Videoprojektory prinášajú filmový zážitok domov so schopnosťou zobrazovať obrázky, ktoré sú oveľa väčšie, než dokáže poskytnúť väčšina televízorov. Aby však videoprojektor fungoval v optimálnej kvalite, musí poskytovať obraz, ktorý je jasný a zároveň zobrazuje široký rozsah farieb. Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebný výkonný vstavaný zdroj svetla.
V priebehu posledných desaťročí boli použité rôzne technológie svetelných zdrojov, pričom najnovšie vstúpil do arény laser. Pozrime sa na vývoj technológie svetelných zdrojov používanej v laserových videoprojektoroch a na to, ako lasery menia hru.
Evolúcia od CRT k lampám
Na začiatku využívali videoprojektory a projekčné televízory technológiu CRT, ktorú si môžete predstaviť ako veľmi malé televízne obrazovky. Tri trubice (červená, zelená, modrá) dodávali potrebné svetlo aj detaily obrazu.
Každá trubica sa premieta na plátno nezávisle. Aby sa zobrazila celá škála farieb, rúrky sa museli zbiehať. To znamenalo, že miešanie farieb v skutočnosti prebiehalo priamo na obrazovke a nie vo vnútri projektora.
Problém s trubicami nebol len v potrebe konvergencie na zachovanie integrity premietaného obrazu, ak jedna trubica vybledne alebo zlyhá, ale aj v tom, že všetky tri trubice museli byť vymenené, aby všetky premietali rovnakú farbu intenzita. Rúry boli tiež veľmi horúce a bolo potrebné ich chladiť špeciálnym gélom alebo kvapalinou. Aby toho nebolo málo, CRT projektory aj projekčné televízory spotrebovali veľa energie.
Funkčné projektory založené na CRT sú teraz veľmi zriedkavé. Trubice boli odvtedy nahradené lampami kombinovanými so špeciálnymi zrkadlami alebo farebnými kolieskami, ktoré rozdeľujú svetlo na červené, zelené a modré, a samostatným „zobrazovacím čipom“, ktorý poskytuje detaily obrazu.
V závislosti od typu použitého zobrazovacieho čipu (LCD, LCOS alebo DLP) musí svetlo vychádzajúce z lampy, zrkadiel alebo farebného kolieska prechádzať cez zobrazovací čip alebo sa od neho odrážať, čím vzniká obrázok, ktorý vidíte na obrazovke.
Problém so žiarovkami
Projektory „lampa s čipom“LCD, LCOS a DLP sú veľkým skokom oproti svojim predchodcom založeným na CRT, najmä pokiaľ ide o množstvo svetla, ktoré dokážu vyžarovať. Žiarovky však stále plytvajú množstvom energie na výstup celého svetelného spektra, aj keď sú v skutočnosti potrebné iba základné farby červená, zelená a modrá.
Hoci nie sú také zlé ako CRT, lampy stále spotrebúvajú veľa energie a generujú teplo, čo si vyžaduje použitie potenciálne hlučného ventilátora na udržanie chladu.
Od prvého zapnutia videoprojektoru lampa začne slabnúť a nakoniec vyhorí alebo príliš stmavne (zvyčajne po 3 000 až 5 000 hodinách). Dokonca aj projekčné trubice CRT, akokoľvek veľké a neskladné, vydržali oveľa dlhšie. Krátka životnosť lámp si vyžaduje pravidelnú výmenu s dodatočnými nákladmi. Dnešný dopyt po ekologických produktoch (veľa lámp do projektorov obsahuje aj ortuť) si vyžaduje alternatívu, ktorá túto prácu zvládne lepšie.
LED na záchranu?
Jednou alternatívou k žiarovkám sú LED diódy (Light Emitting Diodes). LED diódy sú oveľa menšie ako lampa a môžu byť priradené tak, aby vyžarovali iba jednu farbu (červenú, zelenú alebo modrú).
Vďaka svojej menšej veľkosti môžu byť projektory oveľa kompaktnejšie, dokonca aj vo vnútri niečoho takého, ako je smartfón. LED diódy sú tiež efektívnejšie ako žiarovky, ale stále majú niekoľko nedostatkov.
- Po prvé, LED diódy vo všeobecnosti nie sú také jasné ako lampy.
- Po druhé, LED diódy nevyžarujú svetlo koherentne. To znamená, že keď svetelné lúče opúšťajú svetelný zdroj založený na čipe LED, majú tendenciu sa mierne rozptyľovať. Hoci sú presnejšie ako lampa, stále sú mierne neefektívne.
