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왜 트리플 빔 시스템이 더블 빔 시스템보다 낫지?

Jul 13, 2018

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현재 극장에서 사용되는 3D 장치 중 편광 된 3D 장치는 상당한 비율을 차지하며 그 과정은 성숙하고 안정적이며 비용은 비교적 저렴하며 극장에서 널리 알려져 있습니다. 편광 된 3D 장치에서, 이중 광선 시스템 및 삼중 광선 시스템의 광효율은 단일 광 경로 3D 장치의 16 % 광 효과와 비교하여 30 %에 도달 할 수 있으며,이를 집합 적으로 높은 발광 효율 3D라고 부른다. 화면 3D 그림의 밝기를 두 배로 만듭니다. 영화 3D 기술에서 가장 중요한 기술 유형.


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더블 빔 시스템은 종래의 편광 빔 스플리터 편광 빔 스플리터 (PBS)를 사용하여 입사광 전체를 편광시키고, P 편광 빔을 투과시키고 S 편광 빔을 반사시킨 후, 미러, 편광 회전 장치 및 액정 위상 변조. 이 장치는 반사 된 빔을 조정하고, 액정 위상 변조 장치를 사용하여 투과 된 빔을 조정하고, 렌즈 장치와 협력하여 두 개의 빔이 이미지로서 스크린 상에 중첩되게함으로써 광 이용을 향상시킨다.

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트리플 빔 시스템의 3D 기술은 더블 빔 시스템의 3D 기술 원리를 기반으로합니다. 편광 빔 분할 프리즘의 구조는 K 형으로 재 설계된다. 반사 된 빔은 두 개의 상부 빔과 하부 빔으로 각각 나뉘어져 2 개로 분할 될 수있다. 낮은 반사. 전송 된 빔은 화면의 완전한 이미지 인 빛의 광선입니다. 반사 된 빔은 단지 절반 이미지이고, 2 개의 반사 S- 편광은 2 개의 미러, 2 개의 편광 회전 장치 및 2 개의 액정 위상 변조 장치에 의해 각각 변조된다. 투과 된 P- 상태 편광 빔은 액정 위상 변조 장치 및 렌즈 그룹에 의해 변조된다. 상단 이미지와 하단 이미지는 화면에서 전체 전송 된 이미지와 겹치는 완전한 이미지로 함께 결합되어 광 이용률을 향상시킵니다.


첫째, 크기와 무게 비교
그림 1과 그림 2는 각각 동일한 발산 각과 스폿 크기에 기반한 이중 빔 시스템과 삼중 빔 시스템의 주요 광학 및 광학 경로 다이어그램을 보여줍니다. 3 개의 광로가 상반 2 매의 상을 나누기 때문에, 광로 전체에서 광로가 대폭 단축되므로 프리즘의 크기가 현저히 작아지고, 장치의 박형화가 도모된다. 동일한 프로젝션 비율에서 3 광 3D 장비는 더블 빔 시스템보다 상당히 작으며 두께가 얇아지고 설치 환경이 더 낮습니다. 동시에 체적 감소로 인해 체중도 크게 줄어 듭니다.

둘째, 광효율
원칙적으로 더블 빔 시스템과 트리플 빔 시스템은 편광 분리 장치를 사용하여 렌즈의 편광되지 않은 빛을 선형 편광으로 변환합니다. 두 기술에 사용 된 편광 분할 장치는 동일한 스펙트럼 효율을 갖는다. 동시에, 둘 다 빛 방향 조정 장치로 거울을 사용하며 반사율은 기본적으로 동일합니다. 빛이 변환 된 후, 최종적으로 액정 변조기를 통과하여 프레임 순서에 따라 좌원 편광과 우원 편광으로 조정된다. 사용되는 장치의 성능은 광 변환 및 변조 프로세스 전반에서 본질적으로 동일합니다.
따라서 이론 상으로는 더블 빔 시스템과 트리플 빔 시스템의 광효율이 동일하고 트리플 빔 시스템 3D 조명 효과가 더블 빔 시스템 3D보다 높다는 문제는 없습니다.


