INFORME TÉCNICO: MATRIZ DE LÁMPARAS HPM

Un gran avance para la industria del cine: Matriz de lámparas HPM de Sony

Reducir costes, mejorar la fiabilidad y proteger los ingresos con el primer proyector de cine digital en 4K de Sony para ofrecer una innovadora matriz de múltiples lámparas de mercurio de alta presión (HPM).

INFORME TÉCNICO: MATRIZ DE LÁMPARAS HPM

Matriz de lámparas HPM de Sony: nueva era en calidad, fiabilidad y rentabilidad

Presentado en 2012, el SRX-R515P es la quinta generación del sistema de proyección digital en 4K. Al ofrecer cuatro veces la resolución de imagen de los sistemas de proyección en 2K, también proporciona una relación de contraste media de 8000:1, actualmente la más alta de la industria del cine y muy por encima de la especificación DCI (2000:1). Al acercar las ventajas de la calidad de imagen 4K a cines de tamaño pequeño y mediano, el revolucionario diseño del proyector permite reducir de modo considerable los costes de propiedad para las salas de exhibición. El SRX-R515 es el primer proyector de cine digital 4k real del mundo totalmente compatible con el estándar DCI que utiliza una matriz de seis lámparas de mercurio de alta presión (HPM). Estas lámparas, en conjunto, ofrecen una potencia lumínica nominal de 15 000 lúmenes. Las lámparas, en las que se ha confiado durante muchos años para otras aplicaciones de proyección debido a su tamaño compacto, su menor coste y su alta luminosidad, se estrenan ahora en el mercado del cine digital. En este documento se explica cómo se utiliza esta avanzada matriz de lámparas HPM en el aclamado sistema de proyección digital SRX-R515P de Sony para conseguir imágenes 4K asombrosas, cumpliendo, a la vez, el estándar DCI. Ventajas de un vistazo: Un motor óptico y una matriz de lámparas de mercurio de alta presión (HPM) innovadores en el proyector SRX-R515P de Sony Brillante: la matriz de seis lámparas HPM del proyector 4K SRX-R515P de Sony ofrece amplios niveles de iluminación para satisfacer las necesidades de exhibición de cines pequeños y medianos. Precisa en todo momento: la excelente precisión de color se mantiene durante toda la vida útil de la lámpara. Seguridad: no existe riesgo de lesiones derivadas de las lámparas HPM contenidas con seguridad, a diferencia de las fuentes de xenón que representan un peligro importante en caso de una explosión de la lámpara a causa de los cristales rotos. Resistente: al cambiar el número de lámparas que utilizan, los propietarios de las salas de cine pueden conseguir un brillo óptimo tanto en las presentaciones 2D como 3D. También se pueden reducir los gastos operativos al utilizar el proyector con menos lámparas encendidas. Ingresos protegidos: la resistencia de la matriz de lámparas evita los fallos críticos. También se ofrece garantía adicional para los cines con una lámpara de repuesto gratuita sujeta a los términos de una garantía estándar. Sencilla: no se necesita formación especial o ropa de protección para cambiar las lámparas. Las seis lámparas con cartucho del SRX-R515P pueden sustituirse en tan solo 5 minutos.

Una cuestión de iluminación: el reto de la proyección del cine digital

Proyectores de cine digital de Sony: la lámpara idónea para trabajar

El propósito principal de todos los sistemas de proyección digital que utilizan las salas de cine es proyectar una imagen brillante en una gran superficie de visionado. Para hacerlo, un proyector combina luz con una imagen. Entre la fuente de luz y la pantalla hay una serie de componentes esenciales en la “trayectoria óptica”, lo que incluye un integrador de luz, un filtro de separación de colores, el panel SXRD, un prisma y un objetivo, así como otros elementos.

Sony utiliza tanto sistemas de iluminación de xenón como HPM en su familia de proyectores de cine digital en 4K. La elección de la fuente de luz, y el diseño del propio proyector, se optimiza en cada caso para responder a los requisitos técnicos de cada proyector y a su aplicación prevista.

