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科視LiteLOC，亮度色彩任我掌控！

科視　　　

2021-08-26

投影機(jī)是否有可能在整個(gè)使用周期中穩(wěn)定如初，以高質(zhì)量的投影效果呈現(xiàn)內(nèi)容？長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)保持色彩平衡和亮度，不受環(huán)境溫度波動(dòng)影響？RGB 純激光投影機(jī)能否實(shí)現(xiàn)出廠校準(zhǔn)？

RGB 純激光技術(shù)采用固態(tài)激光二極管，可克服激光熒光體中復(fù)雜熒光輪的限制。三個(gè)激光二極管組成的陣列光源產(chǎn)生紅綠藍(lán)三原色，使投影機(jī)亮度達(dá)到 75,000 流明。

科視一體化 RGB 純激光投影機(jī)，如面向?qū)I(yè)視聽的 D4K40-RGB、Griffyn 4K32-RGB 以及面向影院的 CineLife+ 系列，都可以表現(xiàn) Rec. 2020 的高品質(zhì)色域，通過(guò)采用全新的 Christie LiteLOC 技術(shù)，保持更精準(zhǔn)穩(wěn)定的亮度和色彩。

LiteLOC 如何保持亮度和色彩？
要理解 LiteLOC 如何控制亮度及色彩，需要先了解激光二極管的運(yùn)作方式。每個(gè)紅綠藍(lán)的多激光二極管陣列中都分布有大量二極管。圖表 1 顯示，隨激光二極管的驅(qū)動(dòng)電流不斷增加，它會(huì)先開始自發(fā)射，電子會(huì)被驅(qū)動(dòng)到更高的能態(tài)后衰減，發(fā)射出類似于 LED 的光子。

當(dāng)電流達(dá)到一定閾值時(shí)，就會(huì)發(fā)射足夠多的光子，它們刺激發(fā)射更多的光子，并在增益腔內(nèi)的平行鏡間來(lái)回反射。沿著一條軸發(fā)射的激光會(huì)被增強(qiáng)和放大，然后設(shè)備開始發(fā)射激光并產(chǎn)生高度定向的光束。

相干波會(huì)以一道由相同頻率和波長(zhǎng)的光子波/光子粒子組成的平行光束形成并打破鏡面。激光二極管的輸出功率圖接近于一條直線，像極了一個(gè)線性函數(shù)。

圖片

激光二極管會(huì)對(duì)溫度作何反應(yīng)？
最近一篇 SPIE 論文中討論到電影市場(chǎng)普遍使用的 3.5W 紅色激光二極管。見圖表 2，和許多電子設(shè)備一樣，在涼爽的環(huán)境下可以更好地工作（也和人類一樣）。當(dāng)溫度為 25℃（紫色線條）時(shí)，設(shè)備運(yùn)行效率最高，在 3.2 A 電流下輸出功率最高（按 W 計(jì)）。

隨著溫度升高到 55 攝氏度（紅色線條），功率開始下降。如溫度繼續(xù)升高，激光二極管可能停止運(yùn)行。如溫度過(guò)低并在潮濕的環(huán)境中溫度低于露點(diǎn)，可能形成凝結(jié)，大幅縮短使用壽命。因此，將溫度控制在特定的平衡點(diǎn)至關(guān)重要。紅色激光二極管的電光轉(zhuǎn)化效率為 43%，在 638 nm 波長(zhǎng)下效率非常高。在激光熒光體投影機(jī)中，這種方式要比從黃色熒光輪中過(guò)濾提取紅色的效率高出許多。(Hagimoto, 2019 年)

掌控亮度與色彩
要在投影機(jī)中實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度和色彩的精準(zhǔn)控制，答案就藏在激光二極管相關(guān)的物理學(xué)知識(shí)中�？埔暤目茖W(xué)家們開發(fā)了一種高效算法，通過(guò)矩陣數(shù)學(xué)來(lái)解線性方程，從而精確控制電流驅(qū)動(dòng)軟件，匹配選定的色彩目標(biāo)。

這種算法可以在反饋回路中通過(guò)內(nèi)部的色彩傳感器，在溫度波動(dòng)和激光設(shè)備老化的情況下，保持 RGB 激光的輸出功率，確保色彩隨時(shí)間推移保持穩(wěn)定。

算法和軟件的運(yùn)行非常復(fù)雜，但結(jié)果令人欣喜。色彩可以被鎖定在白點(diǎn)目標(biāo)上，不會(huì)隨時(shí)間推移出現(xiàn)色彩漂移，這與燈泡或有所限制的激光熒光輪不同。

LiteLOC 算法可快速適應(yīng)突發(fā)變化（例如熱電冷卻器的調(diào)整等等）。閉環(huán)反饋是一種簡(jiǎn)單有效的方法，可以將控制參數(shù)與反饋參數(shù)直接聯(lián)系起來(lái)。

LiteLOC 的實(shí)際應(yīng)用
實(shí)踐出真知，LiteLOC 非常適合 Christie Griffyn 4K32-RGB 純激光投影機(jī)。如圖表 3 中所示，溫度出現(xiàn)大幅波動(dòng)，在 8 小時(shí)內(nèi)從 25 ℃ 升到了 40 ℃（藍(lán)色線條），LiteLOC 仍能保持色彩一致性（紅色線條表示的 CIE x 和綠色線條表示的 CIE y）。

恒定的亮度
如圖表 4 中所示，Griffyn 可以長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定亮度，當(dāng)溫度發(fā)生大幅波動(dòng)（青色線條），功率仍保持在 85%。你可以使用配備 LiteLOC 的 RGB 純激光投影機(jī)來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境條件不穩(wěn)定的場(chǎng)景，如音樂(lè)會(huì)、戶外投影映射，或者長(zhǎng)期在娛樂(lè)場(chǎng)所中使用，例如環(huán)幕影院或主題公園的黑暗騎乘，這些場(chǎng)所都有別于溫度相對(duì)容易控制的室內(nèi)投影場(chǎng)合。

穩(wěn)定的色彩
45,000 流明的 Christie D4K40-RGB 激光投影機(jī)也使用了 LiteLOC。如圖表 5 所示，即便溫度出現(xiàn)大幅波動(dòng)（藍(lán)色線條）1，它依然能夠保持 DCI-P3 Theater CIE xw、yw 穩(wěn)定在 D63 6300K（0.314, 0.351）的白點(diǎn)�；旧现灰O(shè)置一次亮度就可以“放手不管”，投影機(jī)會(huì)自動(dòng)監(jiān)控校正。如您要在球幕上執(zhí)行多投影機(jī)融合投影，這一功能也會(huì)帶來(lái)諸多幫助。