I videoproiettori portano a casa l'esperienza del cinema con la possibilità di visualizzare immagini molto più grandi di quelle che la maggior parte dei televisori può offrire. Tuttavia, affinché un videoproiettore funzioni con una qualità ottimale, deve fornire un'immagine che sia luminosa e visualizzi un'ampia gamma di colori. A tal fine, è necessaria una potente fonte di luce incorporata.
Negli ultimi decenni sono state impiegate diverse tecnologie di sorgenti di luce, con il laser che è l'ultimo ad entrare nell'arena. Diamo un'occhiata all'evoluzione della tecnologia delle sorgenti luminose utilizzata nei videoproiettori laser e a come i laser stanno cambiando il gioco.
L'evoluzione dai CRT alle lampade
All'inizio, i videoproiettori e i televisori a proiezione utilizzavano la tecnologia CRT, che puoi pensare come cinescopi TV molto piccoli. Tre tubi (rosso, verde, blu) fornivano sia la luce necessaria che i dettagli dell'immagine.
Ogni tubo proiettato su uno schermo in modo indipendente. Per visualizzare una gamma completa di colori, i tubi dovevano essere convergenti. Ciò significava che la miscelazione dei colori avveniva effettivamente direttamente sullo schermo e non all'interno del proiettore.
Il problema con i tubi non era solo la necessità di convergenza per preservare l'integrità dell'immagine proiettata se un tubo si sbiadiva o si guastava, ma anche che tutti e tre i tubi dovevano essere sostituiti in modo che tutti proiettassero il colore allo stesso modo intensità. I tubi erano anche molto caldi e dovevano essere raffreddati da un gel o liquido speciale. Per finire, sia i proiettori CRT che i televisori di proiezione hanno consumato molta energia.
I proiettori funzionali basati su CRT ora sono molto rari. Da allora i tubi sono stati sostituiti con lampade, combinate con specchi speciali o ruote colorate che separano la luce in rosso, verde e blu e un "chip di imaging" separato che fornisce i dettagli dell'immagine.
A seconda del tipo di chip di imaging utilizzato (LCD, LCOS o DLP), la luce proveniente dalla lampada, dagli specchi o dalla ruota dei colori deve attraversare o riflettere il chip di imaging, che produce il immagine che vedi sullo schermo.
Il problema con le lampade
I proiettori LCD, LCOS e DLP "lamp-with-chip" rappresentano un grande passo avanti rispetto ai loro predecessori basati su CRT, soprattutto per la quantità di luce che possono emettere. Tuttavia, le lampade sprecano ancora molta energia emettendo l'intero spettro luminoso, anche se in re altà sono necessari solo i colori primari di rosso, verde e blu.
Anche se non così male come i CRT, le lampade consumano ancora molta energia e generano calore, rendendo necessario l'uso di una ventola potenzialmente rumorosa per mantenere le cose fresche.
Inoltre, dalla prima volta che accendi un videoproiettore, la lampada inizia a sbiadire e alla fine si esaurisce o diventa troppo fioca (di solito dopo 3.000-5.000 ore). Anche i tubi di proiezione CRT, per quanto grandi e ingombranti fossero, sono durati molto più a lungo. La breve durata delle lampade richiede la sostituzione periodica a un costo aggiuntivo. La domanda odierna di prodotti ecologici (molte lampade per proiettori contengono anche mercurio), richiede un' alternativa che possa fare meglio il lavoro.
LED in soccorso?
Un' alternativa alle lampade sono i LED (Light Emitting Diodes). I LED sono molto più piccoli di una lampada e possono essere assegnati per emettere un solo colore (rosso, verde o blu).
Con le loro dimensioni ridotte, i proiettori possono essere resi molto più compatti, anche all'interno di qualcosa di piccolo come uno smartphone. I LED sono anche più efficienti delle lampade, ma presentano ancora un paio di punti deboli.
- Primo, i LED generalmente non sono luminosi come le lampade.
- Secondo, i LED non emettono luce in modo coerente. Ciò significa che, poiché i raggi di luce lasciano una sorgente luminosa basata su chip LED, hanno la tendenza a disperdersi leggermente. Sebbene siano più precisi di una lampada, sono comunque leggermente inefficienti.
