מקרני וידאו מביאים את חוויית היציאה לסרט הביתה עם היכולת להציג תמונות גדולות בהרבה ממה שרוב הטלוויזיות יכולות לספק. עם זאת, על מנת שמקרן וידאו יפעל באיכות אופטימלית, עליו לספק תמונה בהירה ומציגה טווח צבעים רחב. כדי להשיג זאת, יש צורך במקור אור מובנה רב עוצמה.
במהלך העשורים האחרונים הופעלו טכנולוגיות שונות של מקור אור, כאשר לייזר הוא האחרון שנכנס לזירה. בואו נסתכל על האבולוציה של טכנולוגיית מקור האור המשמשת במקרני וידאו לייזר, וכיצד לייזרים משנים את המשחק.
ההתפתחות מ-CRTs למנורות
בהתחלה, מקרני וידאו וטלוויזיות הקרנה השתמשו בטכנולוגיית CRT, שאפשר לחשוב עליה כעל צינורות תמונה קטנים מאוד של טלוויזיה. שלוש צינורות (אדום, ירוק, כחול) סיפקו גם את האור וגם את פרטי התמונה הדרושים.
כל צינור מוקרן על מסך באופן עצמאי. על מנת להציג מגוון שלם של צבעים, היה צורך להתכנס את הצינורות. המשמעות היא שערבוב הצבעים התרחש ממש על המסך ולא בתוך המקרן.
הבעיה עם צינורות הייתה לא רק הצורך בהתכנסות כדי לשמר את שלמות התמונה המוקרנת אם צינור אחד דוהה או נכשל, אלא גם שצריך להחליף את כל שלושת הצינורות כדי שכולם יקרינו צבע באותו עָצמָה. הצינורות גם היו חמים מאוד והיה צורך לקרר אותם על ידי ג'ל או נוזל מיוחד. לסירוגין, גם מקרני CRT וגם טלוויזיות הקרנה צרכו הרבה חשמל.
מקרנים פונקציונליים מבוססי CRT הם כעת נדירים מאוד. מאז הוחלפו צינורות במנורות, בשילוב עם מראות מיוחדות או גלגלי צבע המפרידים את האור לאדום, ירוק וכחול, ו"שבב הדמיה" נפרד המספק את פירוט התמונה.
בהתאם לסוג שבב ההדמיה שבו נעשה שימוש (LCD, LCOS או DLP), האור המגיע מהמנורה, המראות או גלגל הצבעים, צריך לעבור דרך שבב ההדמיה או להחזירו אותו, מה שמייצר את תמונה שאתה רואה על המסך.
הבעיה עם מנורות
מקרני LCD, LCOS ו-DLP "מנורה עם שבב" הם קפיצת מדרגה גדולה מקודמיהם המבוססים על CRT, במיוחד בכמות האור שהם יכולים לפלוט. עם זאת, מנורות עדיין מבזבזות אנרגיה רבה ומוציאות את כל ספקטרום האור, למרות שבעצם נחוצים רק צבעי היסוד של אדום, ירוק וכחול.
למרות שהם לא גרועים כמו CRTs, מנורות עדיין צורכות הרבה חשמל ומייצרות חום, מה שמחייב שימוש במאוורר שעלול להיות רועש כדי לשמור על קור רוח.
כמו כן, מהפעם הראשונה שאתה מפעיל מקרן וידאו, המנורה מתחילה לדעוך ובסופו של דבר תישרף או תהיה עמומה מדי (בדרך כלל לאחר 3,000 עד 5,000 שעות). אפילו צינורות הקרנה CRT, גדולים ומסורבלים ככל שהיו, החזיקו מעמד הרבה יותר זמן. אורך החיים הקצר של המנורות מחייב החלפה תקופתית בעלות נוספת. הביקוש של היום למוצרים ידידותיים לסביבה (מנורות מקרן רבות מכילות גם מרקורי), דורשת אלטרנטיבה שיכולה לעשות את העבודה טוב יותר.
LED להצלה?
חלופה אחת למנורות היא נוריות LED (דיודות פולטות אור). נוריות LED קטנות בהרבה מנורה וניתן להקצות אותן כך שיפלטו רק צבע אחד (אדום, ירוק או כחול).
עם גודלם הקטן יותר, ניתן להפוך את המקרנים להרבה יותר קומפקטיים, אפילו בתוך משהו קטן כמו סמארטפון. נוריות LED גם יעילות יותר מנורות, אבל עדיין יש להן כמה נקודות חולשה.
- ראשית, נוריות LED בדרך כלל אינן בהירות כמו מנורות.
- שנית, נוריות LED אינן פולטות אור באופן קוהרנטי. המשמעות היא שכאשר קרני האור עוזבות מקור אור מבוסס שבב LED, יש להן נטייה להתפזר מעט. למרות שהם מדויקים יותר מנורה, הם עדיין מעט לא יעילים.
