Лазерные источники света становятся все более и более популярны в области цифрового кинематографа. Первые продукты в данной сфере выпустили несколько лет назад, и они были встречены с большим интересом. Сейчас то и дело открываются новые кинокомплексы, оборудованные проекционной техникой на базе данной технологии. При этом на выбор влияют самые разные причины: более высокое качество изображения, низкая стоимость эксплуатации, простота технического обслуживания и т.д.
Высокий уровень освещенности
В данной статье мы постараемся рассмотреть ряд методов, позволяющих добиться более яркого (освещенного) изображения. Эти методы преимущественно применимы к 3D-контенту, однако потенциально могут быть полезны и в отношении 2D-изображения. Мы обсудим множество аспектов влияющих на данный вопрос, в особенности, значимость выбора экрана. Последнее - крайне важно, так как в случае неграмотного подхода к выбору проекционного экрана, лишь очень небольшая часть аудитории останется довольной конечным результатом.
Яркость vs. Освещенность
Итак, начнем с рассмотрения определения яркости. Яркость представляет собой метрическую величину, характеризующую силу потока света, исходящего из объектива проектора. Яркость измеряется в люменах. Освещенность – величина, характеризующая силу света, который мы видим на экране, установленном в передней части помещения (свет исходит из объектива проектора и отражается от проекционного дисплея на зрителя). Освещение измеряется в нитах (нт), канделах на квадратный метр (кд/м²) или фут-ламбертах (фут-Лб). Когда специалист пытается добиться оптимальной яркости для 2D или 3D изображения, он ориентируется на вполне конкретные числовые значения: 14 фут-Лб – весьма распространенный стандарт для 2D-изображения, в то время как 3-5 фут-Лб – норма, которая на протяжении долгого времени была общепринятой для 3D, однако в настоящее время индустрия находится в поиске способов, позволяющих добиться более высоких значений без ущерба для качества проецируемого 3D-изображения. Итак, предположим, вы определились с требуемым уровнем освещенности. Теперь вам предстоит выбрать проектор, исходя из параметров и особенностей вашего помещения. К ним относятся: размер экрана, коэффициент усиления экрана, искажения, обусловленные снижением чувствительности на краях поля изображения, и т.д.
Требуемый уровень освещенности
При настройке требуемого уровня освещенности необходимо учитывать техническое состояние проектора, в частности, количество времени, которое он уже отработал. Ксеноновые лампы, которые обычно используются в кинопроекторах, и которые уже почти отработали срок своей службы (500-3000 часов) в среднем теряют до 50% от первоначального уровня яркости. В этом плане с лазерными источниками света дела обстоят заметно лучше – первоначальный уровень яркости лазерных проекторов серии RGB от компании Barco, после 30 000 часов работы в стандартном режиме снижается не более чем на 20%. Если у вас абсолютно новый проектор с выставленным уровнем освещенности 14 фут-Лб, то к моменту, когда придет время замены его лампы на новую, уровень освещенности проецируемого изображения будет составлять всего 7 фут-Лб. Многие специалисты не понаслышке знают о данной проблеме, и всегда учитывают ее при выборе проекторов. В период, когда в ламповом проекторе требуется замена источника света, уровень яркости может колебаться в промежутке между 100% и 50% от изначального; проекторы, использующие лазерные источники света, отличаются стабильностью работы и более высоким средним уровнем яркости. Если вы хотите, чтобы уровень яркости вашего лампового проектора никогда не опускался ниже 14 фут-Лб, то изначально выставленный уровень должен быть равен 28 фут-Лб. Однако, если вы являетесь обладателем «топового» лазерного проектора, то просто выставьте значение яркости на 20% выше требуемого, и этого будет вполне достаточно.
Пространственное варьирование
Многие специалисты хорошо знакомы с проблемой, связанной с проекционными источниками света. Однако совсем немногие знают о так называемом «пространственном варьировании проецируемого изображения», которое выражается в том, что не для всех зрителей проецируемое изображение будет одного уровня освещенности. Актуальность данного вопроса растет вместе с потребностью в увеличении среднего уровня яркости 3D-изображения хотя бы с 3-5 до 6-8 фут-Лб. Некоторые даже надеются увеличить яркость 3D-изображения до 14 фут-Лб, тем самым сделав его таким же ярким, как 2D. Однако, в поисках решения данного вопроса, специалисты не полагаются исключительно на возможности лазерных технологий. Технологиям и методам производства проекционных экранов также уделяется особое внимание. Как уже упоминалось выше: если экран является непосредственной частью процесса перехода яркости в освещенность, то он оказывает прямое влияние и на конечный результат. Одним из ключевых параметров в данной ситуации является коэффициент усиления экрана – величина, отражающая насколько эффективнее измеряемый экран по сравнению с обыкновенным белым матовым (эталонным) экраном способен отражать свет в сторону зрителей. Обычно коэффициент усиления экрана варьируется в промежутке между 1,4 и 2,4, то есть если вы поставите рядом проекционный экран и белый матовый экран и начнете проецировать на них изображения с одинаковой яркостью, то после измерения уровня освещенности окажется, что изображение, видимое на первом экране, в 1,4 - 2,4 раза ярче. Очень важно учитывать данный момент при проектировании помещений, так как он позволит вам легко добиться в два раза большей яркости изображения. Все, что для этого нужно – установить проекционный экран с коэффициентом усиления 2,0.
