Dnes bych navázal na první článek z konce ledna, ve kterém jsme si základně osvětlili principy laserových projektorů. Jak se ukázalo, tak hodně základně, takže bychom dané téma rozvedli znovu a do větších podrobností. I mezi RGB laserovými projektory jsou zásadnější technické rozdíly, které třeba naznačují jejich základní technické parametry. Více v našem článku…

RGB laserové projektory

Minule jsme si řekli, že první prototyp moderního laserového projektoru využívajícího zobrazovací čipy DLP a tři svazky barevných laserů začali vyvíjet ve druhé polovině minulého desetiletí ve společnosti Kodak. Ekonomická situace firmy je ale v roce 2011 donutila celý výzkum včetně prototypu projektoru prodat společnosti IMAX. V rámci této akvizice byl celý projekt tehdy představen odborné veřejnosti a to do dosti detailních technických podrobností, které samozřejmě byly již chráněny patenty.

U prototypu Kodak byly vedeny svazky vždy 12 červených, 12 modrých a 12 zelených laserových paprsků přímo na DMD čipy technologie DLP, které u prototypu měly rozlišení 2K. samotný Light Engine sestává z polopropustných zrcadel, které výsledný obraz spojily a odeslaly do projekčního objektivu. Výhodami byly minimální světelné ztráty a s nimi velmi vysoký kontrastní poměr v řádech desítek tisíc ku jedné. Nevýhodou pak přirozená vlastnost laserového paprsku, Speckles, neboli, jak jsem je minule česky pojmenoval, třpytkami či flitry. IMAX pak začal reálně instalovat své duální laserové projekce na bázi prototypu Kodak od počátku roku 2015. Finální projektory již samozřejmě využívají DMD čipy technologie DLP s nativním rozlišením 4K.

Společnost IMAX se tak stala držitelem patentu na tento způsob RGB laserového projektoru a žádný jiný výrobce v tuto chvíli nemůže tuto technologii použít.

Princip RGB laserového projektoru společnosti NEC. Před jednotlivými laserovými zdroji vidíme despeckles filtry. Zdroj: necdisplay.com

Další, kdo po Kodaku, resp. IMAXu, představil svoje laserové projektory, byla společnost NEC. I ta ve svém patentu postupuje ještě cestou přímého svícení jednotlivými svazky tří barevných laserů na tři DMD DLP čipy, avšak výsledný obraz v Light Engine spojuje již pomocí optických hranolů. Navíc každý modul s laserovými diodami pro každou barevnou složku je předsazen despeckles filtrem, který obraz zbavuje zmiňované třpytivosti. Záporem této technologie je ale snížený kontrastní poměr na tabulkových 2000:1, což je srovnatelné s lampovými projektory. Avšak RGB laser si stále zachovává vysoce koherentní zdroj světla, takže stále je výsledný obraz o třídu kvalitnější jak z klasického lampového zdroje.

Další výrobci ale v rámci svého vývoje již nemohli použít cestu přímého svícení svazků laserových paprsků jednotlivých barev na DMD DLP čipy. U firem Barco i Christie problém řeší tak, že slučují pomocí polopropustných zrcadel všechny tři barevné složky laserů do výsledného koherentního bílého světla, které je pak vedeno na klasický Light Engine s optickými hranoly a třemi DMD DLP čipy předsazenými klasickými barevnými filtry.

Velmi zjednodušené schéma RGB laserového zdroje v projektoru Barco.- Zdroj barco.com

Z těchto důvodů mohou u Christie používat původní modely projektorů pro největší projekční plátna a pouze upravit lampovou skříň, do které jsou přiváděny optickými svazky z externích laserových zdrojů. Ty musely být rozděleny po 5000 ANSI lm výkonu do samostatných modulů instalovaných v rackových skříních. A to vše kvůli hygienickým předpisům.

U firmy Barco volili cestu nového modelu projektoru, který obsahuje laserové zdroje uvnitř vlastní lampové skříně. Dokonce se jim u nejvyšších modelů podařilo integrovat dvě trojice RGB laserů, takzvaný 6P RGB laser projektor, u kterých každá generuje jinak zabarvené koherentní světlo do Light Engine tak, aby odpovídalo barevným posunům pro Dolby 3D stereoskopický systém. Výsledkem je tak o několik řádů kvalitnější stereoskopické zobrazení ve výše uvedeném systému, které projektory podporují jako primární.

Společnosti Christie i Barco loni představily novou generaci RGB laserových projektorů kompatibilních s DCI určených spíše pro středně velké sály. Oba modely se již vyznačují menší konstrukční velikostí, jednodušším chlazením a u menších pláten s potřebou menší svítivosti i vyššího kontrastního poměru.