Jedným príkladom videoprojektoru, ktorý ako zdroj svetla využíva LED diódy, je LG PF1500W.
Vstúpte do lasera
Na vyriešenie problémov lámp alebo LED je možné použiť zdroj laserového svetla. Laser znamená Light Amplification by Stimulated Emission z Radiation.
Lasery sa používajú približne od roku 1960 ako nástroje v lekárskej chirurgii (ako je LASIK), vo vzdelávaní a podnikaní vo forme laserových ukazovátkov a meraní vzdialenosti a armáda používa lasery v navádzacích systémoch a podľa možnosti zbrane. Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray alebo CD prehrávač tiež používajú lasery na čítanie jamiek na disku, ktorý obsahuje hudbu alebo video.
Laser sa stretáva s videoprojektorom
Pri použití ako zdroj svetla videoprojektora poskytujú lasery niekoľko výhod oproti lampám a LED.
- Koherencia: Lasery riešia problém rozptylu svetla koherentným vyžarovaním svetla. Keď svetlo vychádza z lasera ako jediný, tesný lúč, „hrúbka“sa zachováva na veľké vzdialenosti, pokiaľ sa nezmení prechodom cez ďalšie šošovky.
- Nižšia spotreba energie: Vzhľadom na potrebu zabezpečiť dostatok svetla, aby projektor mohol zobraziť obraz na obrazovke, lampy spotrebúvajú veľa energie. Keďže však každý laser potrebuje vytvoriť iba jednu farbu (podobnú LED), je efektívnejší.
- Výstup: Lasery ponúkajú zvýšený svetelný výkon s menšou tvorbou tepla. Toto je obzvlášť dôležité pre HDR, ktoré vyžaduje vysoký jas pre plný efekt.
- Gamut/sýtosť: Lasery poskytujú podporu pre širšie farebné gamuty a presnejšiu sýtosť farieb.
- Prakticky okamžite: Čas zapnutia/vypnutia je podobný tomu, ktorý zažívate pri zapínaní a vypínaní televízora.
- Životnosť: S lasermi môžete očakávať 20 000 hodín používania alebo viac, čím sa eliminuje potreba pravidelnej výmeny lampy.
Rovnako ako v prípade „LED TV“laser(y) v projektore nevytvára skutočný detail v obraze, ale poskytuje zdroj svetla, ktorý umožňuje projektorom zobrazovať obraz v plnom rozsahu farieb na obrazovke. Je však jednoduchšie použiť výraz „laserový projektor“namiesto „DLP alebo LCD videoprojektor s laserovým zdrojom svetla.“
Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi bola prvá, ktorá použila lasery v spotrebiteľskom produkte založenom na videoprojektore. V roku 2008 predstavili televízor LaserVue so zadnou projekciou. LaserVue používal projekčný systém založený na DLP v kombinácii s laserovým zdrojom svetla. Nanešťastie, Mitsubishi v roku 2012 ukončilo výrobu všetkých svojich televízorov so zadnou projekciou (vrátane LaserVue).
Televízor LaserVue využíval tri lasery, po jednom pre červený, zelený a modrý. Tri farebné svetelné lúče sa potom odrazili od DLP DMD čipu, ktorý obsahoval detail obrazu. Výsledné obrázky sa potom zobrazili na obrazovke.
LaserVue TV poskytovali vynikajúci svetelný výkon, presnosť farieb a kontrast. Boli však veľmi drahé (65-palcová súprava mala cenu 7 000 dolárov) a hoci boli štíhlejšie ako väčšina televízorov so zadnou projekciou, stále boli objemnejšie ako plazmové a LCD televízory dostupné v tom čase.
Videoprojektor Príklady konfigurácie zdroja laserového svetla
Vyššie uvedené obrázky a nasledujúce popisy sú všeobecné; môžu existovať mierne odchýlky v závislosti od výrobcu alebo aplikácie.
Hoci televízory LaserVue už nie sú dostupné, lasery boli prispôsobené na použitie ako zdroj svetla pre tradičné videoprojektory v niekoľkých konfiguráciách.
RGB laser (DLP)
Táto konfigurácia je podobná konfigurácii použitej v Mitsubishi LaserVue TV. Existujú 3 lasery, jeden, ktorý vyžaruje červené svetlo, jeden zelený a jeden modrý. Červené, zelené a modré svetlo prechádza cez odstraňovač škvrnitosti, úzku „svetlovod“a zostavu šošovky/hranolu/DMD čipu a von z projektora na plátno.
