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科視LiteLOC，亮度色彩任我掌控！

科視數字投影系統（上海） VIP

2021-08-26

投影機是否有可能在整個使用周期中穩定如初，以高質量的投影效果呈現內容？長時間自動保持色彩平衡和亮度，不受環境溫度波動影響？RGB 純激光投影機能否實現出廠校準？

RGB 純激光技術采用固態激光二極管，可克服激光熒光體中復雜熒光輪的限制。三個激光二極管組成的陣列光源產生紅綠藍三原色，使投影機亮度達到 75,000 流明。

科視一體化 RGB 純激光投影機，如面向專業視聽的 D4K40-RGB、Griffyn 4K32-RGB 以及面向影院的 CineLife+ 系列，都可以表現 Rec. 2020 的高品質色域，通過采用全新的 Christie LiteLOC 技術，保持更精準穩定的亮度和色彩。

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作方式。每個紅綠藍的多激光二極管陣列中都分布有大量二極管。圖表 1 顯示，隨激光二極管的驅動電流不斷增加，它會先開始自發射，電子會被驅動到更高的能態后衰減，發射出類似于 LED 的光子。

當電流達到一定閾值時，就會發射足夠多的光子，它們刺激發射更多的光子，并在增益腔內的平行鏡間來回反射。沿著一條軸發射的激光會被增強和放大，然后設備開始發射激光并產生高度定向的光束。

相干波會以一道由相同頻率和波長的光子波/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，像極了一個線性函數。

圖片

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

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

掌控亮度與色彩
要在投影機中實現對亮度和色彩的精準控制，答案就藏在激光二極管相關的物理學知識中。科視的科學家們開發了一種高效算法，通過矩陣數學來解線性方程，從而精確控制電流驅動軟件，匹配選定的色彩目標。

這種算法可以在反饋回路中通過內部的色彩傳感器，在溫度波動和激光設備老化的情況下，保持 RGB 激光的輸出功率，確保色彩隨時間推移保持穩定。

算法和軟件的運行非常復雜，但結果令人欣喜。色彩可以被鎖定在白點目標上，不會隨時間推移出現色彩漂移，這與燈泡或有所限制的激光熒光輪不同。

LiteLOC 算法可快速適應突發變化（例如熱電冷卻器的調整等等）。閉環反饋是一種簡單有效的方法，可以將控制參數與反饋參數直接聯系起來。

LiteLOC 的實際應用
實踐出真知，LiteLOC 非常適合 Christie Griffyn 4K32-RGB 純激光投影機。如圖表 3 中所示，溫度出現大幅波動，在 8 小時內從 25 ℃ 升到了 40 ℃（藍色線條），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 可以長時間保持穩定亮度，當溫度發生大幅波動（青色線條），功率仍保持在 85%。你可以使用配備 LiteLOC 的 RGB 純激光投影機來應對環境條件不穩定的場景，如音樂會、戶外投影映射，或者長期在娛樂場所中使用，例如環幕影院或主題公園的黑暗騎乘，這些場所都有別于溫度相對容易控制的室內投影場合。

穩定的色彩
45,000 流明的 Christie D4K40-RGB 激光投影機也使用了 LiteLOC。如圖表 5 所示，即便溫度出現大幅波動（藍色線條）1，它依然能夠保持 DCI-P3 Theater CIE xw、yw 穩定在 D63 6300K（0.314, 0.351）的白點。基本上只要設置一次亮度就可以“放手不管”，投影機會自動監控校正。如您要在球幕上執行多投影機融合投影，這一功能也會帶來諸多幫助。