лазерный телевизор что это такое
Лазерные телевизоры: виды и типы
Приобретая домашний кинотеатр, можно столкнуться с проблемой выбора между плазменным телевизором и проектором. Чтобы получить ощущение реального кинотеатра можно приобрести лазерный телевизионный приемник.
Как работает лазерный телевизор?
Каждая современная модель лазерного телевизоры комплектуются крупным дисплеем, создаваемой лазером подсветкой и проектором с коротким фокусом. Поэтому лазерный ТВ не надо крепить под потолком. Чтобы развернулась картинка с диагональю сто дюймов, аппарат можно установить на обыкновенной тумбе. Этот эффект примечательный тем, что лазерный проектор не нуждается в фокусировочных манипуляциях, изображение всегда сохраняет свою четкость, а настройка телевизионного приемника продлится считанные минуты.
Как лазерный телевизор создает оттенки изображения
«Сердцем» проектора является микрочип Digital Micromirror Device с системой микроскопических зеркал, число которых равняется количеству точек на матрице дисплея. Поэтому, например, для разрешения 4K необходимо наличие до 8300000 микрозеркал. Тогда посылаемые лазером лучи отражаются и создают картинку или попадают в тепловую ловушку. Повышенная контрастность достигается тем, что при необходимости создать черные участки точки деактивируются.
Благодаря этому оттенки цветов управляются периодом работы зеркала. Чем дольше оно имеет состояние покоя, тем насыщеннее становится окраска изображения. Обычно изготовители лазерных ТВ пользуются не одним, а тремя обособленными чипами с 2700000 зеркал, которые генерируют красный, синий и зеленый тон. Идентичные условия касаются и лазеров: исходными способны оказаться сжатые лучи света 1-го, 2-х или 3-х оттенков.
В первых двух ситуациях из основного луча выделяются недостающие тона. Полученная картинка увеличивается линзовой системой, после чего транслируется на дисплей.
Как в лазерном телевизоре получается изображение
Например, в телевизорах от производителя Hisense встроена называющаяся X-Fusion схема. Там роль главного присвоена лазеру, окрашенному синим оттенком. Его сформированный линзой пучок пропускается сквозь кольцо из фосфора, приобретая на выходе белый тон. Далее в фильтре RGB он разделяется на три компонента. Повинуясь линзово-зеркальной системе, лучи попадают в чип DMD, изготовленный компанией Texas Instruments и оборудованный поворачивающимися зеркалами.
Интересным фактом является то, что в Hisense Laser TV L5F количество таких микрозеркал составляет 2100000 штук, соответствуя разрешению 1080p. Однако каждое из них может подсвечивать 4 пикселя. В итоге получается квадратная картинка с качеством 4K и размером 10 миллиметров. Дальше с помощью линз она проходит процедуру преобразования и на дистанции 19 сантиметров от проектора делает картинку со 100-дюймовой диагональю.
Уровень яркости генерируемого потока достигает 2700 люмен, позволяя выводить изображение в стандарте HDR. Процент светового охвата соответсвует 84 единицам, а лазер способен работать на протяжении 10–15 лет без ремонта.
Особенности дисплея и поверхности
Проектор создает изображение на любой окрашенной одним цветом поверхности. Но тогда трудно сравнивать яркость с дисплеем телевизионного приемника, поэтому будущий «экран» потребуется подготовить. Традиционно натягивается белое полотно. А для улучшения четкости рекомендуется купить произведенный по технологии Ambient Light Rejecting экран, супертонкая структура которого успешно победит внешнюю засветку.
Микроскопический рельеф отразит идущий от проектора свет к зрителю, заблокировав летящие по иным направлением лучи. Благодаря такой особенности яркость изображения не потускнеет даже при включенной лампе накаливания или дневном свете солнца. Каждый изготовитель пользуется своими алгоритмами для создания дисплея ALR. Поэтому материал покрытия определяется двумя штуками характеристик.
