Luz y fuerza

Como sabemos, el cine no es otra cosa que luz capturada y luz proyectada. O al menos lo es en gran parte. Y si hasta el momento el dominio de las lámparas estaba a cargo de Xenón, ahora la iluminación láser se metió en la ecuación. Ventajas y pormenores de ambas formas de iluminar la pantalla.

No es novedad que los equipos de proyección de cine industriales necesitan potentes fuentes de luz para poder proyectar imágenes brillantes en pantallas de grandes dimensiones. Actualmente, la gran mayoría de los equipos utiliza lámparas Xenón, pero acaban de salir al mercado sistemas de iluminación láser para proyección cinematográfica. A continuación, veremos las ventajas y diferencias de cada sistema y hablaremos sobre su crecimiento a futuro.

Los sistemas Xenón llevan una lámpara de entre 1500 y 6500 Watts de potencia y una parábola reflectora que concentra la luz y la dirige al motor óptico del proyector. La emisión de luz se genera por un arco voltaico generado entre dos electrodos que están dentro de la ampolla en una atmósfera de vapor de gas Xenón. La presión del gas dentro de la lámpara es muy elevada, por lo que su manipulación muy peligrosa debido al riesgo de explosión por trato indebido. El arco (mini rayo) se genera cuando la tensión adecuada es aplicada entre los electrodos y los electrones saltan de un electrodo a otro.

Las lámparas Xenón se deterioran muy rápidamente por su principio de funcionamiento. Como podrán imaginar, el arco voltaico con altísimos niveles de potencia genera erosión en los electrodos. Al erosionarse la separación entre ellos aumenta, y llega un punto en que la separación es tan grande que los electrones ya no pueden “saltar” entre ellos. Adicionalmente, parte de esta masa que se desprende por la erosión se quema y se condensa en las paredes interiores de la lámpara opacando el vidrio.

Además, las altas temperaturas generadas atentan contra los materiales constructivos de la lámpara y llega un punto en que, de no reemplazarse, explota. Por todo lo expuesto, la lámpara de Xenón va perdiendo luz desde el preciso momento en que se enciende por primera vez y hasta el final de su vida útil. El fin es determinado por el fabricante, y en general en este momento la lámpara está emitiendo un 50% de la luz que emitía cuando era nueva. La duración de una lámpara Xenón es típicamente de 650 a 2000 horas. Usar la lámpara mas allá de la vida útil recomendada por el fabricante es muy peligroso, ya que podría explotar y destruir partes importantes del proyector.

Fuentes de luz láser

Existen tres tipos de láser para proyectores: el láser azul combinado con pantalla de fósforo, el sistema 3P y el sistema 6P. Todos estos son muy eficientes en términos de consumo de energía: duran unas 30.000 horas, tienen bajas emisiones de calor y gran estabilidad cromática y lumínica. El láser azul con pantalla de fósforo es el más simple de todos, y es usado en equipos de baja potencia, normalmente de hasta 10.000 ANSI Lumens. Este sistema cuenta con solo un emisor láser de color azul, generalmente integrado dentro del mismo proyector. A través de un motor óptico, el láser azul se descompone para generar los tres colores primarios necesarios para logar luz blanca: rojo, verde y azul (RGB en inglés). ¿Cómo funciona? El láser azul impacta en una rueda giratoria perforada de fósforo amarillo. Por las perforaciones pasa el láser azul intacto, y se obtiene la proporción de azul necesaria para lograr el blanco, mientras que del fósforo amarillo iluminado por el impacto del láser se extraen el rojo y verde.

Los sistemas 3P (tres colores primarios) o RGB (red, green, blue) se usan en equipos de mediana o alta potencia. Aquí simplemente el color blanco se logra mediante la sumatoria de los tres colores primarios combinados en un concentrador óptico que dirige la luz al motor óptico del proyector. En general los sistemas 3P tienen las fuentes láser fuera del proyector y se conectan a él a través de fibra óptica.

Los sistemas 6Pestán diseñados para trabajar en 3D con altos valores de brillo. Como la frecuencia de color del láser es muy precisa, es posible generar dos sets de RGB: R1 G1 B1 y R2 B2 G2. De esta manera el espectador, utilizando lentes de 3D especiales (spectral color separation 3D glasses), puede ver con el ojo derecho solo la imagen generada por los láser R1 G1 B1, y con el izquierdo las imágenes generadas por los láser R2 B2 G2. De esta forma, el espectador puede percibir imágenes 3D con muy altos niveles de brillo y mínimo fantasma (el más bajo de todos los sistemas de 3D).

Ventajas del láser

Una fuente de luz láser dura treinta veces más que una lámpara Xenón de 1000 horas. A lo largo de su vida, de 30.000 horas promedio, solo pierde un 20% de luz frente al 50% que pierde una lámpara Xenón en cada uno de los treinta recambios de lámpara necesarios para igualar la vida útil de un láser. Como los sistemas láser pueden generar mucha luz, este ajuste del 20% es fácilmente compensable ajustando la potencia del equipo. Por su direccionalidad dan una luz uniforme en toda la pantalla y un balance de color más estable, amplio y preciso en comparación con el Xenón. El consumo eléctrico es muy inferior, y al emitir mucho menos calor también se ahorra en sistemas de enfriamiento. Usando láser, los costos de mano de obra de mantenimiento y tiempos fuera de servicio también se reducen notablemente por la durabilidad del sistema. A igual potencia de luz, una proyección láser se ve más brillante y homogénea.

Desventajas del láser

La mayor desventaja, por ahora, es el precio. Aun considerando el ahorro en electricidad, mano de obra y lámparas, el láser es caro. Los únicos equipos que están razonablemente accesibles son los de láser azul, y por ahora solo los fabrica NEC. Pero si buscamos más de 10.000 Ansi Lumens ya no hay alternativas económicas. Incluso hay empresas como XpanD que ofrecen sistemas láser que se instalan en proyectores convencionales. El problema es que el sistema láser triplica (en el mejor de los casos) el valor del proyector, lo que hace que sea una opción poco práctica, y encima es muy probable que quien opte por este sistema pierda la garantía del equipo.

Por su parte, Christie y Barco, aparte de ofrecer proyectores láser nuevos, también anunciaron sistemas de láser para reemplazar lámparas Xenón en proyectores de serie II, aunque los precios preliminares son aún poco atractivos. Todo indica que el láser bajará sus precios en la medida en que comience a masificarse y desplazará las lámparas Xenón definitivamente en un futuro cercano. Por ahora solo es una opción válida en los extremos del segmento: en equipos de muy alta gama 6P o 3P de muy alto brillo en los que no existe opción Xenón, o en equipos compactos de láser azul por debajo de 10.000 ANSI Lumens, en los que justamente el láser se masifica en aplicaciones profesionales fuera de las salas de cine.