Video projektorji prinašajo filmsko izkušnjo domov z zmožnostjo prikaza slik, ki so veliko večje od tiste, ki jo zmore večina televizorjev. Da pa video projektor deluje z optimalno kakovostjo, mora zagotoviti sliko, ki je hkrati svetla in prikazuje širok razpon barv. Da bi to dosegli, je potreben zmogljiv vgrajen vir svetlobe.
V zadnjih nekaj desetletjih so bile uporabljene različne tehnologije svetlobnih virov, pri čemer je laser zadnji vstopil v areno. Oglejmo si razvoj tehnologije svetlobnih virov, ki se uporablja v laserskih video projektorjih, in kako laserji spreminjajo igro.
Razvoj od CRT do svetilk
Na začetku so video projektorji in projekcijski televizorji uporabljali tehnologijo CRT, ki si jo lahko predstavljate kot zelo majhne televizijske slikovne cevi. Tri cevi (rdeča, zelena, modra) so zagotavljale potrebno svetlobo in podrobnosti slike.
Vsaka cev projicirana na zaslon neodvisno. Za prikaz celotne palete barv je bilo treba cevi združiti. To je pomenilo, da je mešanje barv dejansko potekalo na platnu in ne v projektorju.
Težava s cevmi ni bila samo potreba po konvergenci za ohranitev celovitosti projicirane slike, če ena cev zbledi ali odpove, ampak tudi v tem, da je bilo treba vse tri cevi zamenjati, tako da so vse projicirale barvo enako intenzivnost. Cevi so bile tudi zelo vroče in jih je bilo treba ohladiti s posebnim gelom ali tekočino. Poleg tega so tako CRT projektorji kot projekcijski televizorji porabili veliko energije.
Funkcionalni projektorji na osnovi CRT so zdaj zelo redki. Cevi so bile od takrat nadomeščene s svetilkami, kombiniranimi s posebnimi ogledali ali barvnimi kolesi, ki ločujejo svetlobo na rdečo, zeleno in modro, ter ločenim "slikovnim čipom", ki zagotavlja podrobnosti slike.
Glede na vrsto uporabljenega slikovnega čipa (LCD, LCOS ali DLP) mora svetloba, ki prihaja iz svetilke, ogledal ali barvnega kroga, preiti ali se odbiti od slikovnega čipa, kar povzroči slika, ki jo vidite na zaslonu.
Težava s svetilkami
LCD, LCOS in DLP "svetilka s čipom" projektorji so velik preskok od svojih predhodnikov, ki temeljijo na CRT, zlasti v količini svetlobe, ki jo lahko oddajajo. Vendar pa svetilke še vedno porabijo veliko energije za oddajanje celotnega svetlobnega spektra, čeprav so dejansko potrebne le primarne barve rdeča, zelena in modra.
Čeprav niso tako slabe kot CRT, sijalke še vedno porabijo veliko energije in proizvajajo toploto, zaradi česar je za hlajenje potrebna uporaba potencialno hrupnega ventilatorja.
Poleg tega, ko prvič vklopite video projektor, začne lučka bledeti in sčasoma pregori ali postane pretemna (običajno po 3000 do 5000 urah). Tudi CRT projekcijske cevi, tako velike in okorne, kot so bile, so trajale veliko dlje. Kratka življenjska doba svetilk zahteva občasno menjavo z dodatnimi stroški. Današnje povpraševanje po okolju prijaznih izdelkih (številne sijalke za projektorje vsebujejo tudi živo srebro) zahteva alternativo, ki lahko bolje opravi delo.
LED na pomoč?
Ena alternativa svetilkam so LED (svetleče diode). LED diode so veliko manjše od svetilke in jim je mogoče določiti, da oddajajo samo eno barvo (rdečo, zeleno ali modro).
Zaradi njihove manjše velikosti so projektorji lahko veliko bolj kompaktni, tudi v nečem tako majhnem, kot je pametni telefon. LED diode so prav tako učinkovitejše od svetilk, vendar imajo še vedno nekaj slabosti.
- Prvič, LED diode na splošno niso tako svetle kot svetilke.
- Drugič, LED diode ne oddajajo svetlobe koherentno. To pomeni, da se svetlobni žarki, ko zapuščajo svetlobni vir na osnovi LED-čipa, rahlo razpršijo. Čeprav so natančnejši od svetilke, so še vedno nekoliko neučinkoviti.
Eden od primerov video projektorja, ki kot vir svetlobe uporablja LED diode, je LG PF1500W.
