser înseamnă Light Aamplificare prin Sstimulată Emisiune de Radiție.
Laserele au fost folosite din aproximativ 1960 ca instrumente în chirurgia medicală (cum ar fi LASIK), în educație și afaceri sub formă de indicatori laser și topografie la distanță, iar armata folosește lasere în sistemele de ghidare și pe cât posibil arme. De asemenea, Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray sau CD player, folosesc lasere pentru a citi gropi de pe un disc care conține muzică sau conținut video.
Laserul întâlnește proiectorul video
Când sunt folosite ca sursă de lumină pentru videoproiector, laserele oferă mai multe avantaje față de lămpi și LED-uri.
- Coherence: Laserele rezolvă problema împrăștierii luminii emitând lumină în mod coerent. Pe măsură ce lumina iese din laser ca un singur fascicul strâns, „grosimea” este păstrată pe distanțe, cu excepția cazului în care este modificată prin trecerea prin lentile suplimentare.
- Consum de energie mai mic: Datorită necesității de a oferi suficientă lumină pentru ca proiectorul să afișeze o imagine pe ecran, lămpile consumă multă energie. Cu toate acestea, deoarece fiecare laser trebuie să producă o singură culoare (similar cu un LED), este mai eficient.
- Ieșire: laserele oferă o putere de lumină sporită cu o generare mai mică de căldură. Acest lucru este deosebit de important pentru HDR, care necesită luminozitate ridicată pentru un efect deplin.
- Gamut/saturație: Laserele oferă suport pentru game mai largi de culori și o saturație mai precisă a culorilor.
- Virtually Instant: timpul de pornire/oprire seamănă mai mult cu ceea ce experimentați când porniți și opriți un televizor.
- Durata de viață: cu laserele vă puteți aștepta la 20.000 de ore de utilizare sau mai mult, eliminând necesitatea înlocuirii periodice a lămpii.
La fel ca în cazul „TV LED”, laserul(ele) dintr-un proiector nu produc detaliile reale ale imaginii, ci furnizează sursa de lumină care permite proiectoarelor să afișeze imagini cu gamă completă de culori pe un ecran. Cu toate acestea, este mai ușor să folosiți termenul „proiector laser” mai degrabă decât „proiector video DLP sau LCD cu sursă de lumină laser.”
Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi a fost primul care a folosit lasere într-un produs bazat pe videoproiector de consum. În 2008, au introdus televizorul cu proiecție în spate LaserVue. LaserVue a folosit un sistem de proiecție bazat pe DLP în combinație cu o sursă de lumină laser. Din păcate, Mitsubishi și-a întrerupt toate televizoarele cu proiecție în spate (inclusiv LaserVue) în 2012.
LaserVue TV a folosit trei lasere, câte unul pentru roșu, verde și albastru. Cele trei fascicule de lumină colorate au fost apoi reflectate de un cip DLP DMD, care conținea detaliile imaginii. Imaginile rezultate au fost apoi afișate pe ecran.
Televizoarele LaserVue au oferit o capacitate excelentă de ieșire a luminii, acuratețe a culorilor și contrast. Cu toate acestea, erau foarte scumpe (un set de 65 de inchi avea un preț de 7.000 USD) și, deși mai subțiri decât majoritatea televizoarelor cu retroproiecție, erau totuși mai voluminoase decât televizoarele cu plasmă și LCD disponibile la acea vreme.
Exemple de configurare a sursei de lumină cu laser pentru videoproiector
Imaginile de mai sus și următoarele descrieri sunt generice; pot exista mici variații în funcție de producător sau de aplicație.
Deși televizoarele LaserVue nu mai sunt disponibile, laserele au fost adaptate pentru a fi utilizate ca sursă de lumină pentru videoproiectoarele tradiționale în mai multe configurații.
Laser RGB (DLP)
Această configurație este similară cu cea utilizată în televizorul Mitsubishi LaserVue. Există 3 lasere, unul care emite lumină roșie, unul verde și unul albastru. Lumina roșie, verde și albastră trec printr-un dispozitiv de îndepărtare a pată, o „țeavă de lumină” îngustă și ansamblu lentilă/prismă/cip DMD și iese din proiector pe un ecran.