Un esempio di videoproiettore che utilizza i LED come sorgente luminosa è l'LG PF1500W.
Entra nel laser
Per risolvere i problemi di lampade o LED, è possibile utilizzare una sorgente di luce laser. Laser sta per Light Amplification by Stimulated Emissione di Radiazione.
I laser sono in uso dal 1960 circa come strumenti in chirurgia medica (come LASIK), nell'istruzione e negli affari sotto forma di puntatori laser e rilevamento a distanza, e l'esercito usa i laser nei sistemi di guida e il più possibile Armi. Inoltre, i lettori Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray o CD utilizzano i laser per leggere i pozzi su un disco che contiene contenuti musicali o video.
Il laser incontra il videoproiettore
Se utilizzati come sorgente di luce per videoproiettore, i laser offrono numerosi vantaggi rispetto alle lampade e ai LED.
- Coherence: I laser risolvono il problema della diffusione della luce emettendo luce in modo coerente. Poiché la luce esce dal laser come un raggio singolo e stretto, lo "spessore" viene mantenuto a distanza a meno che non venga modificato dal passaggio attraverso lenti aggiuntive.
- Ridotto consumo energetico: a causa della necessità di fornire luce sufficiente per consentire al proiettore di visualizzare un'immagine sullo schermo, le lampade consumano molta energia. Tuttavia, poiché ogni laser deve produrre un solo colore (simile a un LED), è più efficiente.
- Output: i laser offrono una maggiore emissione di luce con una minore generazione di calore. Ciò è particolarmente importante per l'HDR, che richiede un'elevata luminosità per un effetto completo.
- Gamma/saturazione: i laser supportano gamme di colori più ampie e una saturazione del colore più precisa.
- Virtualmente Istantaneo: Il tempo di accensione/spegnimento è più simile a quello che provi quando accendi e spegni una TV.
- Durata della vita: Con i laser puoi aspettarti 20.000 ore di utilizzo o più, eliminando la necessità di sostituire periodicamente la lampada.
Proprio come con la "TV LED", i laser in un proiettore non producono i dettagli effettivi dell'immagine ma forniscono la fonte di luce che consente ai proiettori di visualizzare immagini a colori su uno schermo. Tuttavia, è più semplice usare il termine "proiettore laser" piuttosto che "videoproiettore DLP o LCD con sorgente di luce laser".
Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi è stato il primo a utilizzare i laser in un prodotto consumer basato su videoproiettore. Nel 2008 hanno introdotto la TV a retroproiezione LaserVue. Il LaserVue utilizzava un sistema di proiezione basato su DLP in combinazione con una sorgente di luce laser. Sfortunatamente, Mitsubishi ha interrotto la produzione di tutti i suoi televisori a retroproiezione (incluso il LaserVue) nel 2012.
La TV LaserVue utilizzava tre laser, uno ciascuno per il rosso, il verde e il blu. I tre fasci di luce colorati sono stati quindi riflessi da un chip DLP DMD, che conteneva i dettagli dell'immagine. Le immagini risultanti sono state quindi visualizzate sullo schermo.
I televisori LaserVue hanno fornito un'eccellente capacità di uscita della luce, precisione del colore e contrasto. Tuttavia, erano molto costosi (un set da 65 pollici aveva un prezzo di $ 7.000) e sebbene più sottili della maggior parte dei televisori a retroproiezione, erano comunque più ingombranti dei televisori al plasma e LCD disponibili all'epoca.
Esempi di configurazione della sorgente di luce laser per videoproiettore
Le immagini sopra e le descrizioni seguenti sono generiche; potrebbero esserci lievi variazioni a seconda del produttore o dell'applicazione.
Sebbene i televisori LaserVue non siano più disponibili, i laser sono stati adattati per l'uso come fonte di luce per i videoproiettori tradizionali in diverse configurazioni.
Laser RGB (DLP)
Questa configurazione è simile a quella utilizzata nella Mitsubishi LaserVue TV. Ci sono 3 laser, uno che emette luce rossa, uno verde e uno blu. La luce rossa, verde e blu viaggiano attraverso un de-speckler, uno stretto "tubo luminoso" e un gruppo lente/prisma/chip DMD, e fuori dal proiettore su uno schermo.
