投影機是否有可能在整個使用周期中穩(wěn)定如初,以高質(zhì)量的投影效果呈現(xiàn)內(nèi)容?長時間自動保持色彩平衡和亮度,不受環(huán)境溫度波動影響?RGB 純激光投影機能否實現(xiàn)出廠校準?
RGB 純激光技術(shù)采用固態(tài)激光二極管,可克服激光熒光體中復(fù)雜熒光輪的限制。三個激光二極管組成的陣列光源產(chǎn)生紅綠藍三原色,使投影機亮度達到 75,000 流明。
科視一體化 RGB 純激光投影機,如面向?qū)I(yè)視聽的 D4K40-RGB、Griffyn 4K32-RGB 以及面向影院的 CineLife+ 系列,都可以表現(xiàn) Rec. 2020 的高品質(zhì)色域,通過采用全新的 Christie LiteLOC 技術(shù),保持更精準穩(wěn)定的亮度和色彩。
LiteLOC 如何保持亮度和色彩?
要理解 LiteLOC 如何控制亮度及色彩,需要先了解激光二極管的運作方式。每個紅綠藍的多激光二極管陣列中都分布有大量二極管。圖表 1 顯示,隨激光二極管的驅(qū)動電流不斷增加,它會先開始自發(fā)射,電子會被驅(qū)動到更高的能態(tài)后衰減,發(fā)射出類似于 LED 的光子。
當電流達到一定閾值時,就會發(fā)射足夠多的光子,它們刺激發(fā)射更多的光子,并在增益腔內(nèi)的平行鏡間來回反射。沿著一條軸發(fā)射的激光會被增強和放大,然后設(shè)備開始發(fā)射激光并產(chǎn)生高度定向的光束。
相干波會以一道由相同頻率和波長的光子波/光子粒子組成的平行光束形成并打破鏡面。激光二極管的輸出功率圖接近于一條直線,像極了一個線性函數(shù)。
圖片
激光二極管會對溫度作何反應(yīng)?
最近一篇 SPIE 論文中討論到電影市場普遍使用的 3.5W 紅色激光二極管。見圖表 2,和許多電子設(shè)備一樣,在涼爽的環(huán)境下可以更好地工作(也和人類一樣)。當溫度為 25℃(紫色線條)時,設(shè)備運行效率最高,在 3.2 A 電流下輸出功率最高(按 W 計)。
隨著溫度升高到 55 攝氏度(紅色線條),功率開始下降。如溫度繼續(xù)升高,激光二極管可能停止運行。如溫度過低并在潮濕的環(huán)境中溫度低于露點,可能形成凝結(jié),大幅縮短使用壽命。因此,將溫度控制在特定的平衡點至關(guān)重要。紅色激光二極管的電光轉(zhuǎn)化效率為 43%,在 638 nm 波長下效率非常高。在激光熒光體投影機中,這種方式要比從黃色熒光輪中過濾提取紅色的效率高出許多。(Hagimoto, 2019 年)
掌控亮度與色彩
要在投影機中實現(xiàn)對亮度和色彩的精準控制,答案就藏在激光二極管相關(guān)的物理學(xué)知識中。科視的科學(xué)家們開發(fā)了一種高效算法,通過矩陣數(shù)學(xué)來解線性方程,從而精確控制電流驅(qū)動軟件,匹配選定的色彩目標。
這種算法可以在反饋回路中通過內(nèi)部的色彩傳感器,在溫度波動和激光設(shè)備老化的情況下,保持 RGB 激光的輸出功率,確保色彩隨時間推移保持穩(wěn)定。
算法和軟件的運行非常復(fù)雜,但結(jié)果令人欣喜。色彩可以被鎖定在白點目標上,不會隨時間推移出現(xiàn)色彩漂移,這與燈泡或有所限制的激光熒光輪不同。
LiteLOC 算法可快速適應(yīng)突發(fā)變化(例如熱電冷卻器的調(diào)整等等)。閉環(huán)反饋是一種簡單有效的方法,可以將控制參數(shù)與反饋參數(shù)直接聯(lián)系起來。
LiteLOC 的實際應(yīng)用
實踐出真知,LiteLOC 非常適合 Christie Griffyn 4K32-RGB 純激光投影機。如圖表 3 中所示,溫度出現(xiàn)大幅波動,在 8 小時內(nèi)從 25 ℃ 升到了 40 ℃(藍色線條),LiteLOC 仍能保持色彩一致性(紅色線條表示的 CIE x 和綠色線條表示的 CIE y)。
恒定的亮度
如圖表 4 中所示,Griffyn 可以長時間保持穩(wěn)定亮度,當溫度發(fā)生大幅波動(青色線條),功率仍保持在 85%。你可以使用配備 LiteLOC 的 RGB 純激光投影機來應(yīng)對環(huán)境條件不穩(wěn)定的場景,如音樂會、戶外投影映射,或者長期在娛樂場所中使用,例如環(huán)幕影院或主題公園的黑暗騎乘,這些場所都有別于溫度相對容易控制的室內(nèi)投影場合。
穩(wěn)定的色彩
45,000 流明的 Christie D4K40-RGB 激光投影機也使用了 LiteLOC。如圖表 5 所示,即便溫度出現(xiàn)大幅波動(藍色線條)1,它依然能夠保持 DCI-P3 Theater CIE xw、yw 穩(wěn)定在 D63 6300K(0.314, 0.351)的白點;旧现灰O(shè)置一次亮度就可以“放手不管”,投影機會自動監(jiān)控校正。如您要在球幕上執(zhí)行多投影機融合投影,這一功能也會帶來諸多幫助。
Christie LiteLOC
為您帶來穩(wěn)定的圖像亮度與色彩
LiteLOC 助一體化 RGB 純激光投影機自動保持色彩和亮度,使其能夠在多年的運行時間內(nèi)保持穩(wěn)定,幾乎無需維護。
D4K40-RGB | Griffyn 4K32-RGB | Mirage SST | Eclipse | M 4K25 RGB (即將發(fā)布)