Juntos, estos componentes reducen la cantidad total de luz que, en última instancia, llega a la pantalla. Por este motivo, los sistemas de proyección de cine digital más actuales utilizan fuentes de iluminación que son muchas veces más brillantes que la iluminación doméstica estándar. El volumen de la luz que pasa a través de un sistema de proyección es sólo uno de los factores que determina el aspecto que tendrá la imagen final en la pantalla. Por consiguiente, los proyectores digitales se diseñan para satisfacer los estándares de la industria midiendo la calidad de la luz emitida (a lo que llamamos su “cromaticidad”), así como el volumen de luz (“luminancia”) que se proyecta sobre la pantalla. Estos estándares se encuentran en las especificaciones actuales de Digital Cinema Initiatives (DCI) (http://www. dcimovies.com/specification/index.html)

Ideal para operadores de cines medianos, y más grandes, el proyector SRX-R320 utiliza una sola lámpara de xenón que está disponible en diferentes potencias de hasta 4,2 kW. Diseñado para satisfacer las necesidades de las salas con pantallas más pequeñas, el SRX-R515P utiliza lámparas HPM con potencias de 330 W y 450 W en una matriz de múltiples lámparas con seis fuentes de lámparas independientes. Ambos sistemas cumplen y superan los estándares que exige Digital Cinema Initiatives (DCI) para su uso en aplicaciones de cine digital. La elección habitual: lámparas de xenón Las lámparas de xenón, comercializadas por primera vez en 1951, siguen siendo la fuente de iluminación más utilizada en la proyección de cine. Generan luz cuando el gas xenón, sometido a una alta presión dentro de la lámpara, se ioniza debido a una corriente eléctrica. La temperatura del plasma que genera luz en los electrodos puede alcanzar 6000 °C, mientras que las lámparas están sometidas a una presión de hasta unas 30 atmósferas (440 psi) en caliente. De la radiación que producen las lámparas de xenón, aproximadamente un tercio es luz visible y el resto son partes ultravioletas e infrarrojos del espectro. La luz ultravioleta que emiten estas lámparas es intensa, por lo que exponerse a ella es potencialmente peligroso. Las emisiones térmicas también son altas, alcanzando temperaturas de unos 1050 °C en funcionamiento.

El fallo de una lámpara en uso puede provocar una explosión que impulsa fragmentos de cristal caliente en el interior de la carcasa de la lámpara, causando daños al reflector de un coste elevado. Incluso una lámpara fría está presurizada a unas 10 atmósferas, por lo que se recomienda manejarla con cuidado y llevar ropa de protección al sustituirla. Normalmente, los fallos se producen hacia el final de la vida útil nominal de una lámpara: la mayoría de las lámparas se cambian antes de que se produzca algún fallo catastrófico. Menor tamaño, mayor duración: lámparas de mercurio de alta presión Las lámparas de arco de mercurio de alta presión (HPM), desarrolladas por primera vez por Philips en 1995, actualmente se utilizan en todo el mundo en millones de pantallas comerciales, sistemas de proyección y sistemas de cine en casa. A diferencia de las lámparas tradicionales de haluro metálico, estas sólo utilizan mercurio vaporizado. Las lámparas HPM son populares porque ofrecen altos niveles de luminancia relativos a su consumo de energía, así como una larga vida útil y un tamaño compacto. Sustituir las lámparas es una operación sencilla y no requiere ropa de protección especializada, algo esencial en el caso de las lámparas de xenón. Las lámparas cumplen con las directivas europeas RoHS relevantes y con las excepciones relativas a las sustancias peligrosas que recomienda la Federación Europea de Fabricantes de Bombillas (ELC).

Durante décadas, las lámparas de xenón han sido la opción estándar para proyectores de cine comerciales. Aparte de la diferencia del espectro cromático entre las fuentes de xenón y HPM, la máxima potencia que se puede conseguir con una lámpara HPM es inferior a la que se consigue con el xenón.

de potencia, se solventa gracias a la adopción de una nueva matriz de múltiples lámparas. Por sí solo, este hecho ya ha supuesto mejoras sustanciales en la comodidad y seguridad de manipulación, que siempre ha supuesto un reto importante para los operadores de cines que utilizan lámparas de xenón.

Intensidad

Sin embargo, a la hora de diseñar el sistema de proyección SRX-R515P, Sony ha desarrollado un diseño óptico completamente nuevo que incorpora una lámpara HPM con una salida de espectro comparable a la del xenón. Además, el otro inconveniente habitual de las fuentes HPM, su relativa falta

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Ver la luz: diferencias entre HPM y xenón

Fig: Espectro típico de luz de xenón frente a HPM.