דוגמה אחת למקרן וידאו שמשתמש בנורות LED עבור מקור האור שלו היא LG PF1500W.
הכנס ללייזר
כדי לפתור את הבעיות של מנורות או נוריות, ניתן להשתמש במקור אור לייזר. לייזר מייצג Light Amplification by Stimulated Emission מתוך Radiation.
לייזרים נמצאים בשימוש משנת 1960 לערך ככלי בכירורגיה רפואית (כגון LASIK), בחינוך ובעסקים בצורת מצביעי לייזר ומדידות מרחק, והצבא משתמש בלייזרים במערכות הנחיה, וככל שניתן כלי נשק.כמו כן, Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray או נגן CD, משתמשים בלייזרים כדי לקרוא בורות בדיסק שמכיל תוכן מוזיקה או וידאו.
הלייזר פוגש את מקרן הווידאו
כאשר משתמשים בהם כמקור אור למקרן וידאו, לייזרים מספקים מספר יתרונות על פני מנורות ונוריות LED.
- Coherence: לייזרים פותרים את בעיית פיזור האור על ידי פליטת אור באופן קוהרנטי. כשהאור יוצא מהלייזר כקרן בודדת ומהודקת, ה"עובי" נשמר למרחקים אלא אם כן הוא משתנה על ידי מעבר דרך עדשות נוספות.
- צריכת חשמל נמוכה יותר: עקב הצורך לספק מספיק אור כדי שהמקרן יציג תמונה על המסך, מנורות צורכות הרבה חשמל. עם זאת, מכיוון שכל לייזר צריך לייצר רק צבע אחד (בדומה ל-LED), הוא יעיל יותר.
- פלט: לייזרים מציעים תפוקת אור מוגברת עם פחות יצירת חום. זה חשוב במיוחד עבור HDR, שדורש בהירות גבוהה להשפעה מלאה.
- Gamut/saturation: לייזרים מספקים תמיכה בטווחי צבעים רחבים יותר ורווית צבעים מדויקת יותר.
- Virtually Instant: זמן ההפעלה/כיבוי דומה יותר למה שחווים בעת הפעלה וכיבוי של טלוויזיה.
- תוחלת חיים: עם לייזרים אתה יכול לצפות ל-20,000 שעות שימוש או יותר, ומבטל את הצורך בהחלפת מנורה תקופתית.
בדיוק כמו עם "טלוויזיית LED", הלייזר/ים במקרן לא מייצרים את הפרטים האמיתיים בתמונה אלא מספקים את מקור האור שמאפשר למקרנים להציג תמונות בטווח צבע מלא על מסך. עם זאת, קל יותר להשתמש במונח "מקרן לייזר" במקום "מקרן וידאו DLP או LCD עם מקור אור לייזר."
Mitsubishi LaserVue
מיצובישי הייתה הראשונה שהשתמשה בלייזרים במוצר מבוסס מקרני וידאו לצרכן. בשנת 2008, הם הציגו את הטלוויזיה להקרנה אחורית LaserVue.ה- LaserVue השתמש במערכת הקרנה מבוססת DLP בשילוב עם מקור אור לייזר. לרוע המזל, מיצובישי הפסיקה את כל טלוויזיות ההקרנה האחורית שלה (כולל ה-LaserVue) ב-2012.
הטלוויזיה LaserVue השתמשה בשלושה לייזרים, אחד כל אחד לאדום, ירוק וכחול. שלושת אלומות האור הצבעוניות הושתקפו לאחר מכן משבב DLP DMD, שהכיל את פרטי התמונה. התמונות שהתקבלו הוצגו לאחר מכן על המסך.
טלוויזיות LaserVue סיפקו יכולת פלט אור מצוינת, דיוק צבעים וניגודיות. עם זאת, הן היו יקרות מאוד (סט בגודל 65 אינץ' היה במחיר של 7,000 דולר) ולמרות שהן רזות יותר מרוב טלוויזיות ההקרנה האחורית, הן עדיין היו מגושמות יותר מטלוויזיות פלזמה ו-LCD הזמינות באותה תקופה.
מקרן וידאו דוגמאות לתצורת מקור אור לייזר
התמונות לעיל והתיאורים הבאים הם כלליים; ייתכנו שינויים קלים בהתאם ליצרן או לאפליקציה.
למרות שטלוויזיות LaserVue אינן זמינות יותר, הלייזרים הותאמו לשימוש כמקור אור למקרני וידאו מסורתיים במספר תצורות.
RGB לייזר (DLP)
תצורה זו דומה לזו המשמשת ב-Mitsubishi LaserVue TV. ישנם 3 לייזרים, אחד שפולט אור אדום, אחד ירוק ואחד כחול. האור האדום, הירוק והכחול עוברים דרך מתקן מנטרל, "צינור אור" צר ומכלול עדשה/פריזמה/שבב DMD, ויוצא מהמקרן אל מסך.
