激光投影技術(shù)無(wú)疑成“救命稻草”
談起激光Laser,一種未來(lái)派高科技的感覺(jué),而Laser一詞,正是其英文全稱Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞首字母的縮寫。這個(gè)擁有超強(qiáng)能量的光源早在60年代就勾起全球?qū)<覍W(xué)者好奇,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的突破、蛻變,已經(jīng)華麗轉(zhuǎn)身,成為高端放映行業(yè)的新寵,正在掀起電影放映技術(shù)的全新革命。
激光器工作原理示意圖
亮度的完美解決方案
亮度一直是限制3D觀影體驗(yàn)的一大重要問(wèn)題,影迷們觀影時(shí)所戴的3D眼鏡會(huì)對(duì)光線產(chǎn)生削減,從而讓3D影片變得黯淡無(wú)光。目前,世面上的氙燈在普通的影廳中放映3D時(shí)可達(dá)到4.5fL,播放2D影片時(shí)可達(dá)到14fL.而目前市場(chǎng)上可商用的激光產(chǎn)品中,最高的單機(jī)亮度可達(dá)到60000流明,這也就意味著其能夠在17米的銀幕上以高達(dá)14fL的亮度播放3D,與氙燈光源相比,亮度不止增加一倍,即使在40米寬的巨幕上也能實(shí)現(xiàn)14fL的2D亮度,與氙燈光源在普通影廳中的亮度大致相當(dāng)。目前,國(guó)內(nèi)巨幕的銀幕尺寸約為寬20米左右,而60000流明單機(jī)亮度能夠在24米的銀幕上達(dá)到7fL,毫無(wú)疑問(wèn),相較此前的3D放映系統(tǒng),激光放映產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,成為解決3D影片亮度問(wèn)題的關(guān)鍵。
壽命長(zhǎng)、低消耗,安全性高
一般的數(shù)字放映機(jī)用的是氙燈燈泡,氙燈燈泡內(nèi)充滿超高壓氙氣,工作在高溫、高壓、高電流狀態(tài)下,對(duì)運(yùn)行環(huán)境及電源等要求很高。通常,數(shù)字電影放映機(jī)使用3000W - 7000w氙燈,標(biāo)稱使用壽命在1500 - 500小時(shí)之間。激光器的壽命則要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于氙燈,其理論壽命在5萬(wàn)小時(shí)以上,固體激光器可達(dá)10萬(wàn)小時(shí);目前應(yīng)用于電影放映機(jī)光源的紅、綠、藍(lán)固態(tài)激光器質(zhì)保時(shí)間在2萬(wàn)小時(shí)以上。而且在激光領(lǐng)域,描述激光器壽命用功率輸出達(dá)標(biāo)稱的80%來(lái)測(cè)算,即降低到標(biāo)稱輸出的80%就認(rèn)為達(dá)到壽命,也遠(yuǎn)高于描述燈泡所用的半衰期壽命規(guī)格,在整個(gè)質(zhì)保時(shí)間范圍內(nèi)衰減幅度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燈泡光源。
數(shù)字電影放映機(jī)氙燈燈泡保修時(shí)間
目前氙燈最大輸出功率可做到6500-7000W,在當(dāng)前影院常用的10000-12000流明左右光通量規(guī)格的放映機(jī)上,需要2000-3000W燈泡。如果放映3D影片,就需要大功率的燈泡以保證銀幕亮度,而大功率燈泡的使用費(fèi)用是非常昂貴的。
激光光源采用多臺(tái)中高功率紅、綠、藍(lán)激光器疊加輸出高功率,從理論上講沒(méi)有極限功率限制。目前在巴可或科視的3片DLP技術(shù)數(shù)字電影放映機(jī)上,使用光功率總計(jì)約150瓦的紅、綠、藍(lán)激光器就可以實(shí)現(xiàn)10000-12000流明光通量輸出,并且如果實(shí)現(xiàn)3萬(wàn)流明的光通量輸出,只需要增加激光器的數(shù)量就可以,即3萬(wàn)流明輸出的激光光源壽命與1萬(wàn)流明的一致,并不增加單位成本,而且在目前國(guó)內(nèi)的激光光源技術(shù)也日趨成熟,像極光世紀(jì)等一批專注于光源技術(shù)的廠商正在成長(zhǎng),未來(lái)隨著光源成本的下降,傳統(tǒng)光源的優(yōu)勢(shì)會(huì)急劇下降。