Posledni z firem vyrábějících DCI compliant projektory, firma Sony, svůj RGB laserový projektor teprve připravuje a v sériové výrobě by se měl objevit nejdříve v roce 2019. Z předvedení první Alfa verze na CinemaConu v březnu 2017 ale již víme, že bude obsahovat dvě trojice SXRD čipů pro vytvoření dvou obrazů s rozdílnou primární kruhovou polarizací generovanou přímo v projektoru. Obraz bude potom opticky spojen a promítán jediným objektivem, čímž zcela odpadne problém duální projekce, duchovitosti ze špatně sestřelených projektorů. Nová generace laserových diod pak přinese zjednodušení výroby, zejména pak pro zelený laser, který se doposavad vyráběl jen velmi komplikovaně a draze a vyžadoval i samostatné chlazení. Více technických parametrů ale stále zůstává zahaleno tajemstvím.

Modrý a červenomodrý laser

Jak jsem psal již minule, při vývoji laserových projektorů ve společnosti NEC se pokusili vyvinout levnou alternativu k dosti nákladné technologii RGB laserového projektoru. Pracovali s laserem za nejnižší pořizovací náklady, modrým, vyráběným i pro Blu-ray mechaniky. Modré laserové světlo přeměnili pomocí fosforového filtru na bílé a to použili jako zdroj koherentního světla, který je posléze směřován na klasický Light Engine.

Tato technologie ale narazila na svoje limity. Příliš studené světlo v kombinaci se složitější optickou cestou způsobili naopak nižší kontrastní poměr, než mají klasické projektory s lampami. První projektory tak sklidily hodně kritiky, hlavně ze strany kameramanů a obrazových supervizorů v postprodukcích za výsledný vzhled, který se lišil od jejich studiového ideálu.

Schéma RB projektoru s přidaným červeným laserem pro zlepšení výsledného koherentního bílého zdroje projekčního světla. Zdroj: necdisplay.com

Proto vývojáři v NEC nelenili a na trh uvedli upravenou technologii, kdy modrý laser v optické cestě a pomocí polopropustných zrcadel doplňují o záření laseru červeného. Tím se podařilo výsledné bílé koherentní světlo přiblížit teplotě klasické lampy natolik, že je prakticky srovnatelné. Technologie dostala označení RB laser a kromě NEC ji v současné době nabízí ve svých DCI kompatibilních projektorech i společnost Barco. A Barco si v prodeji svých RB laserových projektorů zatím vede velmi dobře.

Své modely s laserem a fosforovým filtrem představila a uvedla na trh i společnost Sony. Akorát kolem jejích modelů se stále zdvihá aureola tajemství, takže se mi zatím nepodařilo se dopídit, zdali také v těchto modelech využívají jak modrý tak i červený laser.

Změny ve výrobních plánech jednotlivých firem

Nástup laserového zdroje projekčního světla docela zamíchal kartami výrobních plánů všech čtyřech výrobců kompatibilních projektorů se standardem DCI.

Společnost Barco v tuto chvíli nabízí projektory ze všech tří kategorií s RGB lasery, RB lasery a s klasickými projekčními lampami pro všechny velikosti sálů.

Společnost NEC si zachovává portfolio projektorů s klasickými lampami, zejména velmi oblíbenými modely pro menší sály. U laserových modelů se vedení rozhodlo preferovat hlavně modely s RB laserem. Ve svém portfoliu ještě ponechávají i původní projektory s modrými lasery, avšak nabídku RGB laserových projektorů omezili pouze na jeden jediný model.

Společnost Christie už dříve inzerovala svůj záměr preferovat hlavně RGB laserové projektory. Její nabídka je v principu opakem portfolia firmy NEC. I když do svého výrobního plánu zařadila jeden model s modrým laserem pro malé sály, preferuje hlavně výrobu projektorů s klasickými lampami nebo RGB lasery, kde nabízí po jednom modelu pro středně velké a jednom pro největší sály. Samozřejmě, její nabídka projektorů s klasickými lampami je stále v platnosti.

Společnost Sony představila svůj model s laserem s fosforovým filtrem a do dvou let chystá vyjet na trh se svým RGB laserovým projektorem. Její obchodní zástupci ale stále preferují instalaci modelů s klasickými projekčními lampami. Není divu, jelikož díky technologii SXRD jejich lampové modely nabízí vyšší kontrastní poměr, jak RGB laserové modely jiných firem pracující se zobrazovací technologií DLP. Teda až na výjimku v podobě RGB laserového projektoru společnosti IMAX.

Jaký projektor zvolit?

Již jsme si to říkali v minulém článku. Nejkvalitnější obraz nám jednoznačně nabídnou RGB laserové projektory. Má to své ALE!