셋째, 누화 율
편광 3D 기술에서, 누화 율은 좌우 눈의 이미지의 누화를 설명하는 매개 변수 표시기입니다. 비율면에서 업계 표준은 일반적으로 2 % 이하의 누화 율입니다. 크로스 토크가 증가하면, 고스트가 악화되고 화질이 저하된다. 누화 율은 편광 된 3D 장비를 측정하는 데 중요한 매개 변수 일뿐만 아니라 3D 영화관 전체를 측정하는 데 중요한 매개 변수입니다. 디지털 프로젝터, 금속 스크린, 편광 3D 안경 등 다양한 관련 장비가 있습니다. 편광 된 3D 장치 자체의 경우, 누화 율은 주로 액정 변조 장치의 광학 파라미터 및 구동 회로에 의해 결정된다.
이중 빔 시스템 및 삼중 빔 시스템은 동일한 제조 공정을 사용하여 동일한 변조 회로를 사용하고 동일한 구동 회로를 사용하여 구동한다. 그러나, 이중 광로 3D 디바이스상의 광로의 액정 변조 소자의 면적이 너무 커서 완전히 구동되지 않기 때문에, 상부 광로의 편광 변조기의 콘트라스트가 심각하게 저하된다. 일반적으로 1.2 : 1의 투영 비율에 따라 설계된 이중 빔 시스템은 60 : 80 : 1의 명암 비율을 가지며, 이는 1.25 %에서 1.7 %의 혼선 비율로 변환됩니다.
트리플 빔 시스템의 3D 장비의 내부 광 경로는 분명히 더블 빔 시스템의 내부 광 경로보다 작습니다. 반점 영역은 축소되고 두 부분으로 나뉩니다. 면적이 작은 2 개의 액정 변조 소자가 각각 사용된다. 불충분 한 구동 능력의 문제는 없기 때문에, 트리플 빔 시스템의 콘트라스트는 명백합니다. 더블 빔 시스템보다 높습니다. 일반적으로 프로젝션 비율 1.2 : 1에 따라 설계된 트리플 빔 시스템은 150 : 180 : 1의 명암비를 가지며 0.56 % ~ 0.67 %의 크로스 토크 비율로 변환됩니다.
따라서, 크로스 토크 및 고스트 (ghosting)의 관점에서, 트리플 빔 시스템은 더블 빔 시스템보다 훨씬 우수합니다. 3 광 경로를 사용하면 편광 된 3D 장치의 대비를 효과적으로 개선하고 누화 속도를 줄일 수있어 화면의 3D 영상의 고 스팅 문제를 효과적으로 개선 할 수 있습니다.

넷째, 광원 호환성
현재 시네마 디지털 프로젝터에 사용되는 디지털 광원에는 수은 램프, 크세논 램프, 형광체 레이저 및 RGB 레이저 (6 색 및 9 색 레이저 포함)가 있습니다. RGB 레이저를 제외하고 다른 광원의 스펙트럼은 연속 스펙트럼 또는 부분 연속 스펙트럼입니다. 비 간섭 성 광원에 속하며 더블 빔 시스템 및 트리플 빔 시스템 3D 장비와 함께 사용할 때 아무런 문제가 없습니다.
RGB 레이저 소스는 고정 된 파장의 3 종류의 반도체 레이저를 광원으로 사용합니다. RGB 레이저의 각 파장의 반파 폭은 매우 좁습니다. 이것은 코 히어 런트 광원에 속하며 단색 성, 일관성, 선형 편광 등을 포함하여 레이저의 거의 모든 특성을 유지합니다. 3 중 빔 시스템의 3D 장비에 사용되는 K- 형 편광 빔 분할 프리즘은 다수의 프리즘에 의해 접착되고 접합되며, 스 플라이 싱 솔기는 광학 경로의 중간에 위치한다. 일반적으로 이음매는 광학적으로 불연속적인 것으로 간주됩니다. RGB 레이저가 3 광 3D 장치에서 사용될 때, 레이저의 일관성으로 인해 화면의 중앙에 수평 색 줄무늬가 종종 나타납니다. 이중 광학 3D 장치에 사용 된 프리즘은 광학 경로에 스티칭이 없으므로 광학적으로 연속적이며 색 줄무늬의 문제가 없습니다.