Неравномерное распределение яркости
Однако, все не так просто как может показаться. Экран с повышенным коэффициентом усиления, конечно, более эффективен, но только до определенной степени: экран не способен отразить больше света, чем на него проецируется. И даже хуже – ни один из стандартных серых экранов с высоким коэффициентом усиления не способен отразить все 100% проецируемого на него света. Какая-то часть так или иначе будет поглощена поверхностью экрана. К слову, новые модели экранов поглощают меньше проецируемого света, однако факт остается фактом. К тому же, как правило, замер ожидаемого уровня освещенности экрана проводится с точки, расположенной перпендикулярно положению экрана. Однако, если попробовать измерить данный показатель под углом к проецируемому изображению, он окажется заметно ниже замеренного перпендикулярно, а под определенными углами и вовсе ниже показателя экрана без коэффициента усиления. Иными словами: только зрители сидящие в центре зала смогут по-настоящему насладиться изображением с экрана с повышенным коэффициентом усиления. Зрители, сидящие в левой/правой части зала, а также на передних и задних рядах будут находиться под определенным углом по отношению к экрану, а это значит, что они будут видеть менее яркое изображение. Более того, даже человек, сидящий на идеальном месте прямо перед экраном, будет видеть некоторые его части под углом – центр экрана будет казаться ярче углов и т.д.
Угол половины коэффициента
В числовом значении данная взаимосвязь выражается при помощи так называемого угла половины коэффициента усиления экрана, при котором зритель будет видеть лишь половину от заявленного уровня освещенности. В представленной диаграмме демонстрируется наглядный пример того, как коэффициент усиления меняется в зависимости от угла обзора. Угол половины коэффициента – это такой угол обзора, при котором значение коэффициента усиления на 50% ниже максимального (в точке, расположенной перпендикулярно экрану).
Для экрана с коэффициентом усиления 1,4 данный угол будет равен 50°. Для экрана с коэффициентом 1,8 - 34° (что и видно из диаграммы). Зачастую, в поисках способов достижения более высокого уровня яркости, специалисты не уделяют должного внимания данному вопросу. Однако в погоне за более высоким коэффициентом усиления экрана, можно добиться того, что лишь небольшая часть зрителей сможет увидеть по-настоящему яркое изображение. При этом для большей части аудитории уровень освещенности изображения составит менее половины от требуемого. Данная ситуация схожа с той, что мы обсудили ранее, говоря о снижении яркости источников света.
Как все это применимо по отношению к моему помещению?
Итак, первым делом вам необходимо узнать, под какими углами (горизонтальными и вертикальными) будут сидеть зрители по отношению к экрану. Горизонтальные углынапрямую зависят от длины и ширины помещения. Предположим, от стены до стены у вас установлен экран с соотношением сторон 2:1 – в такой ситуации, человек сидящий в левой или правой части помещения, на расстоянии равном одной высоте экрана, будет видеть центр экрана под углом в 45°. При коэффициенте усиления 1,8 этот человек будет видеть изображение с уровнем освещенности меньше половины от требуемого (так как он сидит дальше угла половины коэффициента). Обратите внимание, что все, кто сидит перед данным человеком, будут видеть еще менее яркое изображение. Человек сидящий в левой или правой части помещения на расстоянии равном двум высотам экрана, будет видеть его центр под углом в 26°. При коэффициенте усиления 2,0 этот человек будет видеть изображение с уровнем освещенности меньше половины от требуемого. Данный пример хорошо проиллюстрирован в представленной ниже схеме посадки зрителей, в которой наглядно показано, как варьируется уровень освещенности изображения, проецируемого на экран с коэффициентом усиления 2,2.
Если экран будет изогнут, то ситуация изменится в лучшую сторону, так как изогнутый экран позволит избежать появления наиболее неудобных углов обзора. К тому же не стоит забывать и о таких факторах как появление пыли и старение материала экрана, которые могут не только серьезно повлиять на уровень освещенности изображения, но и даже на качество отображения 3D.
Рекомендации
Так что же выбрать – экран с низким коэффициентом усиления и, как возможное следствие, низкий уровень освещенности изображения, или экран с высоким коэффициентом усиления и возможные проблемы с неравномерным распределением яркости? Как правило, с точки зрения качества изображения, предпочтение в большинстве случаев отдается экранам с низким коэффициентом усиления: не только из-за опасности возникновение неравномерного распределения яркости, но и потому, что экраны с наибольшим коэффициентом усиления зачастую менее надежны. Так что же, теперь мы не сможем добиться более яркого изображения? Вовсе нет – появление лазерных проекторов позволило поднять уровень яркости проецируемого в кинотеатрах изображения до 60 килолюмен – в два раза больше, чем это было возможно при использовании ламповых проекторов. Поэтому самым правильным решением будет использовать грамотное сочетание экрана с коэффициентом усиления и яркого проектора. При этом необходимо учесть особенности помещения, с которым вы работаете и, уже исходя из этого, принимать дальнейшие решения.
Источник: Barco, 2018г.