RGB לייזר (LCD/LCOS)
בדיוק כמו ב-DLP, ישנם 3 לייזרים, אלא שבמקום זה מחזירים את שבבי DMD, שלושת קרני האור RGB מועברות דרך שלושה שבבי LCD או מוחזרות מ-3 שבבי LCOS (RGB) כדי להפיק את התמונה. למרות שמערכת 3 הלייזר נמצאת כיום בשימוש בחלק ממקרני קולנוע מסחריים, היא אינה בשימוש כיום במקרני DLP או LCD/LCOS מבוססי צרכנים עקב עלות. ישנה אלטרנטיבה נוספת, בעלות נמוכה יותר, הפופולרית לשימוש במקרנים: מערכת הלייזר/זרחן.
לייזר/פוספור (DLP)
מערכת זו קצת יותר מסובכת מבחינת המספר הנדרש של עדשות ומראות הדרושות להקרנת תמונה הושלמה, אך על ידי הפחתת מספר הלייזרים מ-3 ל-1, עלות ההטמעה מופחתת מאוד. במערכת זו, לייזר בודד פולט אור כחול. לאחר מכן האור הכחול מחולק לשניים. אלומה אחת ממשיכה דרך שאר מנוע האור DLP, בעוד השנייה פוגעת בגלגל מסתובב המכיל זרחנים ירוקים וצהובים, אשר בתורם יוצרים שתי אלומות אור ירוקות וצהובות.
אלומות הנוספות הללו מצטרפות לאלומת האור הכחולה הבלתי נגועה, ושלושתן עוברות דרך גלגל הצבעים הראשי של DLP, מכלול עדשה/פריזמה, ומשתקפות את שבב ה-DMD, מה שמוסיף את מידע התמונה לתערובת הצבעים. התמונה הצבעונית המלאה נשלחת מהמקרן למסך. מקרן DLP אחד שמשתמש באפשרות לייזר/פוספור הוא Viewsonic LS820.
לייזר/פוספור (LCD/LCOS)
עבור מקרני LCD/LCOS, שילוב של מערכת אור לייזר/פוספור דומה לזו של מקרני DLP, אלא שבמקום להשתמש במכלול שבב DLP/גלגל צבע, האור מועבר דרך 3 שבבי LCD או משתקף מ-3 שבבי LCOS. עם זאת, Epson משתמשת בגרסה שמשתמשת בשני לייזרים, שניהם פולטים אור כחול.
כאשר האור הכחול מלייזר אחד עובר דרך שאר מנוע האור, האור הכחול מהלייזר השני פוגע בגלגל זרחן צהוב, אשר בתורו מפצל את אלומת האור הכחולה לאלומות אור אדום וירוק. אלומת האור האדום והירוק החדש שנוצרו לאחר מכן מתחברים עם האלומה הכחולה עדיין שלמה ועוברות דרך שאר מנוע האור. מקרן LCD אחד של Epson שמשתמש בלייזר כפול בשילוב עם זרחן הוא ה-LS10500.
לייזר/LED היברידי (DLP)
וריאציה נוספת המשמשת בעיקר את Casio בחלק ממקרני DLP היא מנוע האור ההיברידי לייזר/LED.בתצורה זו, LED מייצר את האור האדום הדרוש, בעוד לייזר משמש להפקת אור כחול. חלק מאלומת האור הכחולה מפוצל לאחר מכן לקרן ירוקה לאחר פגיעה בגלגל צבע זרחני.
אלומות האור האדומות, הירוקות והכחולות עוברות דרך עדשת הקבל ומשתקפות משבב DLP DMD, ומשלימות את התמונה, אשר מוקרנת על גבי מסך. מקרן Casio אחד עם מנוע אור היברידי לייזר/LED הוא XJ-F210WN.
השורה התחתונה
מקרני לייזר מספקים את השילוב הטוב ביותר של אור נדרש, דיוק צבע ויעילות אנרגטית הן לשימוש בקולנוע והן בקולנוע ביתי.
מקרנים מבוססי מנורות עדיין שולטים, אבל השימוש במקורות אור LED, LED/לייזר או לייזר הולך וגדל. כיום משתמשים בלייזרים במספר מצומצם של מקרני וידאו, כך שהם יהיו היקרים ביותר. המחירים נעים בין 1,500$ להרבה יותר מ-3,000$, אבל עליכם לקחת בחשבון גם את העלות של מסך, ובמקרים מסוימים, עדשות.
ככל שהזמינות תגדל ואנשים קונים יותר יחידות, עלויות הייצור ירדו, וכתוצאה מכך מקרני לייזר במחירים נמוכים יותר. קחו בחשבון גם את העלות של החלפת מנורות לעומת אי צורך בהחלפת לייזרים.
כאשר אתה בוחר מקרן וידאו - לא משנה באיזה סוג של מקור אור הוא משתמש - וודא שהוא מתאים לסביבת הצפייה, התקציב והטעם האישי שלך.