Их роль играет коэффициент отражения по направлению к светильнику и участок видимости, где первое свойство больше единицы. Для устройства Laser TV L5F указанные значения соответствуют 2 и 50 градусам. Образующаяся контрастность проецируемой картинки равняется пропорции 2000:1, а угол горизонтального обзора здесь наибольший.
Еще одним преимуществом Hisense L5F является то, что дисплей продается в свернутом состоянии и собирается за несколько минут. Так как он не потребляет электричества, то энергосбережение системы будет значительно выше, чем у обычных ЖК телевизоров. Например, у рассматриваемой модели он равняется всего пятисот ваттам.
Звук в лазерном ТВ
Кроме изображения, телевизионный приемник должен издавать звуковое сопровождение. Поэтому здесь можно выбрать несколько вариантов. Большинство изготовителей размещает акустическую систему в корпус своих проекторов. У устройства Laser TV L5F она выглядит стереосистемой мощностью 30 ватт, которая может работать с применением технологии под названием Dolby Atmos.
В аппарате Sonic Screen Laser TV излучатели расположены за дисплеем. Напоминающие соты диффузоры рассеивают звук по всему полотну, позволяя глубже нырнуть в происходящие на дисплее события. Также можно приобрести отдельную колонку, после чего подключить ее с помощью кабелей или по беспроводной сети.
Дополнительные возможности
Современный лазерный ТВ не уступает обыкновенному не только качеством проецируемой картинки. Здесь существуют телевизионные тюнеры, богатая коллекция разъемов и беспроводные адаптеры. Действует технология Upscaling, благодаря которой любой фильм масштабируется до формата 4K. В ТВ от корпорации Hisense существует игровой режим, где характеристика input lag сокращается до двадцати миллисекунд. Также внутри стоит ОС VIDAA, предоставляющая доступ к полному набору «умных» функций от открытия YouTube до инсталляции постороннего софта.
Что такое лазерный телевизор и как он работает: новая ступень эволюции
Содержание
Содержание
Обустраивая домашний кинотеатр, пользователь сталкивается с выбором: отдать предпочтение классическому TV или проектору, чтобы было как в настоящем кино? У обеих технологий есть как свои плюсы, так и минусы. Но есть отличный компромис — лазерный телевизор, состоящий из короткофокусного проектора с лазерной подсветкой и большого экрана. Поговорим о нём.
Отличие телевизоров от проекторов
У телевизоров ярче и сочнее изображение, и оно не так сильно выцветает при внешнем освещении, но картинка у проекторов формируется отраженным светом, а значит, глаза будут значительно меньше уставать.
Экран телевизора нельзя «растянуть», а вот изображение проектора можно масштабировать вплоть до 200 дюймов, но для этого придется переоборудовать всю комнату: покрывать стену специальной краской или вешать полотно, а сам прибор закреплять на другом конце помещения.
Цена телевизоров с диагональю 100 дюймов сопоставима со стоимостью квартиры, при этом, даже недорогие проекторы могут легко выдать изображение больше. Время задержки у проекторов меньше, что означает комфорт в играх, но при работе они излучают шум, отвлекающий от просмотра. Лампы проекторов придется менять через каждые 4000-6000 часов, ЖК панели же могут проработать и 30 лет, но, при этом, пиксели подвержены выгоранию.
Впрочем, существуют технология, которая позволила совместить достоинства обоих подходов, зовется она – лазерное телевидение. Идеи, легшие в ее основу, были заложены еще в 60-х годах прошлого века, но тогда созданные образцы оказались слишком дорогим удовольствием, и проект был заморожен. Второе дыхание технология получила в 2006 году, когда компания Novalux представила миниатюрную лазерную платформу Necsel. Поначалу распространение получили решения с обратной проекцией (RPTV), которые, по сути, были теми же проекционными телевизорами, только обычный свет тут заменялся лазерным лучом. Гораздо интереснее выглядят получившие распространение в последние годы лазерные телевизоры с фронтальной проекцией (FPTV), где первенство держит компания Hisense, впрочем, и другие производители потихоньку подтягиваются.
Из чего состоит Laser TV?