Vnesite laser
Za rešitev težav s svetilkami ali LED diodami lahko uporabite laserski vir svetlobe. Laser pomeni Light Apomnožitev z Sstimulated Emission od Radiation.
Laserji se uporabljajo od približno leta 1960 kot orodja v medicinski kirurgiji (kot je LASIK), v izobraževanju in poslovanju v obliki laserskih kazalcev in merjenja razdalje, vojska pa uporablja laserje v sistemih za vodenje in, kolikor je mogoče orožje. Tudi predvajalniki Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray ali CD predvajalniki uporabljajo laserje za branje jamic na disku, ki vsebuje glasbo ali video vsebino.
Laser sreča video projektor
Ko se uporabljajo kot svetlobni vir video projektorja, imajo laserji več prednosti pred svetilkami in LED.
- Koherenca: Laserji rešujejo problem sipanja svetlobe s koherentnim oddajanjem svetlobe. Ker svetloba izstopa iz laserja kot en sam tesen žarek, se "debelina" ohrani na razdaljah, razen če se spremeni s prehodom skozi dodatne leče.
- Manjša poraba energije: Zaradi potrebe po zagotavljanju dovolj svetlobe, da projektor prikaže sliko na zaslonu, svetilke porabijo veliko energije. Ker pa mora vsak laser proizvesti samo eno barvo (podobno kot LED), je bolj učinkovit.
- Izhod: Laserji nudijo večjo svetlobno moč z manj toplote. To je še posebej pomembno za HDR, ki zahteva visoko svetlost za popoln učinek.
- Gamut/saturation: Laserji nudijo podporo za širše barvne lestvice in natančnejšo barvno nasičenost.
- Praktično takojšen: Čas vklopa/izklopa je bolj podoben tistemu, ki ga doživite, ko vklopite in izklopite TV.
- Življenjska doba: Z laserji lahko pričakujete 20.000 ur uporabe ali več, s čimer odpravite potrebo po občasni zamenjavi žarnice.
Tako kot pri "LED-televiziji" laser(-ji) v projektorju ne ustvarijo dejanskih podrobnosti v sliki, ampak zagotavljajo vir svetlobe, ki projektorjem omogoča prikaz slik v celotnem barvnem razponu na zaslonu. Vendar je lažje uporabiti izraz "laserski projektor" namesto "DLP ali LCD video projektor z laserskim virom svetlobe."
Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi je prvi uporabil laserje v potrošniškem izdelku, ki temelji na video projektorju. Leta 2008 so predstavili vzvratno projekcijski televizor LaserVue. LaserVue je uporabil projekcijski sistem na osnovi DLP v kombinaciji z laserskim virom svetlobe. Na žalost je Mitsubishi leta 2012 ukinil vse svoje televizorje z vzvratno projekcijo (vključno z LaserVue).
Televizor LaserVue je uporabljal tri laserje, po enega za rdečo, zeleno in modro. Trije barvni svetlobni žarki so se nato odbili od čipa DLP DMD, ki je vseboval podrobnosti slike. Nastale slike so bile nato prikazane na zaslonu.
Televizorji LaserVue so zagotavljali odlično zmogljivost svetlobe, barvno natančnost in kontrast. Vendar so bili zelo dragi (65-palčni komplet je bil ocenjen na 7.000 $) in čeprav tanjši od večine televizorjev z vzvratno projekcijo, so bili še vedno večji od plazemskih in LCD-televizorjev, ki so bili takrat na voljo.
Primeri konfiguracije vira laserske svetlobe za video projektor
Zgornje slike in naslednji opisi so splošni; lahko pride do manjših odstopanj, odvisno od proizvajalca ali aplikacije.
Čeprav televizorji LaserVue niso več na voljo, so bili laserji prilagojeni za uporabo kot vir svetlobe za tradicionalne video projektorje v več konfiguracijah.
RGB laser (DLP)
Ta konfiguracija je podobna tisti, ki se uporablja v Mitsubishi LaserVue TV. Obstajajo 3 laserji, eden oddaja rdečo svetlobo, en zelen in en moder. Rdeča, zelena in modra svetloba potujejo skozi despeckler, ozko "svetlobno cev" in sklop leče/prizme/DMD čipa ter iz projektorja na zaslon.
