2011. március
Évek óta beszédtéma a lézeralapú digitális mozi, de mindig felmerül az örök probléma is, hogy hogyan lehetne a speckle nevű zavaró jelenséget (a lézerszóródás nyomán fellépő interferencia okozta foltosodás) az észlelhetőség határa alá szorítani. Nemrégiben a Laser Light Engines (LLE) nevű cég bemutatta megoldását, amellyel szakértők szerint megnyitotta a kaput a lézeralapú digitális mozi előtt. Azonban más szereplők is foglalkoznak a kérdéssel, legutóbb pl. a Kodak állt elő saját lézeres mozivetítő rendszerével. Cikkünk a fejlesztők, gyártók és a mozi világának közlésein alapulnak, és nem feltétlenül vehetők „készpénznek”, azonban minden jel arra mutat, hogy egy-két éven belül valódi áttörés következik be.
Ebben az írásban nem akarunk belemerülni a lézervetítés technikai részleteibe, hiszen ezt megtettük a Lézerprojektorok című ismertetőnkben, igaz, ott elsősorban a lézeres pikoprojektorokkal foglalkoztunk. Az alapelvek azonban hasonlóak, csak a nagyteljesítményű vetítésnél nyilván új technikai és biztonsági problémák is felmerülnek. Emellett a fő különbség, hogy a kis méretek világában a lézerfény közvetlenül hozza létre a képet a vetítőernyőn (a lézerforrás direkt modulációjával), míg a mai, vagy most születőben lévő nagyrendszereknél a lézer „csak” a fényforrás szerepét tölti be, a fénymodulátor pedig valamelyik mikrodisplay eszköz, akárcsak a lámpás vagy LED-es projektoroknál.
A lézernek sok előnye van a digitális mozivetítőkben (is). A lézer alacsony étendue-je (a fényeloszlás geometriai határaival kapcsolatos mennyiség, egy másik cikkben részletesen írunk róla) következtében egészen kis méretű mikrokijelzővel is nagy fényerő érhető el. Fontos szempont az ibolyán túli fény hiánya is a lézerben, különösen a folyékonykristály-alapú vetítőrendszereknél. A lézer alapszínek nagyon telítettek (spektrálszínek), így nagyon nagy színterjedelem (gamut) érhető el hatékony energiafelhasználás mellett. Ez még a xenonlámpáénál is jobb lehet, amelyet egyébként a nagy teljesítményű digitális vetítőkben használnak, és még az UHP vagy LED fényforrásokkal is versenyre kelhet a nem túl távoli jövőben.
Az RGB lézer-alapszínek (a zöld háromszög csúcspontjai) jóval nagyobb háromszöget feszítenek ki, mint bármely hagyományos fényforrásból előállítható alapszínek. A DCI szervezet digitális mozikra vonatkozó előírásait minden esetre bőven túlteljesíti a lézeres vetítés. Valójában ezt a színterjedelmet akkor lehetne kihasználni, ha a forrásoldali szingamut is ehhez hasonló lenne
Megoldandó nehézségek
Akkor miért nem sorakoznak a boltok polcain a lézervetítők? Az alapvető és egyszerű magyarázat: a lézerek nem olcsók. További gond az is, hogy a speckle néven ismert effektus (a diffúz vetítési felületről különböző irányokban visszavert koherens fény önmagával interferál, ami „foltosodást” vagy „pettyesedést” okoz) nem tesz jót a képminőségnek, és hogy a lézerfény esetében biztonsági problémák is felmerülnek.
A biztonsági problémákat egyszerű megoldani, ha a lézervetítő kimeneti oldalát elérhetetlenné tesszük a nézők számára. Ez egy moziban általában nem okoz gondot, hiszen a vetítés forrása messze a nézők fölött, elérhetetlen helyen található, hátrafordulva az objektívbe nézni pedig semmivel nem veszélyesebb, mint a hagyományos fényforrással működő vetítők esetén.