Современный лазерный TV состоит из двух основных частей: специального экрана и короткофокусного лазерного проектора. Его не нужно вешать под потолком в нескольких метрах от экрана, достаточно поставить его на тумбу в паре десятков сантиметров, чтобы развернуть изображение, диагональю 100 дюймов. Это достигается в том числе и за счет того, что лазерные проекторы не нужно фокусировать – картинка всегда будет четкой. В итоге, подключение и настройка такого устройства займет считанные минуты.
Специальный экран и короткофокусный лазерный проектор, который достаточно поставить в паре десятков сантиметров, чтобы развернуть изображение диагональю 100 дюймов
Устройство лазерного проектора
Главным элементом в проекторе является DMD-чип (Digital Micromirror Device), в котором размещена система микрозеркал. Их количество должно соответствовать количеству пикселей, и для 4K-разрешения составляет 8.3 млн штук. Лазерные лучи либо отражаются и формируют изображение, либо уходят в тепловую ловушку. Здесь кроется один из секретов высокой контрастности: по аналогии с AMOLED-экранами, когда необходим черный цвет, то соответствующие пиксели просто выключаются, в отличие от традиционных проекторов, где даже черный участок на матрице остается прозрачным. Оттенки цветов контролируются временем включения зеркала – чем дольше, тем цвет насыщеннее.
В качестве исходного, генерируется лазер синего цвета
На практике, часто используют не один чип, а три отдельных (с 2.7 млн зеркал) для каждого цвета (красный, зеленый, синий). Тоже справедливо и для лазеров: исходными могут быть лазеры одного, двух или трех цветов. В первых двух случаях, из исходного выделяется недостающие цвета. Сформированное изображение с помощью линз увеличивается и уже затем передается на экран.
Экран отражает внешний свет
Hisense используют схему, получившую название X-Fusion. В качестве исходного, генерируется лазер синего цвета. Собирающая линза формирует пучок, проходящий через фосфорное кольцо, после которого, свет становится белым. Далее пучок проходит через RGB-фильтр, который разделяет его на три составляющих. С помощью системы линз и зеркал, лучи поступают в DMD-чип от Texas Instruments с вращающимися зеркалами. Интересно, что в модели Hisense Laser TV L5F их всего 1080p (2.1 млн), но каждое способно подсвечивать четыре пикселя. На качестве это не отражается, но стоит в производстве заметно дешевле.
В итоге формируется 4K изображение, размером 1×1 см. Далее, картинка преобразуется с помощью высокоточных линз без потери качества и рассеивания света, и уже на расстоянии 19 см от проектора формируется изображение диагональю 100 дюймов. Яркость выдаваемого потока составляет 2700 люмен, этого достаточно, чтобы поддерживать все современные стандарты HDR. Цветовой охват составляет 84% DCI-P3, а заявленный ресурс лазера 25 000 часов (10-15 лет эксплуатации).
Экран и поверхность
Как известно, проектор может формировать изображение на любой однотонной поверхности, но тогда изображение будет трудно сравнить по яркости с экраном телевизора, да и текстура будет тоже заметна, поэтому лучше ее специальным образом подготовить.
В первом приближении, подойдет обычное натянутое белое полотно, для можно использовать специальную светоотражающую краску, но наиболее практичный вариант – пассивный экран, выполненный по технологии Ambient Light Rejecting (ALR) из нескольких слоев. Экран состоит из тонкой микроструктуры, способный бороться с главным врагом проекторов – внешней засветкой, поэтому их еще называют контрастными или экранами с усилением. Микрорельеф такого полотна способен отражать свет от проектора в сторону зрителя, а вот все, что поступает по другим векторам – блокируется. Это позволяет показывать сочную и яркую картинку даже при включенном внешнем освещении.
Каждый производитель использует собственные наработки для производства ALR-экрана, поэтому материал покрытия принято характеризовать двумя величинами: коэффициентом усиления (коэффициентом отражения в направлении источника света) и углом обзора («сектором видимости», в котором коэффициент отражения превышает единицу). Для Hisense Laser TV L5F эти параметры равны 2 и 50° соответственно. Получаемая контрастность изображения составляет 2000:1. Угол обзора по горизонтали тут максимальный, при этом, поскольку изображение сформировано на поверхности, то никакого выцветания тут нет.
