激光光源為3D“亮變”而來

    在第十九屆北京國際廣播電視電影設備展覽會（BIRTV）上，激光顯示知名企業中視中科發布了全球首臺應用激光光源的3D數字電影放映機。這場以“亮·變”為主題的發布會上，激光3D電影放映機向電影業內人士展示了激光光源帶來的震撼性效果，其一舉打破了制約3D電影發展的亮度、色彩、舒適度等技術性難題。發布會上北京8家知名影院與中視中科簽署了合作推廣協議。

    目前3D電影熱潮席卷全球，為電影制作、發行和放映帶來巨大的商業機遇。2008年我國僅有3D影院銀幕100塊，今天已超過800塊，成長迅猛。但3D電影并非沒有缺陷，特別是亮度。很多國內外業內專家認為，3D電影無論使用主動還是被動技術其發光效率只有原來的30%，這將讓觀影者無法忍受，3D電影的放映質量存在硬傷。提高放映品質是3D電影存在、發展的必然趨勢。

    傳統數字電影放映機受到燈泡光源特性的局限，大幅提高畫面質量的空間已經被“封殺”。作為革命性的激光光源將使3D實現前所未有的亮度與色彩表現，為3D電影帶來質的改變與飛躍。在2010年美國電影產業博覽會（Showest）上，有眾多廠商推出了將應用于電影放映的激光光源，以應對3D對光源的新要求。更有媒體分析人士稱，電影的激光光源時代正在來臨。

    在“亮·變”激光3D電影放映機產品發布會上，有技術負責人介紹，這次中視中科展出的是更換了激光光源的巴可DP1500， 在同樣的光通量輸出下，使用激光光源產生的視覺亮度是燈泡光源的1.3倍以上。

    激光是高純度的光，在數字電影放映機上，激光的光能量100%被利用，而從氙燈光源的光譜特性上可以看到，可見光能量大約只能占到氙燈輸出總光能量的 1/3– 1/2， 在電影放映機上氙燈光源的實際能量利用率低于20%，佩戴眼睛的3D電影光能利用率則更低。

    激光是線寬小于 1nm 的高純度光，因為沒有氣體放電燈的紫外或紅外無用光譜，作為顯示光源，紅、綠、藍三原色激光器發出的光可以100%被數字電影放映機利用。

    圖1、氙燈燈泡和激光光源的比較

    目前氙燈最大輸出功率 6500-7000 瓦，在巴可或科視的 3片 DLP 技術數字電影放映機上可以實現3萬流明的光通量輸出。在當前影院常用的15000流明光通量規格的放映機上，需要4000瓦左右的燈泡。如果放映 3D 影片，就需要大功率的燈泡以保證銀幕亮度，而大功率燈泡的使用費用是非常昂貴的。

    激光光源采用多臺中高功率紅、綠、藍激光器疊加輸出高功率，從理論上講沒有極限功

    率限制。目前在巴可或科視的 3 片DLP 技術數字電影放映機上，使用光功率總計約150瓦的紅、綠、藍激光器就可以實現15000流明光通量輸出，并且如果實現 3 萬流明的光通量輸出，只需要增加激光器的數量就可以，即 3 萬流明輸出的激光光源壽命與 1 萬流明的一致，并不增加單位成本。

    同時，采用下一代的激光3D電影放映解決方案讓人想到的是高昂的綜合更換成本，事實上恰恰相反。該方案對現有設備具有良好的兼容性，在升級改造過程中，無需更換設備與屏幕，光通量可提高至30000lm。

色彩豐富使3D效果更出眾

    激光電影放映機采用紅、綠、藍三基色激光作為光源，激光的光譜帶寬窄，是真正的高純色的紅、綠、藍三基色光源，激光投影機能實現自然界中90%以上的人眼可識別色彩，是傳統投影的2倍以上。基于此，激光光源具有更高的色彩灰度表現能力，圖像層次感強，極大增強了3D立體效果。