RGB laser (LCD/LCOS)
Tako kot pri DLP obstajajo 3 laserji, le da se trije svetlobni žarki RGB namesto odbijanja od čipov DMD bodisi preidejo skozi tri čipe LCD ali se odbijejo od 3 čipov LCOS (RGB), da ustvarijo sliko. Čeprav se laserski sistem 3 trenutno uporablja v nekaterih komercialnih kinematografskih projektorjih, se zaradi stroškov trenutno ne uporablja v potrošniških projektorjih DLP ali LCD/LCOS. Obstaja še ena, cenejša alternativa, ki je priljubljena za uporabo v projektorjih: sistem laser/fosfor.
Laser/fosfor (DLP)
Ta sistem je malo bolj zapleten v smislu zahtevanega števila leč in zrcal, potrebnih za projiciranje popolne slike, vendar se z zmanjšanjem števila laserjev s 3 na 1 stroški izvedbe močno znižajo. V tem sistemu en sam laser oddaja modro svetlobo. Modra svetloba se nato razdeli na dva dela. En žarek se nadaljuje skozi preostali del svetlobnega mehanizma DLP, medtem ko drugi zadene vrteče se kolo, ki vsebuje zeleni in rumeni fosfor, ki nato ustvarita dva zelena in rumena svetlobna žarka.
Ti dodani žarki se pridružijo nedotaknjenemu modremu svetlobnemu žarku in vsi trije gredo skozi glavno barvno kolo DLP, sklop leče/prizme, in se odbijejo od čipa DMD, ki barvni mešanici doda informacije o sliki. Dokončana barvna slika se iz projektorja pošlje na zaslon. En projektor DLP, ki uporablja možnost Laser/Phosphor, je Viewsonic LS820.
Laser/fosfor (LCD/LCOS)
Pri projektorjih LCD/LCOS je vključitev sistema laserske/fosforne svetlobe podobna tistim pri projektorjih DLP, le da namesto uporabe sklopa čip DLP DMD/barvno kolo svetloba prehaja skozi 3 čipe LCD oz. ki se odbija od 3 čipov LCOS. Vendar Epson uporablja različico, ki uporablja 2 laserja, ki oba oddajata modro svetlobo.
Ko gre modra svetloba enega laserja skozi preostali del svetlobnega mehanizma, modra svetloba drugega laserja zadene rumeno fosforno kolo, ki nato razdeli modri svetlobni žarek na rdeče in zelene svetlobne žarke. Novo ustvarjeni rdeči in zeleni svetlobni žarki se nato združijo s še nedotaknjenim modrim žarkom in gredo skozi preostali del svetlobnega motorja. Epsonov LCD projektor, ki uporablja dvojni laser v kombinaciji s fosforjem, je LS10500.
Laser/LED Hybrid (DLP)
Druga različica, ki jo Casio uporablja predvsem v nekaterih projektorjih DLP, je laserski/LED hibridni svetlobni mehanizem. V tej konfiguraciji LED proizvaja potrebno rdečo svetlobo, medtem ko se za proizvajanje modre svetlobe uporablja laser. Del modrega svetlobnega žarka se nato odcepi v zeleni žarek, potem ko zadene fosforno barvno kolo.
Rdeči, zeleni in modri svetlobni žarki nato preidejo skozi zbiralno lečo in se odbijejo od čipa DLP DMD ter dopolnijo sliko, ki se nato projicira na zaslon. En projektor Casio z laserskim/LED hibridnim svetlobnim mehanizmom je XJ-F210WN.
Spodnja črta
Laserski projektorji zagotavljajo najboljšo kombinacijo potrebne svetlobe, barvne natančnosti in energetske učinkovitosti za uporabo v kinu in domačem kinu.
Projektorji na osnovi žarnic še vedno prevladujejo, vendar se povečuje uporaba svetlobnih virov LED, LED/laser ali laser. Laserji se trenutno uporabljajo v omejenem številu video projektorjev, zato bodo najdražji. Cene se gibljejo od 1500 $ do dobrih 3000 $, vendar morate upoštevati tudi ceno zaslona in v nekaterih primerih leč.
Ko se razpoložljivost poveča in ljudje kupijo več enot, se bodo proizvodni stroški znižali, kar bo povzročilo nižje cene laserskih projektorjev. Upoštevajte tudi stroške zamenjave svetilk v primerjavi s tem, da vam ni treba zamenjati laserjev.
Ko izbirate video projektor – ne glede na vrsto svetlobnega vira, ki ga uporablja – se prepričajte, da ustreza vašemu okolju gledanja, proračunu in osebnemu okusu.