A speckle effektus csökkentésére is számos megoldás létezik, de ipari titkaikat védendő az ezeket kidolgozó cégek nemigen számolnak be részletesen arról, miben is áll az ő megoldásuk. Az LLE (Laser Light Engines) cég technológiájában a kék és a piros fény esetében a speckle nem okozott problémát, mivel azt már maga a lézer kialakítása megakadályozta. Az alapszínek létrehozása hasonló az ábrán látható vázlat szerinti módszerhez. Az OPO (optikai parametrikus oszcillátor) eljárással olyan sávszélességet tudtak előállítani a vörös és a kék csatornákon, amely kiküszöbölte a látható speckle effektust – azt azonban sajnos nem tudjuk, hogy mekkora is ez a sávszélesség.
Egy példa az RGB lézer-alapszínek előállításának szemléltetésére (Brennesholz). Ehhez nagyon hasonló eljárást használ a Laser Light Engines nevű cég a lézeres mozivetítőben. Valójában a lézerforrás az 1047 nm-es infralézer, amelyet egy 808 nm-es lézerdióda gerjeszt. Az SHG egységek frekvenciakétszerezést végeznek nemlineáris optikai anyagok segítségével, az optikai parametrikus oszcillátor pedig a zöld fényből konvertálja az a két infrasugarat (896 nm és 1256 nm), amelyekből ismét frekvenciakétszerezéssel kapják a kék és a vörös alapszínt. Az OPO "veszteségeként" megmaradó zöld adja a harmadik alapszínt (523 nm)
A zöld problémájának megoldása a kulcs a speckle csökkentésében, illetve kiküszöbölésében. A zöld speckle nagyobb láthatóságának két oka van. Az egyik, hogy a lézerek kialakításuknál fogva nagyon keskeny sávszélességű, koherens zöld fényt állítanak elő, a másik, hogy az emberi látás sokkal érzékenyebb a zöld színre, mint a többire. Ez a magasabb érzékenység is okozza, hogy a sokkal kisebb mértékű, apró foltosodást, interferenciahatást (ez maga a speckle) is képesek vagyunk meglátni.
Mivel nem létezik olyan technológia, amely egyedül képes lenne a probléma megoldására, több eljárás kombinációját használják a speckle megakadályozására. Az ilyen eljárások jellemzően a térbeli és időbeli koherenciát próbálják meg csökkenteni. Az LLE cég egyik technikája a lézernyaláb széttartásának növelése, így a térbeli koherencia csökken. A lézernyaláb spektrális szélesítése is csökkenti a koherenciát és így a speckle megjelenését is, ahogyan azt a kék és vörös fény esetében használják is az LLE rendszereiben. Az áttörés az LLE-nél az volt, amikor a zöld lézerfénnyel is sikerült ezt megtenni. Arról azonban nem szól a fáma, hogy ezt milyen módszerrel érték el, sem arról, hogy milyen mértékben növelték meg a sávszélességet. Csak annyit tudunk, hogy a lézerrendszer tartalmazza a teljes speckle-csökkentő megoldást, amely üvegszálas kábellel kapcsolódik az LLE bemutató vetítőjéhez. Az üvegszálból kilépő fény teljesen mentes a speckle-től, így a hagyományos digitális mozivetítőn semmilyen változtatást nem kell elvégezni.
Potenciális ügyfelek az LLE fejlesztőrészlegében már kipróbálhatták a rendszert, és elismerően nyilatkoztak róla – bár azt nem tudjuk, kik is voltak ezek az ügyfelek azon túl, hogy „nagy” vetítőgyártók. Ezután már csak egyetlen probléma vár megoldásra: az ár.
Az IMAX és a lézervetítés
Az IMAX még 2010 közepén bejelentette, hogy egy memorandumot írt alá az LLE-vel, amely a közeli jövőben egy konkrét megállapodás alapját képezheti. Az IMAX szerint „A megállapodás alapján az IMAX befektetést eszközöl az LLE-ben, míg az LLE egy egyedi megoldást készít lézertechnológiájából az IMAX projektorokban történő kizárólagos használatra. Az LLE további kutatási és fejlesztési feladatokat is vállal annak érdekében, hogy a „The IMAX Experience” újabb szolgáltatásokkal és egyedi jellemzőkkel bővülhessen az IMAX mozik, filmstúdiók és mozinézők számára. Az említett befektetés az IMAX és az LLE két tulajdonosának összesen 13 millió dollárját jelenti. Az LLE ezzel átlépett a jó ötlettel rendelkező induló vállalkozás állapotából oda, hogy bizonyítania kell, és egy megbízhatóan működő termékkel kell a piacon jelentkeznie. Az összeg elegendő egy 20 fős csapat verbuválásához, akikkel már elkezdődhet az érdemi munka. A pénzügyi oldal biztosítása után már a gyártás megkezdése sem okozhat problémát a későbbiekben.