RGB laser (LCD/LCOS)
Rovnako ako v prípade DLP existujú 3 lasery, s výnimkou toho, že namiesto toho, aby sa odrazili od čipov DMD, tri svetelné lúče RGB prechádzajú buď cez tri čipy LCD, alebo sa odrážajú od 3 čipov LCOS (RGB), aby vytvorili obraz. Hoci sa 3 laserový systém v súčasnosti používa v niektorých komerčných kino projektoroch, v súčasnosti sa nepoužíva v spotrebiteľských DLP alebo LCD/LCOS projektoroch kvôli nákladom. Existuje ďalšia lacnejšia alternatíva, ktorá je populárna na použitie v projektoroch: systém Laser/Phosphor.
Laser/Phosphor (DLP)
Tento systém je trochu komplikovanejší, pokiaľ ide o požadovaný počet šošoviek a zrkadiel potrebných na premietanie dokončeného obrazu, ale znížením počtu laserov z 3 na 1 sa výrazne znížia náklady na implementáciu. V tomto systéme jediný laser vyžaruje modré svetlo. Modré svetlo sa potom rozdelí na dve časti. Jeden lúč pokračuje cez zvyšok svetelného motora DLP, zatiaľ čo druhý dopadá na rotujúce koleso, ktoré obsahuje zelené a žlté luminofory, ktoré zase vytvárajú dva zelené a žlté svetelné lúče.
Tieto pridané lúče sa spájajú s nedotknutým lúčom modrého svetla a všetky tri prechádzajú cez hlavné farebné koliesko DLP, zostavu šošovky/hranolu a odrážajú sa od čipu DMD, ktorý pridáva informácie o obrázku do mixu farieb. Dokončený farebný obraz sa odošle z projektora na plátno. Jedným DLP projektorom, ktorý využíva možnosť Laser/Phosphor, je Viewsonic LS820.
Laser/fosfor (LCD/LCOS)
V prípade LCD/LCOS projektorov je začlenenie laserového/fosforového svetelného systému podobné ako pri DLP projektoroch s tým rozdielom, že namiesto použitia DLP DMD čipu/zostavy farebného kolieska svetlo prechádza buď cez 3 LCD čipy alebo odráža od 3 čipov LCOS. Spoločnosť Epson však používa variant, ktorý využíva 2 lasery, z ktorých oba vyžarujú modré svetlo.
Keď modré svetlo z jedného lasera prechádza zvyškom svetelného zdroja, modré svetlo z druhého lasera dopadá na žlté fosforové koliesko, ktoré zase rozdeľuje lúč modrého svetla na lúče červeného a zeleného svetla. Novovytvorené červené a zelené svetelné lúče sa potom spoja so stále neporušeným modrým lúčom a prechádzajú cez zvyšok svetelného motora. Jeden LCD projektor Epson, ktorý využíva duálny laser v kombinácii s fosforom, je LS10500.
Laser/LED Hybrid (DLP)
Ďalšou variáciou, ktorú Casio primárne používa v niektorých DLP projektoroch, je laserový/LED hybridný svetelný engine. V tejto konfigurácii LED produkuje potrebné červené svetlo, zatiaľ čo laser sa používa na vytváranie modrého svetla. Časť lúča modrého svetla sa potom rozdelí na zelený lúč po dopade na koliesko fosforovej farby.
Lúče červeného, zeleného a modrého svetla potom prechádzajú cez kondenzorovú šošovku a odrážajú sa od čipu DLP DMD, čím dopĺňajú obraz, ktorý sa potom premieta na obrazovku. Jeden projektor Casio s laserovým/LED hybridným svetelným motorom je XJ-F210WN.
Zrátané podčiarknutie
Laserové projektory poskytujú najlepšiu kombináciu potrebného svetla, presnosti farieb a energetickej účinnosti pre použitie v kine aj domácom kine.
Projektory na báze lampy stále dominujú, ale používanie LED, LED/laserových alebo laserových svetelných zdrojov rastie. Lasery sa v súčasnosti používajú v obmedzenom počte videoprojektorov, takže budú najdrahšie. Ceny sa pohybujú od 1 500 do viac ako 3 000 dolárov, ale musíte zvážiť aj náklady na obrazovku a v niektorých prípadoch aj na šošovky.
Keďže sa dostupnosť zvyšuje a ľudia kupujú viac jednotiek, výrobné náklady budú klesať, čo povedie k lacnejším laserovým projektorom. Zohľadnite aj náklady na výmenu lámp v porovnaní s tým, že nemusíte vymieňať lasery.
Pri výbere videoprojektoru – bez ohľadu na to, aký typ svetelného zdroja používa – sa uistite, že vyhovuje vášmu prostrediu, rozpočtu a osobnému vkusu.
