Os projetores de vídeo trazem a experiência de ir ao cinema para casa com a capacidade de exibir imagens muito maiores do que a maioria das TVs pode oferecer. No entanto, para que um projetor de vídeo funcione com qualidade ideal, ele deve fornecer uma imagem brilhante e exibir uma ampla faixa de cores. Para fazer isso, é necessária uma poderosa fonte de luz embutida.
Nas últimas décadas, diferentes tecnologias de fonte de luz foram empregadas, sendo o laser a mais recente a entrar na arena. Vamos dar uma olhada na evolução da tecnologia de fonte de luz usada em projetores de vídeo a laser e como os lasers estão mudando o jogo.
A evolução dos CRTs para as lâmpadas
No início, os projetores de vídeo e as TVs de projeção empregavam a tecnologia CRT, que você pode imaginar como tubos de imagem de TV muito pequenos. Três tubos (vermelho, verde, azul) forneceram a luz necessária e os detalhes da imagem.
Cada tubo projetado em uma tela de forma independente. Para exibir uma gama completa de cores, os tubos tiveram que ser convergentes. Isso significa que a mistura de cores realmente ocorreu na tela e não dentro do projetor.
O problema com os tubos não era apenas a necessidade de convergência para preservar a integridade da imagem projetada se um tubo desaparecer ou falhar, mas também que todos os três tubos tiveram que ser substituídos para que todos projetassem a mesma cor intensidade. Os tubos também ficavam muito quentes e precisavam ser resfriados por um gel ou líquido especial. Para completar, tanto os projetores CRT quanto as TVs de projeção consumiam muita energia.
Projetores funcionais baseados em CRT são agora muito raros. Os tubos foram substituídos por lâmpadas, combinadas com espelhos especiais ou rodas de cores que separam a luz em vermelho, verde e azul, e um "chip de imagem" separado que fornece os detalhes da imagem.
Dependendo do tipo de chip de imagem usado (LCD, LCOS ou DLP), a luz proveniente da lâmpada, espelhos ou roda de cores, tem que passar ou refletir no chip de imagem, que produz o imagem que você vê na tela.
O problema das lâmpadas
Os projetores "lâmpada com chip" LCD, LCOS e DLP são um grande s alto em relação aos seus antecessores baseados em CRT, especialmente na quantidade de luz que podem emitir. No entanto, as lâmpadas ainda desperdiçam muita energia emitindo todo o espectro de luz, mesmo que apenas as cores primárias de vermelho, verde e azul sejam realmente necessárias.
Embora não sejam tão ruins quanto os CRTs, as lâmpadas ainda consomem muita energia e geram calor, exigindo o uso de um ventilador potencialmente barulhento para manter as coisas frescas.
Além disso, desde a primeira vez que você liga um projetor de vídeo, a lâmpada começa a desbotar e eventualmente queimará ou ficará muito fraca (geralmente após 3.000 a 5.000 horas). Até os tubos de projeção CRT, por mais grandes e pesados que fossem, duravam muito mais. A curta vida útil das lâmpadas exige substituição periódica a um custo adicional. A demanda atual por produtos ecologicamente corretos (muitas lâmpadas de projetor também contêm mercúrio) exige uma alternativa que possa fazer o trabalho melhor.
LED ao resgate?
Uma alternativa às lâmpadas são os LEDs (Light Emitting Diodes). Os LEDs são muito menores que uma lâmpada e podem ser atribuídos para emitir apenas uma cor (vermelho, verde ou azul).
Com seu tamanho menor, os projetores podem ser muito mais compactos, mesmo dentro de algo tão pequeno quanto um smartphone. Os LEDs também são mais eficientes do que as lâmpadas, mas ainda têm alguns pontos fracos.
- Primeiro, os LEDs geralmente não são tão brilhantes quanto as lâmpadas.
- Segundo, os LEDs não emitem luz de forma coerente. O que isso significa é que, à medida que os feixes de luz saem de uma fonte de luz baseada em chip de LED, eles tendem a se dispersar levemente. Embora sejam mais precisos que uma lâmpada, ainda são um pouco ineficientes.