    數字放映機色域覆蓋率的大小，是基于光源的紅、綠、藍三原色的CIE x，y色品坐標值所限定的。（見圖2、表1）

    圖2、色域覆蓋率圖

    表1    CIE色品坐標

    傳統的電影放映技術，其影像色彩主要通過膠片來呈現，膠片的洗印及光源的光譜決定了放映出來的影片色彩。正片膠片實際是一種模擬的成像方式，正片底片就是濾光器，過濾光源發出的光從而成像，所以膠片成像是一種減色成像。目前的數字電影放映機，基于3DLP成像單元，對每個像素進行控制，經光源照射，分別形成不同亮度的紅、綠、藍畫面，再進行疊加形成彩色圖像。數字電影放映機與HDTV -樣采用的是一種加色算法，只是數字電影放映機采用氙燈加濾光器實現的色彩空間比HDTV實現的RGB色彩空間要大。DCI的《數字影院系統規范》中的色彩標準是建立在SMPTE 432-l工程準則基礎上的，SMPTE規定的數字影院最小色彩范圍的色彩空間與NTSC色彩范圍相接近，是基于目前DLP數字放映機氙燈的三原色色彩空間的。激光光源由于使用純度非常高的紅、綠、藍三原色光源，能實現遠遠大于傳統NTSC或DCI最小色彩范圍的色彩空間，能展現大部分人眼可以識別的色彩。

    根據DCI檢測標準，數字電影放映機的白平衡點色域坐標為x=0. 314，y=0. 351，這點與電視領域中歐美的6500K、日韓的9300K色溫不同。而無論采取哪種白場色度標準，對于紅、綠、藍三原色可以分別精確控制的激光光源來講都是很容易實現的，而氙燈光源則需要通過濾色器來控制，結果不僅降低了光源的光利用效率，而且對色度不容易做到靈活的調整控制管理。

唯一可做到免維護的電影光源方案

    在使用壽命方面，激光光源壽命長，低衰減，可以長時間連續工作，并且長期無需更換，壽命大于20000小時，而高功率氙燈壽命只有500小時，是激光的1/40。

       表2、數字電影放映機氙燈燈泡保修時間

    同時在使用安全性方面，充有超高壓氣體的大功率氙燈有炸燈危險，且存在汞污染長期使用須更換燈燈泡。激光器的組成為半導體、晶體元件，沒有高壓結構，無炸燈危險，無汞污染，正常工作幾年無需維護。

    在“亮變”發布會上，北京知名影城：成龍耀來、新世紀、首都華融、博納優唐、星美、嘉裕金逸、萬達、華星等均與中視中科簽署合作推廣協議，北京的影迷不久便可以欣賞到激光3D電影放映機帶來的震撼效果。

    據了解，中視中科已申請超過110余項激光顯示相關專利，涉及激光顯示的主要關鍵環節，全面覆蓋材料、激光器件、勻場、消相干和整機技術。公司擁有的專利數占中國專利總數的90%，在全球相關企業中擁有激光顯示專利數排名前三，中視中科激光顯示技術尤其是產業化能力已進入世界先進水平。

    在激光投影產品應用方面，中視中科在北京奧運會、殘奧會期間，激光前投影設備作為主顯示終端服務奧運主運行中心（MOC），因其在穩定性、可靠性、亮度、色彩、連續工作能力等多方面的卓越表現贏得了奧組委高度贊揚；同年,由中視中科研制的世界首臺遵循DCI國際數字電影規范的10000lm激光數字電影放映機通過了中國計量科學研究院檢測，隨即先后在北京、南京知名院線投入商業運營，取得了良好的商業運營成績。

    2010年4月中視中科為上海世博會中國館提供的兩臺20000lm共40000lm激光工程投影機正式投入運營。激光投影機每天持續15個小時不間斷工作，其卓越性能在世博會上得到了完美展現。伴隨著激光顯示設備在高端投影領域的不斷應用，標志著我國的激光顯示產品市場化工作已經處于世界前列。