Еще одно преимущество Hisense Laser TV L5F состоит в том, что экран поставляется в свернутом виде, что значительно облегчает его транспортировку, а собирается он за считанные минуты. Так как экран пассивный и не требует питания, то и энергопотребление системы будет заметно меньше, чем у классических жидкокристаллических телевизоров, например, Laser TV L5F потребляет всего 350 Вт.
Конечно, не меньше изображения важен и звук. У пользователя есть несколько вариантов. Большинство производителей встраивают акустику непосредственно в проектор. У Laser TV L5F она представляет собой стереосистему мощностью 30 Вт с поддержкой технологии Dolby Atmos. В 88-дюймовой модели Sonic Screen Laser TV, излучатели находятся за экраном, в специальные сотообразные диффузоры распределяют звук по всему полотну, что позволяет глубже погрузиться в происходящее на экране. Наконец, пользователь всегда может докупить отдельный саундбар и подключить его проводным или беспроводным способом.
Sonic Screen Laser TV, излучатели находятся за экраном, в специальные сотообразные диффузоры распределяют звук по всему полотну
Кстати, лазерные телевизоры не уступают обычным не только по качеству изображения. Здесь есть ТВ-тюнеры и широчайший набор разъемов для проводного подключения, а также беспроводные модули. Работает функция Upscaling, позволяющая увеличить любой контент до 4K. В телевизорах Hisense есть специальный «Игровой режим», в котором input lag сокращается до 20 мс, что делает его по скорости срабатывания сравнимым уже не с телевизором, а монитором. Кроме того, внутри установлена операционная система VIDAA, которая позволяет пользоваться полном набором Smart-функций: от просмотра YouTube до установки сторонних приложений.
Итак, выделим основные преимущества технологии лазерных телевизоров, по отношению к прочим технологиям:
Лазерные телевизоры — преимущества, недостатки, будущее
В мире существует уже немало дисплейных технологий. Многие из них не известны простому потребителю по причине того, что до их коммерческого использования дело так и не дошло. Другие, наоборот, смогли найти реальное воплощение и завоевали определенную долю на рынке. Лидерство по продажам в настоящий момент удерживают жидкокристаллические (LCD) модели и плазменные телевизоры, но и те и другие отнюдь не лишены недостатков. Производители продолжают искать пути для улучшения имеющихся наработок и реализации новых технологических решений. Одна из наиболее перспективных дисплейных технологий в настоящее время – это телевидение, основанное на использовании лазерных лучей. Лазерные телевизоры представляют собой проекционные аппараты, которые обеспечивают очень высокое качество изображения. В чем преимущества данной технологии и что пока мешает ее массовому распространению? Об этом и поговорим в этой статье.
История вопроса
Еще в 60 – 70-е годы родилась идея о том, чтобы использовать в проекторах лазерные лучи вместо обычных источников света. Путем экспериментов с использованием трех лазерных лучей (RGB) в проекторах было доказано, что такая разработка имеет право на жизнь. Преимущество лазеров состоит в том, что они обладают большей яркостью в сравнении со стандартными лампами. Соответственно, лазерные ТВ, по задумке их создателей, должны были обеспечить лучшую цветопередачу и пониженное потребление энергии. В 1969 Texas Instruments оформила патент, который позволял компании применять лазеры в ТВ-проекторах. Уже в тот момент казалось, что в мире вот-вот произойдет настоящая революция, которая должна привести к рождению телевидения с более качественной картинкой. Кроме того, применение лазеров должно было сделать проекторы более компактными и легкими в сравнении с действующими моделями.