El sistema de seis lámparas HPM del SRX-R515P, que supone un cambio sustancial en la industria, ofrece numerosas ventajas significativas para los operadores de cines que se resumen a continuación: Problema

Lámpara HPM

Lámpara de xenón

Tiempo de sustitución de la lámpara y requisitos para el manejo

Menos de 5 minutos para 6 lámparas. El cartucho de la lámpara es fácil de insertar sin necesidad de ajustar la posición del ignitor.

Más de 30 minutos. Se necesitan herramientas especiales para sustituir la lámpara y también debe ajustarse la posición del ignitor.

No es necesario tomar precauciones de manejo especiales, ya que la lámpara no está presurizada y no hay riesgo de explosiones que causen daños cuando no esté en uso.

Se debe llevar puesto material de protección especial y prestar especial atención a la hora de protegerse contra una explosión de la lámpara de alta presión.

El sistema de múltiples lámparas nunca detiene la proyección, aunque algunas lámparas fallen.

Una sola lámpara puede detener la proyección si la lámpara falla.

Detención de la proyección

HPM

Mantener la presentación

Xenon

Detener la presentación

Reflector para la lámpara de xenón (coste elevado)

Tiempo de uso

Parpadeo

El parpadeo de una lámpara en un sistema de múltiples lámparas influye muy poco en la calidad de la imagen.

El parpadeo en un sistema de una sola lámpara tiene un efecto perjudicial que influye mucho en la calidad de la imagen.

Potencia de la lámpara (brillo)

En general, la potencia de las lámparas HPM es inferior a la potencia de las de xenón. Las lámparas HPM suelen utilizarse en proyectores más pequeños o configurarse como la matriz de múltiples lámparas.

La potencia de las lámparas de xenón es mayor y buena para iluminar pantallas muy grandes.

Gestión de la vida útil de la lámpara

Es mejor mantener la lámpara encendida durante el día.

Es mejor apagar la lámpara entre las sesiones.

Consumo de energía de la lámpara

Las salas con pantallas pequeñas pueden utilizar menos lámparas para reducir el consumo de energía.

Se puede apagar la lámpara entre las sesiones y así contribuir en la reducción del consumo general de energía.

El panel de imágenes SXRD del proyector se ha diseñado específicamente para optimizar el espectro de luz de las lámparas HPM y cumplir la especificación DCI. Además, la arquitectura de la trayectoria de la luz se combina con un filtro de color adicional que amplía la gama de espectro rojo como se muestra a continuación. Estos factores compensan los niveles relativamente bajos de luz roja del espectro natural de la lámpara HPM, incrementando los niveles para que coincidan con los del verde y el azul que se producen de forma natural.

que el material del arco de la lámpara “chisporrotee” y se produzca una variación en la composición química de la propia bombilla de silicio. Estos materiales absorben determinadas longitudes de onda de luz, cambiando la salida de espectro de la lámpara después de un uso prolongado. El diseño óptico del SRX-R515P se ha optimizado para poder utilizar las partes más estables de la gama de colores disponible. Al evitar las partes del espectro con los mayores niveles de variación, el sistema minimiza los cambios de color durante toda la vida útil de las lámparas.

Intensidad

Fig: Cambio en el espectro de las lámparas HPM con el tiempo

Fig: Análisis comparativo de una salida de luz real (SRX-R320 utiliza una sola lámpara de xenón, SRX-R515P utiliza 6 lámparas HPM)

La luz resultante tiene un balance espectral uniforme y de alta intensidad lumínica que cumple con la gama de colores DCI. El siguiente diagrama muestra el color del SRX-R320 (que utiliza una lámpara de xenón) y el SRX-R515P (que utiliza lámparas HPM). La gama de colores que se consigue gracias al SRXR515P supera la especificación DCI y es casi igual que la del SRX-R320.

El poder del seis: la primera matriz de múltiples lámparas HPM permite que el espectáculo continúe El SRX-R515P de Sony es el primer proyector de cine digital del mundo autorizado por DCI para utilizar una matriz con un diseño especial de seis lámparas HPM independientes. Las lámparas utilizadas en este sistema se han diseñado específicamente para utilizarlas en aplicaciones de cine exigentes donde la continuidad del negocio es fundamental. Un sistema de proyección que utiliza una matriz de lámparas es intrínsecamente más fiable que un sistema que utiliza una sola lámpara. Un fallo en un sistema de una sola lámpara durante una proyección haría que el espectáculo finalizara de forma abrupta. Para los propietarios de las salas de cine esto afecta gravemente a la continuidad del negocio: por el dinero que se pierde en las devoluciones de entradas y porque, posiblemente, los clientes no querrán volver a la sala.