Laser RGB (LCD/LCOS)
Proprio come con DLP, ci sono 3 laser, tranne per il fatto che invece di riflettere i chip DMD, i tre raggi di luce RGB vengono fatti passare attraverso tre chip LCD o riflessi da 3 chip LCOS (RGB) per produrre l'immagine. Sebbene il sistema a 3 laser sia attualmente utilizzato in alcuni proiettori cinematografici commerciali, attualmente non è utilizzato nei proiettori DLP o LCD/LCOS consumer a causa dei costi. C'è un' altra alternativa a basso costo che è popolare per l'uso nei proiettori: il sistema laser/fosforo.
Laser/fosforo (DLP)
Questo sistema è un po' più complicato in termini di numero di lenti e specchi necessari per proiettare un'immagine completa, ma riducendo il numero di laser da 3 a 1, il costo di implementazione è notevolmente ridotto. In questo sistema, un singolo laser emette luce blu. La luce blu viene quindi divisa in due. Un raggio continua attraverso il resto del motore di luce DLP, mentre l' altro colpisce una ruota rotante che contiene fosfori verdi e gialli, che, a loro volta, creano due raggi di luce verde e gialla.
Questi raggi aggiunti si uniscono al raggio di luce blu intatto e tutti e tre passano attraverso la ruota dei colori DLP principale, un gruppo obiettivo/prisma, e si riflettono sul chip DMD, che aggiunge le informazioni sull'immagine al mix di colori. L'immagine a colori completata viene inviata dal proiettore a uno schermo. Un proiettore DLP che utilizza l'opzione laser/fosforo è il Viewsonic LS820.
Laser/fosforo (LCD/LCOS)
Per i proiettori LCD/LCOS, l'incorporazione di un sistema di luce laser/fosforo è simile a quello dei proiettori DLP, tranne per il fatto che invece di utilizzare un gruppo chip DLP DMD/ruota dei colori, la luce viene fatta passare attraverso 3 chip LCD o riflesso da 3 chip LCOS. Tuttavia, Epson utilizza una variante che impiega 2 laser, entrambi i quali emettono luce blu.
Mentre la luce blu di un laser passa attraverso il resto del motore luminoso, la luce blu dell' altro laser colpisce una ruota al fosforo giallo, che, a sua volta, divide il raggio di luce blu in raggi di luce rossa e verde. I raggi di luce rossa e verde appena creati si uniscono al raggio blu ancora intatto e passano attraverso il resto del motore luminoso. Un proiettore LCD Epson che utilizza un doppio laser in combinazione con un fosforo è l'LS10500.
Ibrido laser/LED (DLP)
Un' altra variazione utilizzata principalmente da Casio in alcuni proiettori DLP è il motore di luce ibrido Laser/LED. In questa configurazione, un LED produce la luce rossa necessaria, mentre un laser viene utilizzato per produrre la luce blu. Una parte del raggio di luce blu viene quindi suddivisa in un raggio verde dopo aver colpito una ruota dei colori del fosforo.
I raggi di luce rossa, verde e blu passano quindi attraverso una lente del condensatore e si riflettono su un chip DLP DMD, completando l'immagine, che viene quindi proiettata su uno schermo. Un proiettore Casio con un motore di luce ibrido laser/LED è l'XJ-F210WN.
Il risultato finale
I proiettori laser forniscono la migliore combinazione di luce necessaria, precisione del colore ed efficienza energetica sia per il cinema che per l'home theater.
I proiettori basati su lampada continuano a dominare, ma l'uso di sorgenti luminose LED, LED/laser o laser è in crescita. I laser sono attualmente utilizzati in un numero limitato di videoproiettori, quindi saranno i più costosi. I prezzi vanno da $ 1.500 a ben oltre $ 3.000, ma devi anche considerare il costo di uno schermo e, in alcuni casi, degli obiettivi.
Man mano che la disponibilità aumenta e le persone acquistano più unità, i costi di produzione diminuiranno, con conseguente riduzione del prezzo dei proiettori laser. Prendi in considerazione anche il costo della sostituzione delle lampade rispetto alla mancata sostituzione dei laser.
Quando scegli un videoproiettore, indipendentemente dal tipo di sorgente luminosa utilizzata, assicurati che si adatti al tuo ambiente di visione, al tuo budget e ai tuoi gusti personali.