RGB laserové projektory mají dva zásadní neduhy, které patří k jejich fyzikálním vlastnostem. Jednak je to jejich odlišné kontrastní a barevné podání obrazu, které celkově zkresluje původní barevnou kompozici kopií DCP určených primárně pro projektory s lampami. Druhým problémem je už několikrát zmiňovaná třpytivost obrazu, tzv. Speckles.

Různí výrobci se s oběma problémy popasovali po svém. NEC nabízí despeckles filtry před laserovými diodami přímo v projektoru. Christie u svých nových modelů zase softwarový převodník mezi barevnou paletou rec911 a rec2020 pro DCP, čímž se základně vyřeší zkreslení barevného podání. Plnohodnotně ale všechny problémy vyřeší komplexní řešení celého projekčního řetězce včetně pozdější podpory v podobě výroby DCP se speciálním barevným gradingem do rec2020 pro RGB laserové projektory. Takové komplexní řešení pro svoje RGB laserové projekce nabízí zatím jen společnosti IMAX a Dolby. Obě zmíněné připravují vlastní DCP barevně vyvážené kopie DCP a třpytivost obrazu řeší vibrací projekčního plátna, tzv. Screen Shakerem. Kmitání plátna v rozsahu několika centimetrů zrak diváka sedícího deset a více metrů od plátna již nezaznamená. Obraz se mu ale mírně rozostří, v kameramanské hantýrce “zachlupatí”, takže již nevnímá ani třpytivost, ani screen door, tedy rozdělení obrazu na jednotlivé pixely, čímž hodně trpí původní digitální IMAX.

Na trhu se objevují ještě další komplexní řešení od společnosti Eclair nebo Finity od společnosti Sony, ale o tomto systému máme zatím stále málo informací, abychom mohli posoudit jejich konkurenceschopnost se systémy IMAX a Dolby.

Z výše uvedeného je jasné, že patent na nejlépe fungující RGB laserový projektor drží společnost IMAX, která jej získala od firmy Kodak. Její řešení s jednoduchým Light Engine tvořeným pouze polopropustnými zrcadly poskytuje zdaleka nejvyšší kontrastní poměr. Je pochopitelné, že si firma IMAX bude svůj patent držet po dobu jeho platnosti 20 let jen pro sebe. RGB laserový projektor s maximální možnou kvalitou obrazu se tedy bude moci objevit od ostatních výrobců až někdy po roce 2030.

Ostatní firmy musely svoje řešení RGB laserů ve svých projektorech pojmout odlišně, čímž ale ztratily základ pro obraz úplně té nejvyšší kvality ve vysokém dynamickém rozsahu HDR.

RGB laserové projektory jsou a budou vždy určeny výhradně pro prémiové sály. Tedy do speciálních sálů nabízejících vyšší kvalitu sledování filmů. Ty jsou součástí vícesálových kin nebo multiplexů, ve kterých mohou divákům nabízet na dalších sálech i standardní kvalitu filmů za základní vstupné bez příplatku.

Do oněch standardních sálů nebo jednosálových kin se pak z laserových projektorů budou nejlépe hodit modely s RB lasery. RB laserové projektory nabízí plnohodnotné koherentní bílé světlo zcela nahrazující projekční lampu. Obsažené fosforové filtry zároveň potlačují třpytivost, Speckles, prakticky na nulu. A tyto projektory také zobrazují standardní kopie DCP bez barevného zkreslení. Jak ukázala praktická zkušenost i z českých kin po prvním roce provozu, RB laserové projektory mají o třídu kvalitněji i 3D stereoskopické zobrazení, takže není již důvod budovat duální projekce, při kterých zase může vznikat duchovitost 3D obrazu díky změnám nastavení, tzv. “sestřelení”, obou projektorů.

- - - - - - - - -

Osobně si v případě laserových projektorů připadám jako Michael J. Fox ve starším filmu Doktor Hollywood, kde hrál mladého ambiciózního lékaře který se vydal přes celé Spojené státy za hvězdnou kariérou plastického chirurga v Hollywoodu. Okolnosti jej ale zavedly do jednoho provinčního městečka v půli cesty, kde nalezl nejen praxi místního praktického doktora, ale hlavně svoji životní lásku. Podobně my jsme vzhlíželi k RGB laserovým projektorům jako k absolutní špičce v kvalitě promítaného obrazu, ale do jednosálových kin a většiny multiplexů na cca 90% filmové produkce se lépe hodí RB laserový projektor (pokud si nevybereme ještě ten lampový). RB laserový projektor nám i při vyšší investici na nákup přinese provozní úspory jak na spotřebě elektrické energie, tak na potřebné údržbě. Při správné provozní teplotě a vlhkosti a při pravidelném čištění prachových filtrů by nám RB laserový zdroj měl vydržet prakticky celých 30 tisíc hodin životnosti celého projektoru.

autor: Ondřej Beck