Az LLE 2 év időtartamra kizárólagosan felajánlotta technológiáját az IMAX-nek, és további három évig nem fogja más nagy formátumú mozivetítő-készítőnek azt elérhetővé tenni. A memorandum az IMAX és az LLE között elegendő időt biztosít a két vállalatnak, hogy végső megállapodásra jussanak ebben és az egyéb feltételekben.” A 2 éves kizárólagosság csak a nagy filmszínházakra érvényes, melyek az IMAX jelenlegi digitális eszközeinek versenytársai lehetnek, míg a 3 éves kitétel a legnagyobb méretű megjelenítőkre vonatkozik, ahol az IMAX jelenleg a 70 mm-es filmet használja.
Ez tulajdonképpen azt jelenti, hogy a lézerek nem használhatóak közvetlenül a nagy versenytársaknál, de ez a definíció egy kicsit homályos. Ez azt is jelentheti, hogy az LLE és más mozi- és egyéb nagyteljesítményű vetítőgyártók közötti kapcsolatot csak igen kevéssé befolyásolja ez a megállapodás.
A legnagyobb, 70 mm-es filmet használó rendszerekhez 80-100 ezer lumen fényerőre van szükség – ugyanehhez viszont 225 ezer lument kell tudnia a lézer-fényforrásnak. Az IMAX-nak készített egyedi lézer, melyet „beamline” néven emlegetnek, jó fehéregyensúly mellett 30 ezer lumenre lesz képes. A legnagyobb IMAX mozik vetítőihez tehát 8 ilyen berendezés szolgáltathatna csak elegendő fényerőt. A száloptikai csatolás azonban lehetővé teszi, hogy a meglévő vetítőket használják az új lézerfényforrással.
Két nagy cél határozható meg az IMAX lézermegvilágításra történő átállásával kapcsolatban. Először is a lézerek lehetővé teszik, hogy a nagyon magas kimenő teljesítményű rendszereket digitális mozivá alakítsák át a jelenlegi 70 mm-es filmről. A xenon izzókkal és a digitális vetítőkkel ekkora fényerő nem állítható elő a vetítőernyőn, kisebb pedig nem felel meg az IMAX szabványainak, melyek a hagyományos mozinál sokkal magasabb megvilágítást követelnek meg. Ez az alapigény, amely maga után húzza a fejlesztést: az IMAX mozik üzemeltetői át akarnak állni digitálisra, de jelenleg még nem tudnak. Az IMAX maga is digitálisra szeretne váltani: a 70 mm-es film kidolgozása nem olcsó, ahogyan annak biztonságos szállítása sem. A másik nagy cél a meglévő IMAX digitális vetítők lézeralapúra történő átalakítása, amivel komoly megtakarítás érhető el az izzókon és az elektromos áramon. Jelenleg ezek a kettős vetítésű digitális rendszerek két igen költséges, vízhűtésű lámpát igényelnek, melyek élattartama mindössze 1000 óra. A lézerek a xenonlámpákkal szemben fele annyi áramot fogyasztanának azonos, a képernyőn mérhető fényerő mellett – és az élettartamuk sem 1000 óra lenne. Az LLE lézermegoldása 2D és 3D digitális moziban egyaránt használható, bár a speckle a 3D mozinál még nagyobb probléma, mint a 2D-nél.