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그러나, 트리플 빔 시스템은 수평 컬러 스트라이프의 문제를 완전히 해결할 수 없다. 프리즘 엣지의 특수 처리와 프리즘 글루와 스 플라이 싱 프로세스의 최적화로 수평 칼라 스트라이프의 문제점을 근본적으로 해결할 수 있습니다.

5 가지 이미지 선명도
이중 빔 시스템이 작동 중일 때 최종 화면 이미지는 두 개의 중첩 된 이미지로 구성됩니다. 트리플 빔 시스템의 그림은 두 개의 반쪽 이미지로 두 개의 이미지로 이어 붙인 다음 다른 전체 이미지와 일치합니다. 따라서 이미지 겹침의 정확성으로 인해 그림의 선명도가 직접 결정됩니다. 이상적인 광학 조건 하에서조차도, 이중 빔 시스템과 삼중 빔 시스템 사이에는 여전히 큰 차이가 있는데, 두 시스템의 구조에 의해 결정됩니다. 즉, 광학 경로 차이가 다릅니다. 첫 번째 두 광 경로 다이어그램에서 빨간색 부분은 전송 된 빔과 반사 된 빔 사이의 광 경로 차이를 나타내는 데 사용됩니다. 투사 거리가 18 미터 인 경우, 화면 폭은 15 미터, 투사율은 1.2 : 1이며 이중 빔 시스템의 광 경로 차이는 약 150 mm입니다. 즉, 상부 및 하부 빔의 중심 광은 약 150mm이다. 1.2 : 1 투영 비율에 따라 설계된 3 중 빔 시스템에서, 전송 된 빔과 반사 된 빔 사이의 광 경로 차는 약 60mm에 불과합니다. 이중 광 경로 (3D)에서의 상부 빔의 중심 빔은 0.48도만큼 아래로 편향 될 필요가있는 반면, 삼중 빔 시스템은 단지 0.21 도로 편향 될 필요가있다. 따라서 상부 빔의 초점 면도 0.48도 편향됩니다. 스크린이 수직으로 배치되는 경우, 스크린의 상부 에지는 하부 빔의 초점면보다 렌즈에 대해 약 34mm만큼 더 가깝고, 스크린의 하부 에지는 초점면으로부터 약 34mm 떨어져있다 하부 빔의 1.2 : 1 투영 비율의 빛의 각도를 참조하여 상대 각도를 계산할 수 있습니다. 하단 빔에서 위쪽 빔은 스크린의 왼쪽 가장자리에서 약 8.4mm 작아지고, 위쪽 빔은 스크린 가장자리에서 약 8.4mm 아래에 있습니다. 2K 해상도로 계산 한 18 미터 와이드 스크린의 크기는 픽셀 당 8.79mm입니다. 따라서 이중 빔 시스템의 경우 가장 이상적인 경우 화면 주위의 픽셀 편차도 약 1 픽셀이지만 이중 빔 시스템 광학 장치의 과도한 크기 때문에 종종 정확도를 이상적으로 달성 할 수 없으므로 이중 광학 경로 3D 장치 화면 오버랩은 일반적으로 1 ~ 3 픽셀입니다.