Um exemplo de projetor de vídeo que emprega LEDs para sua fonte de luz é o LG PF1500W.
Digite o Laser
Para resolver os problemas das lâmpadas ou LEDs, pode ser utilizada uma fonte de luz laser. Laser significa Light Amplification by Stimulated Emission de Radiação.
Lasers estão em uso desde cerca de 1960 como ferramentas em cirurgia médica (como LASIK), na educação e negócios na forma de ponteiros laser e levantamento de distância, e os militares usam lasers em sistemas de orientação, e quanto possível armas. Além disso, Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray ou CD player, usam lasers para ler pits em um disco que contém música ou conteúdo de vídeo.
O Laser Encontra o Projetor de Vídeo
Quando usados como fonte de luz de projetor de vídeo, os lasers oferecem várias vantagens sobre lâmpadas e LEDs.
- Coherence: Lasers resolvem o problema de espalhamento de luz emitindo luz de forma coerente. À medida que a luz sai do laser como um feixe único e estreito, a "espessura" é retida ao longo das distâncias, a menos que seja alterada pela passagem por lentes adicionais.
- Baixo consumo de energia: Devido à necessidade de fornecer luz suficiente para o projetor exibir uma imagem na tela, as lâmpadas consomem muita energia. No entanto, como cada laser precisa produzir apenas uma cor (semelhante a um LED), é mais eficiente.
- Saída: Os lasers oferecem maior emissão de luz com menos geração de calor. Isso é especialmente importante para HDR, que requer alto brilho para efeito total.
- Gamut/saturation: Os lasers oferecem suporte para gamas de cores mais amplas e saturação de cores mais precisa.
- Praticamente Instantâneo: O tempo de ligar/desligar é mais parecido com o que você experimenta ao ligar e desligar uma TV.
- Lifespan: Com lasers você pode esperar 20.000 horas de uso ou mais, eliminando a necessidade de substituição periódica da lâmpada.
Assim como na "TV LED", o(s) laser(s) em um projetor não produz os detalhes reais na imagem, mas fornece a fonte de luz que permite que os projetores exibam imagens de gama completa de cores em uma tela. No entanto, é mais fácil usar o termo "projetor a laser" em vez de "projetor de vídeo DLP ou LCD com fonte de luz a laser."
O Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi foi a primeira a usar lasers em um produto baseado em projetor de vídeo de consumo. Em 2008, eles introduziram a TV de projeção traseira LaserVue. O LaserVue usou um sistema de projeção baseado em DLP em combinação com uma fonte de luz laser. Infelizmente, a Mitsubishi descontinuou todas as suas TVs de projeção traseira (incluindo a LaserVue) em 2012.
A LaserVue TV empregou três lasers, um para vermelho, verde e azul. Os três feixes de luz coloridos foram então refletidos de um chip DLP DMD, que continha os detalhes da imagem. As imagens resultantes foram então exibidas na tela.
As TVs LaserVue oferecem excelente capacidade de saída de luz, precisão de cores e contraste. No entanto, eles eram muito caros (um aparelho de 65 polegadas custava US $ 7.000) e, embora mais finos do que a maioria das TVs de projeção traseira, ainda eram mais volumosos do que as TVs de plasma e LCD disponíveis na época.
Exemplos de configuração de fonte de luz a laser para projetor de vídeo
As imagens acima e as descrições a seguir são genéricas; pode haver pequenas variações dependendo do fabricante ou aplicação.
Embora as TVs LaserVue não estejam mais disponíveis, os Lasers foram adaptados para uso como fonte de luz para projetores de vídeo tradicionais em várias configurações.
RGB Laser (DLP)
Esta configuração é semelhante à usada na TV Mitsubishi LaserVue. Existem 3 lasers, um que emite luz vermelha, um verde e um azul. A luz vermelha, verde e azul viaja através de um despeckler, um "tubo de luz" estreito e conjunto de lente/prisma/Chip DMD, e sai do projetor para uma tela.