Egyéb megállapodások, bejelentések
Van egy másik memorandum is az LLE és a Jenoptik német lézergyártóval. (A Jenoptik úttörő szerepet játszott a lézervetítés alapjainak kifejlesztésében.) A Jenoptik az LLE lézereinek gyártására szerződött vállalat, noha éppenséggel az LLE versenytársának is tekinthető, saját fejlesztésű RGB lézere miatt. Ez 2005-ben már készen állt, a Jenoptik fő profilja ezekre a lézerekre mégis mindössze a katonai repülőszimulátorokhoz kifejlesztett különleges vetítő. Nem rossz piac persze, mivel szimulátoronként akár 13 ilyen lézervetítőre is szükség lehet, és az ár ebben a piaci szegmensben általában másodlagos szerepet játszik.
A lézermoziról szóló hírek között tallózva találjuk a bejelentést a Laser Illuminated Projector Association (LIPA) megalakításáról, melynek fő zászlóvivői (természetesen) az LLE, az IMAX és a Sony. Bár a Sony azt állítja, hogy nincs azonnali és közvetlen terve a lézermozi rendszerek bemutatásával kapcsolatban, a kérdés mégis sokkal inkább csak a „mikor?”. 2005-ben a Sony az Aichi World Expón már bemutatta Sony GxL MEMS linear array alapú nagy vetítőernyős lézervetítőjét. A LIPA alapítási folyamata még nem fejeződött be.
A LIPA elsődleges feladata az lesz, hogy az FDA-val karöltve (FDA = Filmforgalmazók Szövetsége) a lézerprojektorok biztonsági követelményeit fektesse le. Jelenleg a lézervetítők a lézershow-kkal azonos megítélés alá esnek, amelyek közvetlenül a nézők felé irányozzák a fókuszált lézersugarakat. Ez olyan biztonsági kockázatot jelent, ami a lézervetítők esetében nem áll fenn, és a LIPA ezt a különbséget szeretné a szabályokban is viszontlátni, miközben természetesen garantálják a nézők szeme világának épségét. A LIPA továbbra is keresi tagjait, lézergyártókat, lézervetítő-gyártókat, filmszínház-hálózatokat és filmstúdiókat.
A Kodak lézeres vetítőrendszere
A harmadik, legfrissebb bejelentés a lézervetítés területén a Kodak nevéhez fűződik. Egy 11000 lumenes lézervetítőről van szó, melyet az iparág érdeklődő szakembereinek mutattak be tavaly szeptemberben és októberben. A Kodak lézeres vetítéstechnikája egyaránt alkalmas 2D és 3D vetítésre. A módszer a lézer erősségeit és a digitális vetítéstechnika előnyeit egyesíti: nagy dinamika, nagy színterjedelem, magas optikai hatásfok, kis fogyasztás és sokkal fényesebb 3D, mint a mostani rendszerek. Emellett állítólag a Kodak is megoldotta a lézer-speckle problémáját. A prototípus készen áll a DCI-követelte 2K vetítésre, 4K-s felskálázási lehetőséggel, és a Kodak aktívan tárgyal a potenciális licenszelőkkel a mielőbbi forgalomba hozásért. Mivel ez a rendszer kiküszöböli a száloptika használatát, a polarizáció végig megmarad a teljes optikai láncban, és ez javítja a hatásfokot. Bár az alapfényerő 11000 lumen, ez felskálázható 40000 lumenig. Természetesen a színterjedelem lényegesen nagyobb a DCI által megköveteltnél.
A Kodak lézervetítője 2D módban tudja a mozik számára elfogadott 14 footlambert (kb. 48 nit) fénysűrűséget egy kb. 13 m átlójú, 1-es nyereségű vásznon, és 3D-ben a 8 footlambertet (kb. 27,4 nit) egy ugyancsak 13 m átlójú, de 2,3-as nyereségű ezüstvásznon.
Kodak lézerprojektor prototípus
Kíváncsian várjuk a prototípus szinten már meglévő lézeres mozivetítők további sorsát. Úgy tűnik, hogy az LLE-féle rendszer az extra nagy mozikban számíthat sikerre, míg a Kodak megoldása a közepes és kisebb digitális mozikban terjedhet el. Kérdéses, hogy a Jenoptik csak az LLE-vel fog a továbbiakban együttműködni, vagy saját lézeres/digitális mozirendszerrel is megjelenik.
Xorn – NÁ