激光放映機(jī)和氙燈放映機(jī)功率消耗對(duì)比
激光由于發(fā)生原理的因素,其發(fā)出的光為單向性光,激光器可以發(fā)出幾乎不發(fā)散的近似平行光,這使得激光可以在非常小的面積內(nèi)匯聚大量光能量,也就是能量密度極高。這種能量高度集中的激光光束有可能對(duì)人體造成損害,如眼睛或皮膚。然而激光用作數(shù)字電影放映機(jī)的光源,經(jīng)過(guò)專門的擴(kuò)束整形設(shè)備后,將激光發(fā)散角擴(kuò)大,使其具有與氙燈光源相近的能量密度,而不再是能量密度高出氙燈光數(shù)萬(wàn)倍的激光,此時(shí)的低能量密度單色光已經(jīng)不具有剛從激光器出來(lái)時(shí)的危險(xiǎn)性,也就是說(shuō)從激光數(shù)字電影放映機(jī)鏡頭投出的光與從任何普通燈泡光源電影放映機(jī)鏡頭投射出的光具有同樣的安全性能指標(biāo)。
激光數(shù)字放映機(jī)成像光路示意圖
未來(lái)高大上影院的首選——6P激光系統(tǒng)
關(guān)于激光放映技術(shù),目前市場(chǎng)上主要形成了兩個(gè)流派。一方面是打著低價(jià)格大旗的藍(lán)色組模光源方陣,藍(lán)色組模通過(guò)色輪發(fā)出不同顏色的光,再對(duì)其進(jìn)行混合形成白光。但事實(shí)上,此種技術(shù)更適合在商業(yè)項(xiàng)目中展露拳腳,對(duì)于在亮度及色域方面有著嚴(yán)苛要求的數(shù)字電影領(lǐng)域來(lái)說(shuō),不免有些相形見(jiàn)絀。
另一方陣則是以歐美廠商技術(shù)為代表的6P或3P的激光放映機(jī)。6P激光放映技術(shù)突破傳統(tǒng)技術(shù)壁壘,通過(guò)紅、藍(lán)、綠三個(gè)基本色的激光組模直接混成白光,更接近完美的自然白光,在人眼識(shí)別范圍內(nèi),呈現(xiàn)出更豐富的色域及更清晰、細(xì)膩的圖像質(zhì)量。另外,6P光源在30,000小時(shí)內(nèi)光僅衰減20%,而藍(lán)光組模在20,000小時(shí)衰減50%,顯然是個(gè)“短命鬼”。6p激光放映機(jī)絕對(duì)是未來(lái)影院的選擇,并將成為投影系統(tǒng)光源的主流資源。
單頭or雙頭?
6P激光放映機(jī),能從兩組各3P光源中分別產(chǎn)生左右眼不同畫(huà)面,無(wú)需像單組光源那樣輪流產(chǎn)生左右眼畫(huà)面導(dǎo)致光效率降低。6P雙機(jī)頭3D系統(tǒng)是現(xiàn)今大多數(shù)3d系統(tǒng)亮度的兩倍,其優(yōu)勢(shì)是無(wú)需高增益金屬幕。
單機(jī)頭6p激光系統(tǒng)在光效率上僅是雙機(jī)頭6p激光系統(tǒng)的一半。為實(shí)現(xiàn)連續(xù)畫(huà)面播放,不得不循環(huán)使用其中一組3p光源,每組激光的使用時(shí)間低于50%。因此,使用單機(jī)頭 6p激光系統(tǒng)時(shí),至少需要兩倍的激光器來(lái)實(shí)現(xiàn)與雙機(jī)頭 6p激光系統(tǒng)相同的3d光輸出,F(xiàn)在激光器價(jià)格遠(yuǎn)高于投影機(jī)光頭部分的情況下,單機(jī)頭系統(tǒng)將花費(fèi)兩倍于雙機(jī)頭系統(tǒng)的成本才能實(shí)現(xiàn)相同的3d亮度。單放映機(jī)頭的6p激光系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅會(huì)在銀幕上出現(xiàn)“閃爍”畫(huà)質(zhì),同時(shí)激光器的分色3d(與雙放映頭系統(tǒng)相比)的光效極低。例如,如果單機(jī)頭6P激光放映機(jī)在2D放映時(shí)達(dá)到60,000流明光輸出,那么在3D放映條件下,實(shí)際的3D光輸出將低于30,000流明。因此,該技術(shù)不能滿足對(duì)更亮有更高要求的3D市場(chǎng)。因此,雙頭6p激光系統(tǒng)無(wú)疑是影院的最佳選擇。
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