RGB Laser (LCD/LCOS)
Assim como no DLP, existem 3 lasers, exceto que, em vez de refletir nos chips DMD, os três feixes de luz RGB são passados por três chips LCD ou refletidos em 3 chips LCOS (RGB) para produzir a imagem. Embora o sistema de 3 lasers seja usado atualmente em alguns projetores de cinema comerciais, ele não é usado atualmente em projetores DLP ou LCD/LCOS baseados no consumidor devido ao custo. Existe outra alternativa de baixo custo que é popular para uso em projetores: o sistema Laser/Fósforo.
Laser/Fósforo (DLP)
Este sistema é um pouco mais complicado em termos do número necessário de lentes e espelhos necessários para projetar uma imagem completa, mas ao reduzir o número de lasers de 3 para 1, o custo de implementação é bastante reduzido. Neste sistema, um único laser emite luz azul. A luz azul é então dividida em duas. Um feixe continua pelo resto do mecanismo de luz DLP, enquanto o outro atinge uma roda giratória que contém fósforos verde e amarelo, que, por sua vez, criam dois feixes de luz verde e amarelo.
Esses feixes adicionados se juntam ao feixe de luz azul intocado e todos os três passam pela roda de cores DLP principal, um conjunto de lente/prisma, e refletem no chip DMD, que adiciona as informações da imagem à mistura de cores. A imagem colorida completa é enviada do projetor para uma tela. Um projetor DLP que emprega a opção Laser/Phosphor é o Viewsonic LS820.
Laser/Fósforo (LCD/LCOS)
Para projetores LCD/LCOS, a incorporação de um sistema de luz Laser/Fósforo é semelhante ao dos projetores DLP, exceto que, em vez de usar um conjunto de chip DLP DMD/Roda de cores, a luz passa por 3 chips LCD ou refletido em 3 chips LCOS. No entanto, a Epson emprega uma variação que emprega 2 lasers, ambos emitindo luz azul.
À medida que a luz azul de um laser passa pelo resto do mecanismo de luz, a luz azul do outro laser atinge uma roda de fósforo amarela, que, por sua vez, divide o feixe de luz azul em feixes de luz vermelha e verde. Os feixes de luz vermelho e verde recém-criados se juntam ao feixe azul ainda intacto e passam pelo resto do mecanismo de luz. Um projetor LCD Epson que usa um laser duplo em combinação com um fósforo é o LS10500.
Laser/LED Híbrido (DLP)
Outra variação usada principalmente pela Casio em alguns projetores DLP é o mecanismo de luz híbrida Laser/LED. Nesta configuração, um LED produz a luz vermelha necessária, enquanto um laser é usado para produzir a luz azul. Uma parte do feixe de luz azul é então dividida em um feixe verde após atingir uma roda de cores de fósforo.
Os feixes de luz vermelha, verde e azul passam por uma lente condensadora e refletem em um chip DLP DMD, completando a imagem, que é então projetada em uma tela. Um projetor Casio com um mecanismo de luz híbrido Laser/LED é o XJ-F210WN.
O resultado final
Os projetores a laser fornecem a melhor combinação de luz necessária, precisão de cor e eficiência energética para uso em cinema e home theater.
Os projetores baseados em lâmpadas ainda dominam, mas o uso de fontes de luz LED, LED/laser ou laser está crescendo. Atualmente, os lasers são usados em um número limitado de projetores de vídeo, por isso serão os mais caros. Os preços variam de US$ 1.500 a mais de US$ 3.000, mas você também deve considerar o custo de uma tela e, em alguns casos, lentes.
À medida que a disponibilidade aumenta e as pessoas compram mais unidades, os custos de produção cairão, resultando em projetores a laser com preços mais baixos. Também leve em consideração o custo de substituição das lâmpadas versus não ter que substituir os lasers.
Ao escolher um projetor de vídeo - não importa que tipo de fonte de luz ele use - certifique-se de que ele se adapta ao seu ambiente de visualização, orçamento e gosto pessoal.