빔 및 다운 빔은 트리플 빔 시스템에서 0.21도 편향 될 필요가 있으며, 상부 및 하부 빔의 초점 면도 0.21 도로 편향됩니다. 또한 스크린이 수직으로 배치되는 경우, 스크린의 상부 에지는 중간 빔의 초점 평면보다 렌즈에 약 7.4 mm 더 가깝고, 스크린의 수평 라인은 렌즈로부터 약 7.4 mm 떨어져있다 투영 비율 1.2 : 1의 광각을 기준으로 중간 빔의 초점면. 또한, 상부 빔이 중간 빔보다 스크린의 좌측 에지에서 약 1.8 mm 더 작으며, 상부 빔은 스크린의 중간에서 약 1.8 mm이고 하부 빔은 상부 빔과 일치한다는 것이 또한 추론 될 수있다 빔. 2K 해상도 계산에 따르면, 가장 이상적인 경우, 스크린 주변의 픽셀 편차 및 중간 수평 라인은 약 0.2 픽셀이고, 트리플 빔 시스템의 체적은 더블 빔 시스템의 것보다 훨씬 작으며, 정확도는 이중 빔 시스템의 정확도보다 높습니다. 따라서, 트리플 빔 시스템의 탁월한 화면 정렬은 0.5 픽셀 또는 더 높은 정밀도로 제어 될 수 있습니다.

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이미지가 일치 할 때 두 번 빔 시스템이 심한 사다리꼴 변형을 보임
이중 빔 반사 빔의 이미지는 스크린의 상단 가장자리의 투과 이미지보다 작고 화면의 하단 가장자리는 전송 이미지보다 크기 때문에 이미지는 이미지의 네 모퉁이에서 완전히 중첩되지 않습니다. 화면. 투사 비율이 낮을수록 이중 빔 시스템의 볼륨이 커집니다. 상부 및 하부 빔 사이의 광 경로 차가 클수록, 사다리꼴 변형이 더욱 강화 될 것이다. 따라서 투영 비가 1.2 : 1 이하인 2 빔 경로는 영상이 중첩되지 않고 픽셀 편차가 2 ~ 4 픽셀 이상이라는 문제점이있다.


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더블 빔 시스템 3D 이미지는 완전히 일치 할 수 없습니다.

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트리플 빔 3D의 사다리꼴 변형은 명확하지 않습니다.
3 중 빔 시스템의 3 차원 장치에서, 투과 된 빔과 반사 된 빔 사이의 광학 경로 차가 작기 때문에, 반사 된 빔이 편향 될 필요가있는 각도가 또한 작기 때문에, 반사 된 이미지는 사다리꼴 변형을 실질적으로 갖지 않으며, 화면의 대부분 영역에서 수행 할 수 있습니다. 픽셀 레벨 정렬.

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트리플 빔 시스템 3D 이미지가 완벽하게 일치합니다.


따라서 트리플 빔 3D 모듈레이터는 특히 4K 디지털 프로젝터의 경우 이중 빔 시스템보다 훨씬 선명합니다.


상기 수평 적 종합 비교를 통해, 삼중 빔 시스템의 비용은 이중 빔 시스템의 비용보다 약간 높지만 크기가 작고 가벼우 며 설치 환경이 낮으며 이미지 정렬이 정확하고 이미지가 선명하고 높은 빛의 효율성, 그리고 약간 고스트. 가장 성숙한 영화 3D 솔루션입니다.


현재 영화관에서 RGB 레이저를 변환하기 시작하고 있지만 대부분의 트리플 빔 시스템은 RGB 레이저 프로젝터와 호환되지 않기 때문에 극장에서는 더블 빔 3D 시스템과 RGB 레이저 프로젝터 만 선택할 수 있지만 RGB 레이저 수정 극장 대부분은 거대한 스크린 극장이며 투영 비율은 일반적으로 1 ~ 1.3 : 1입니다. 더블 빔 시스템의 범위에서 이미지가 겹칠 수 없다는 문제가있어 극장이 RGB 레이저와 더블 빔 시스템을 업그레이드하기 위해 엄청난 돈을 투자하게됩니다. 그러나 얻은 그림은 모호했으며 화면의 유령은 심각했으며 막대한 양의 돈은 헛되다.