Но по мере исследования и развития лазерной технологии возникли существенные трудности. Они касались, в первую очередь, сложности модуляции лазерного пучка и проявления зернистости изображения за счет изменения итоговой амплитуды когерентных волн. Качество изображения было превосходным, однако картинка приводила к быстрому утомлению глаз. Это объяснялось тем, что у лазера слишком узкий спектр излучения. В окружающем нас мире не существует объектов, которые способны излучать свет с таким узким спектром, поэтому для человеческого глаза это непривычно. Но все же главная причина, почему лазерные ТВ так и не поступили в розницу в начале 70-х годов, состоит в том, что они оказались очень дорогими для рядовых пользователей. Производителей оттолкнула очень высокая себестоимость производства лазерных проекторов.
Таким образом, появление лазерных телевизоров на рынке задержалось более чем на три десятка лет. Ситуация не менялась вплоть до 2006 года, когда на выставке CES компанией Novalux была продемонстрирована лазерная платформа Necsel вкупе с твердотельными источниками света. Данная платформа разрабатывалась в течение восьми лет. Новая разработка открыла путь к созданию компактных ТВ-проекторов, обеспечивающих получение высокого качества картинки. Впоследствии Novalux была поглощена австралийской Arasor, которая имела серьезный опыт в разработке передовых оптических технологий. Мировые производители всерьез обратили внимание на новое направление и занялись разработкой ТВ с использованием лазерной технологии.
Mitsubishi LaserVue TV
Самой настойчивой в этом направлении стала Mitsubishi, которая уже в том же 2006 году объявила о разработке прототипа, где в роли источников света использовались лазеры Novalux. Спустя год прототип лазерного ТВ был продемонстрирован компанией Sony. Настоящий прорыв произошел в 2008 года, когда Mitsubishi на очередной выставке потребительской электроники CES представила первый в мире лазерный телевизор, запущенный в массовое производство. Это была 65-дюймовая модель LaserVue TV, которая вызвала огромный ажиотаж среди журналистов, экспертов и рядовых потребителей.
Новинка, по словам производителя, обеспечивала в два раза больший цветовой охват в сравнении с существующими моделями. Коммерческий лазерный ТВ поддерживал разрешение FullHD и имел полный набор интерфейсов, включая четыре HDMI разъема и вход для 3D-очков. Впрочем, с течением времени шум вокруг телевизора Mitsubishi несколько поубавился, поскольку компания долгое время не могла запустить его в серию, демонстрируя свой инновационный продукт исключительно на выставках.
В силу разных причин, о которых будет сказано ниже, от разработки лазерного телевидения отказались компании Epson и Sony. А вот Mitsubishi и Arasor/Novalux по-прежнему являются самыми активными игроками в этом сегменте, но у них сегодня появились другие конкуренты. Например, компания Asia Optical Co. Inc., разрабатывающая планы по выпуску новых моделей лазерных ТВ. В настоящий момент на рынке уже доступно достаточное число моделей лазерных телевизоров, хотя ажиотажного спроса на них не наблюдается. Но радужные перспективы лазерных телевизоров очевидны и в недалеком будущем, если производители смогут преодолеть отдельные трудности, они способны убрать с рынка плазму и обычные жидкокристаллические панели.
Принцип работы
Лазерное телевидение относится к проекционным системам. Но только вместо обычных ламп используются яркие лазеры. По сути, это дальнейшее развитие телевизоров с обратной проекцией. В современных лазерных моделях вместо ртутных ламп UHP, которые устанавливаются в проекционные ТВ, используются полупроводниковые лазеры. Применение лазера позволяет убрать некоторые элементы конструкции телевизора, включая, например, подвижные зеркала, цветовые фильтры, разнообразные поляризаторы и многое другое. Также здесь отсутствует необходимость осуществлять фильтрацию и разделение светового пучка от лампы на различные цвета. Вследствие этих особенностей проекционный ТВ получается достаточно компактным. Вдобавок, уменьшается энергопотребление. А яркость и контрастность картинки, наоборот, повышаются.