Laser RGB (LCD/LCOS)
La fel ca și în cazul DLP, există 3 lasere, cu excepția faptului că, în loc să se reflecte pe cipurile DMD, cele trei fascicule de lumină RGB sunt fie trecute prin trei cipuri LCD, fie reflectate de 3 cipuri LCOS (RGB) pentru a produce imaginea. Deși sistemul cu 3 laser este utilizat în prezent în unele proiectoare de cinema comerciale, nu este utilizat în prezent în proiectoarele DLP sau LCD/LCOS pentru consumatori din cauza costului. Există o altă alternativă, cu costuri mai mici, care este populară pentru utilizarea în proiectoare: sistemul Laser/Fosfor.
Laser/Fosfor (DLP)
Acest sistem este puțin mai complicat în ceea ce privește numărul necesar de lentile și oglinzi necesare pentru a proiecta o imagine finalizată, dar prin reducerea numărului de lasere de la 3 la 1, costul de implementare este mult redus. În acest sistem, un singur laser emite lumină albastră. Lumina albastră este apoi împărțită în două. Un fascicul continuă prin restul motorului de lumină DLP, în timp ce celăl alt lovește o roată rotativă care conține fosfori verzi și galbeni, care, la rândul lor, creează două fascicule de lumină verde și galbenă.
Aceste fascicule adăugate se unesc cu fasciculul de lumină albastră neatinsă și toate trei trec prin roata de culoare DLP principală, un ansamblu lentilă/prismă și se reflectă pe cipul DMD, care adaugă informațiile despre imagine la amestecul de culori. Imaginea color finalizată este trimisă de la proiector pe un ecran. Un proiector DLP care folosește opțiunea Laser/Fosfor este Viewsonic LS820.
Laser/Fosfor (LCD/LCOS)
Pentru proiectoarele LCD/LCOS, încorporarea unui sistem de lumină laser/fosfor este similară cu cea a proiectoarelor DLP, cu excepția faptului că, în loc să folosească un ansamblu cip DLP DMD/Roată de culoare, lumina este fie trecută prin 3 cipuri LCD, fie reflectat de 3 cipuri LCOS. Cu toate acestea, Epson folosește o variantă care folosește 2 lasere, ambele emitând lumină albastră.
Pe măsură ce lumina albastră de la un laser trece prin restul motorului de lumină, lumina albastră de la celăl alt laser lovește o roată galbenă de fosfor, care, la rândul său, împarte fasciculul de lumină albastră în fascicule de lumină roșie și verde. Fasciculele de lumină roșie și verde nou create se unesc apoi cu fasciculul albastru încă intact și trec prin restul motorului de lumină. Un proiector LCD Epson care utilizează un laser dublu în combinație cu un fosfor este LS10500.
Laser/LED hibrid (DLP)
O altă variantă folosită în principal de Casio în unele proiectoare DLP este motorul de lumină hibrid Laser/LED. În această configurație, un LED produce lumina roșie necesară, în timp ce un laser este folosit pentru a produce lumină albastră. O porțiune a fasciculului de lumină albastră este apoi divizată într-un fascicul verde după ce lovește o roată de culoare fosfor.
Fasciculele de lumină roșie, verde și albastră trec apoi printr-o lentilă de condensare și se reflectă pe un cip DLP DMD, completând imaginea, care este apoi proiectată pe un ecran. Un proiector Casio cu motor de lumină hibrid laser/LED este XJ-F210WN.
Concluzia
Proiectoarele laser oferă cea mai bună combinație de lumină necesară, precizia culorii și eficiența energetică atât pentru cinema, cât și pentru cinematograful acasă.
Proiectoarele bazate pe lămpi domină în continuare, dar utilizarea surselor de lumină LED, LED/laser sau laser este în creștere. Laserele sunt utilizate în prezent într-un număr limitat de videoproiectoare, așa că vor fi cele mai scumpe. Prețurile variază de la 1.500 USD până la peste 3.000 USD, dar trebuie să luați în considerare și costul unui ecran și, în unele cazuri, al lentilelor.
Pe măsură ce disponibilitatea crește și oamenii cumpără mai multe unități, costurile de producție vor scădea, rezultând proiectoare laser la prețuri mai mici. Luați în considerare, de asemenea, costul înlocuirii lămpilor față de faptul că nu trebuie să înlocuiți laserele.
Când alegeți un videoproiector, indiferent de tipul de sursă de lumină pe care o folosește, asigurați-vă că acesta se potrivește mediului de vizionare, bugetului și gusturilor personale.
