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RGB激光 VS 小间距LED,一文看懂高端电影院线屏幕

2018/9/14 10:21:51 人评论

与传统商业应用的大屏幕画面相比,影院对于画面的亮度以及画质有着更高的要求,它需要借此黏住忠实的影迷们,而非一次性商业展示。如果不能够呈现卓越的靓丽色彩和清晰度的画面,观影者有可能宁愿待在家里而不会再次来消费,效益问题也就不用说了。所以近年来越来越多的院…

与传统商业应用的大屏幕画面相比,影院对于画面的亮度以及画质有着更高的要求,它需要借此黏住忠实的影迷们,而非一次性商业展示。如果不能够呈现卓越的靓丽色彩和清晰度的画面,观影者有可能宁愿待在家里而不会再次来消费,效益问题也就不用说了。所以近年来越来越多的院商在扩建时,开始非常谨慎采购设备,选择更优质方案,来保证自身的价值最大化。


首先要说的就是电影放映厅光源的变化,传统的电影放映机大都采用高压气体放电灯(HID)作为光源,一个灯泡在高亮的模式下,仅仅能使用几百个小时,放映一场电影的成本很高,为电影院带来了很大的成本负担。有些影院为了压低成本,使用亮度已经衰减的灯泡来放映影片,这就是很多观众反应画面亮度不够的原因。另外灯泡在色彩、能耗方面都有劣势,在当今这个时代,尤其是家用电视越来越大、视觉效果越来越好的背景下,已经不能满足影迷们的观影需求。


随着观众的眼睛逐年挑剔,院方则必需要与时俱进,以牢牢抓住消费者的需求。于此同时,设备厂商也明锐地嗅觉到这一趋势,在近年不断在新光源上加大研发力度。如氙灯和激光光源技术,其早已被应用到数字影院放映机,而2017年,三星把高亮小间距LED屏对准高端数字放映机领域,电影领域一时狼烟四起,那么各大光源有什么亮点?谁会在技术和成本的厮杀中脱颖而出呢?


投影系同门厮杀:RGB激光、荧光粉激光、氙灯


氙灯大家都很了解,那么什么是RGB激光和荧光粉激光,他们之间有什么不同?


RGB激光显示技术是采用红、绿、蓝三基色激光器,按照一定的比例配比,直接耦合成白光输出。


RGB激光 VS 小间距LED,一文看懂高端电影院线屏幕 1.png


激光荧光粉显示技术则是采用单色激光(即蓝光或红光激光),结合含有红、绿、黄等荧光粉的单种或多种颜色旋转荧光粉色轮技术而产生白光的激光放映技术。


RGB激光 VS 小间距LED,一文看懂高端电影院线屏幕 2.png


本次一文读懂选取了全球电影投影机的龙头品牌:巴可,并在其产品中选取了RGB激光、荧光粉激光和氙灯电影放映机中市占率最高的三款作对比。


RGB激光 VS 小间距LED,一文看懂高端电影院线屏幕 3.png


结论:维护成本上,激光完胜氙灯。


>>亮度PK:RGB激光>荧光粉激光>氙灯


在电影放映的各种指标中,色域和亮度是最重要的两个指标。


先讲亮度,为什么亮度重要?


为什么我们看3D影片的总觉效果不佳?其实这和投影画面的亮度有很大的关系。因为3D技术的原因,现在被动3D眼镜都会很大程度的降低影片的亮度。而亮度其实是画面质量的重要一环。没有亮度画面的明暗对比就出不来,对于3D影片来说,眼镜带来的亮度衰减使得画面的效果就打折扣了,因此投影机的亮度不够,真的是非常的致命。


目前很多影院3D影片的亮度只是2D影片亮度的15%到30%


所以我们来对比价格差异不大的荧光粉激光和氙灯,对比度和放映机输出亮度都是荧光粉激光获胜,而RGB在这两方面更是大幅领先。


>>色彩PK:RGB激光>荧光粉激光>氙灯


那为什么同样是激光,RGB要近350万,而荧光粉只需80万,原因除了翻数倍的亮度之外,就是色彩。


从目前来说,在色域方面最为电影行业接受是DCI-P3标准。氙灯则是最接近就这个标准的光源。


而激光荧光体在色彩转换的过程中,有50%以上的光能被损耗,转化效率低下,直接导致了画面亮度的降低。为了达到目前数字电影机普遍适用的DCI P3色彩标准,工程师不得不牺牲亮度,保证色彩。所以荧光粉激光目前只能基本满足DCI色域,在色彩上和氙灯差距不大。


RGB激光光源发射光谱为线谱,输出光谱宽度极窄,使得色彩纯度接近 100%,因而色彩分辨率高,色彩饱和度为传统显示的100倍以上,因此人眼所能看到的色域中,液晶只能再现27%,等离子为32%,而激光的理论值超过90%。同时理论上只有独立波长才可以达到色域能最高标准的Rec.2020色域,这一点也是唯独RGB技术可以实现的。


那么刚提到Rec.2020色域和上文提到电影行业标准DCI-P3差距有多大呢?