В обычном проекционном телевизоре световой поток от ламп проходит через движущийся диск, где размещаются цветные светофильтры. Далее световой пучок преодолевает специальный тоннель, чтобы обеспечить равномерное распределение потока света. Только после этого свет попадает на поверхность микрозеркал и формируется картинка. С лазером вся схема существенно упрощается. Лазеры излучают синий, красный, и зеленый лучи, которые проецируют свет непосредственно на матрицу микрозеркал, без необходимости применения фильтров или цветового диска.
Неотъемлемой частью лазерного ТВ является сам проектор, который может быть выполнен на основе жидкокристаллических матриц, микрозеркал (DLP) или на базе жидких кристаллов на кремниевой подложке (LCOS). Поэтому реализация лазерных моделей также может быть различной. Mitsubishi, в частности, использует в своих лазерных ТВ технологию цифровой обработки света DLP. Важно то, что лазерные лучи могут как формировать изображение, так и являться источником света для подсветки картинки на дисплее.
Преимущества
Кратко перечислим основные плюсы лазерных моделей перед конкурентными технологиями, в частности, перед ЖК и плазменными ТВ:
Недостатки
Если лазерные телевизоры так хороши, почему же до сих пор они не пользуются повышенным спросом? Просто потому что любая технология не лишена определенных недостатков. От того, насколько преодолимы и решаемы эти трудности, в конечном счете, и зависят перспективы того или иного аппарата. В случае с лазерными телевизорами можно назвать несколько таких технологических минусов.
Во-первых, по-прежнему вызывает определенные сомнения безопасность лазерных проекционных ТВ для зрения человека. Качество изображения и цветопередача в таких телевизорах максимально приближены к границам восприятия глаза, что может вызывать утомляемость. При длительном просмотре фильмов на экране лазерного телевизора зрение серьезно напрягается. Это может приводить даже к его ухудшению. Впрочем, подобного рода опасения высказывались и по поводу пресловутой 3D-технологии. В любом случае можно сказать, что аспекты влияния лазерного телевидения на человека пока не изучены до конца. Компания Mitsubishi категорически опровергает мнение о том, что быстрое утомление глаз зрителя является существенным недостатком лазерных ТВ. Производители сегодня используют специальные рассеивающие фильтры, которые, по их словам, полностью исключают любую опасность лазерного телевизора для здоровья потребителей.
Другой недостаток – некоторая «рябь» изображения вследствие того, что у светового луча, формируемого лазером, слишком узкий волновой диапазон. Эта проблема постепенно решалась с начала 70-х годов. Для ее решения производители сегодня также устанавливают рассеивающие элементы, но они, к сожалению, сказываются на общей стоимости проекционной системы. Кроме того, возникает проблема производства лазерных телевизоров одновременно компактных размеров и высокой мощности. Все же лазерные ТВ могут пока рассматриваться исключительно в качестве решения для высококлассных домашних кинотеатров, а не в роли, например, компактного телевизора для кухни. У той же компании Mitsubishi в ассортименте представлены модели с диагональю 65 и 75 дюймов. То есть они пока не могут составить конкуренцию жидкокристаллическим панелям в сегменте небольших моделей. Хотя работы в этом направлении ведутся.
Однако главным недостатком лазерных телевизоров остается цена и их доступность для массового потребителя. Несмотря на то, что производителям удалось существенно снизить стоимость лазерного телевидения для массовой аудитории, это никак не повлияло на их рыночные перспективы. Все благодаря тому, что за это время цены на плазму и ЖК-панели сопоставимые по размерам экрана также снизились. По цене лазерные телевизоры проигрывают своим конкурентам и маркетологи пока не могут нащупать для этих аппаратов подходящую нишу. В результате, лазерные ТВ остаются за пределами массового рынка и выпускаются ограниченными сериями для людей, любящих различные технологические новинки.
Резюмируя, можно сказать, что лазерное телевидение – это технологии завтрашнего дня. Пока недостатки таких телевизоров перевешивают преимущества для массовой аудитории, однако по мере дальнейшего развития технологии ситуация будет кардинально меняться. Вероятно, в ближайшем будущем лазерные телевизоры позволят нам насладиться более сочной и объемной картинкой при просмотре фильмов и телевизионных программ.