请看下图:


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由此图可见,Rec.2020在色域方面全面超越DCI-P3


结论:


维护成本:荧光粉激光<RGB激光<氙灯

亮度:RGB激光>荧光粉激光>氙灯

色域:RGB激光>荧光粉激光>氙灯


高端市场的对决:RGB激光 VS 小间距LED


由于LED电影屏还未大规模量产,所以选取三星于2017年7月研发的首款商用LED电影屏“Cinema LED”中的一些参数作为对比。


>>亮度:LED屏胜


这块屏幕融合了集成HDR技术,这面纯黑屏幕的峰值亮度将比传统投影仪高10倍,达到500尼特(146 fL),这块LED电影屏,尺寸为10240x5400x68(mm),通过换算我们可以粗略得到输出亮度为110000lm,高于RGB激光


>>色域:RGB激光胜


Cinema LED在HDR技术的加持下能够在峰值亮度下呈现完美的色彩准确度(DCI-P3色域),但是DCI-P3色域离RGB激光达到的Rec.2020色域还有一段差距。


>>维护成本:RGB激光胜


RGB是固态光源,无需时常更换光源,30000小时后光衰减20%。而三星方面称提供超过100,000小时的持续亮度,从而在五年的时间内提供低于激光投影机的总体成本。


但我们需要考虑这款电影屏使用约880万颗LED,而目前大部分所见的LED屏多多少少都有坏点,如果不及时进行维修,就会形成扩散,进而影响别的正常亮点,最终导致显示屏部分或整体显示不正常。如果换灯泡的话维修起来会很困难,通过换LED屏单元的话,又会提升LED大屏的维护成本。


>>其他缺点


激光:


激光放映机的机身上,会找到一个标签,如下图


RGB激光 VS 小间距LED,一文看懂高端电影院线屏幕 5.jpg


它表示放映机最佳工作环境,温度应该控制在20℃-26℃,这个是对激光光源最有利的条件,也是保证激光较长寿命运行的基础。显然,激光一旦开启,温度迅速升高,很快就会变得很热。这时,就需要一套外部特制的冷却系统为光源乃至放映机整体降温。


冷却系统中的外部的液冷系统体积较大,达到701 x 701 x 800 毫米,再加上放映机本身体积744 x 1445 x 706 毫米,对影院面积要求较高,而且为了保证良好运作还需要每周清洗底面的过滤网。


LED:


1.Cinema LED电影屏长10.3米,这个尺寸对于 LED 屏幕来说已经非常大了,但它还是比普通的电影银幕小一些——通常电影屏幕标准是13.5米到21.6米长。


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2.传统银幕的建声是将左右主扬声器、中置扬声器和低音喇叭放在透声银幕的后面,在安装的时候也有很大的自由度。目前可透声LED幕布仍在研发阶段,音响只能安装在屏幕下方,对声场定位技术要求高,短时间会增加成本。


那么在性能和成本上都不占优势的LED,是否只是厂家的噱头,无法与激光投影的竞争中生产下来呢?


不一定!


Mini LED在电影屏的前景:


2018年开始,新一代大尺寸液晶生产线的量产,8K概念会成为即4K之后的另一个热点。这一点上电影业不会例外。而数字放映机产业现在还没有可靠的,用于8K放映的高品质方案。目前,小间距LED技术已经日益成熟,利亚德、奥拓电子等厂商都已经推出8K小间距显示屏。


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同时8K的需求在将来就可能会需要应用到Mini LED技术,Mini LED技术可以解决像素颗粒化问题,不过Mini LED更小尺寸,同尺寸屏幕需要更多单元,那么坏点出现的几率更高,维护成本更贵,因此Mini LED电影屏还需一些时日。


随着特效大片在全球的风靡,电影院市场颇为重视画面更新率(High Refresh Rate)。一般数位电影院画面更新率为24 fps,采用LED小间距显示屏,影像呈现上画面更新率即可透过显示屏解决,大幅拉高影音感官享受,甚至达到类3D功能。未来随着3D裸眼技术更可为显示屏于电影院市场带来不同商机。


目前 3D 眼镜分为快门式与偏光式两种技术。偏光式3D技术眼镜成本便宜,占据市场主流。而快门式3D技术眼镜3D立体效果较好,但需要通过提高画面的刷新率(至少120Hz),为左眼和右眼分别输出60Hz快速刷新的图像,正好是LED 显示屏的优点,也符合市场追求高帧数电影画面的趋势。


结论


就目前而言LED屏还需解决两个核心问题:坏点率和大尺寸,因此目前技术更为成熟的激光放映机在竞争中依然会占据上风。类似Cinema LED Screen这样的屏幕,未来有可能在一些院线市场获得成功的,但是想要大规模应用,还需更多制造工艺上的提升。


在经济性上,小间距LED屏更像是整个LED产业的“搭积木”,成本更多体现为每一个单元的成本,而不是整个大屏的成本。这与激光放映机“一个整机系统的成本”规律完全不同。


因此激光放映机不是和小间距LED电影屏做较量,而是和整个LED产业链在做成本较量。我们可以预见的是,一个由小间距LED发起的市场挑战,也足以对当下激光放映机行业造成冲击。


由此,无论从企业愿景、行业发展、还是从技术经济性和效果看,小间距LED都会是传统投影电影放映产品不可小觑的挑战者。