Un fallo similar en un sistema de múltiples lámparas no haría que la proyección se detuviera. La matriz HPM en el SRX-R515P permite que el espectáculo continúe, Colores reales: incluso en el caso improbable de conseguir un espectro cromático que fallen varias lámparas o la fuente uniforme y estable de alimentación. En circunstancias El espectro cromático de las lámparas de excepcionales, el proyector podría xenón, HPM y de todos los demás tipos de funcionar con tan sólo dos lámparas lámparas va cambiando gradualmente encendidas. durante toda su vida útil. Esto suele Para una mayor tranquilidad, las deberse a la alta tensión eléctrica y lámparas HPM utilizadas en el SRX-R515P la elevada temperatura que hay en están protegidas por una garantía del el interior de la lámpara, lo que hace

Fig: Conformidad del SRX-R515P y del SRX-R320 con el espacio de color DCI

fabricante. Si una lámpara falla, Sony Professional Solutions Europe suministrará un recambio gratuito conforme a las condiciones de garantía. Las futuras actualizaciones del sistema permitirán a los operadores de cine extraer datos de funcionamiento de la lámpara directamente desde el proyector y enviar esta información de manera directa a Sony para prestar asistencia en las reclamaciones de garantía. Mayor flexibilidad operativa para los propietarios de las salas de cine La versatilidad intrínseca de esta matriz de múltiples lámparas ofrece otras ventajas de funcionamiento. Si se desea, los propietarios de las salas de cine pueden optar en cualquier momento por ejecutar el proyector con menos de seis lámparas encendidas. Además de ampliar la vida útil, se reduce el consumo eléctrico con el consiguiente ahorro en los costes operativos. Esta flexibilidad puede ser especialmente atractiva para los cines pequeños que no requieren que la potencia lumínica nominal máxima de la matriz HPM consiga un brillo óptimo de la imagen. En este caso, el SRX-R515P puede funcionar con tan sólo dos lámparas encendidas, sin comprometer excesivamente la calidad o el contraste de la imagen. Esta capacidad de controlar los niveles de iluminación también ayuda a los cines a satisfacer las diferentes necesidades de las presentaciones 2D y 3D. Para las proyecciones en 2D, el SRX-R515P puede funcionar con tan sólo dos lámparas encendidas, dependiendo del tamaño de la pantalla. Para los programas en 3D, el proyeccionista puede optar por utilizar el proyector con todas las lámparas encendidas. Esto proporciona un brillo máximo que es deseable para las presentaciones en 3D a causa de las inevitables pérdidas de luz del sistema óptico. Esto contrasta favorablemente con los proyectores que utilizan lámparas de xenón, donde el brillo no se puede controlar a voluntad para adaptarse a las presentaciones 2D o 3D. Por lo general, las lámparas de xenón (y a menudo sus fuentes de alimentación correspondientes) deben cambiarse para las proyecciones según sean en 2D o 3D, un proceso laborioso y potencialmente peligroso. Con el SRX-R515P y su exclusiva matriz de múltiples lámparas HPM, los operadores de cine disponen de una flexibilidad sin precedentes para equilibrar sus necesidades operativas del día a día con otros factores como el consumo de energía, los costes de energía y la vida útil de la lámpara.

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Imágenes espectaculares por diseño: un sistema óptico completo El sistema óptico del SRX-R515P de Sony combina la luz de múltiples lámparas HPM. El innovador diseño óptico del proyector alcanza una potencia de luz similar a la del proyector SRX-R320, que viene equipado con una sola lámpara de xenón.

Con las lámparas de xenón, la verdadera vida útil está directamente relacionada con el total de horas de encendido. Por el contrario, con las lámparas HPM la vida útil real también se rige por el número de “arranques” (o ciclos de encendido/apagado) de cada lámpara. En realidad, esto implica maximizar la vida útil a través de la reducción de los arranques y minimizar el estrés térmico/ eléctrico en cada lámpara. Se recomienda que los propietarios de los cines reduzcan los ciclos menos esenciales de encendido/apagado del proyector que podrían reducir la vida de la matriz de lámparas HPM. Por ejemplo, la matriz de lámparas puede dejarse encendida constantemente y de forma segura durante largos periodos de tiempo a lo largo de la jornada, incluidos los pequeños tiempos de descanso entre las sesiones.

Redundancia de múltiples lámparas para una mayor fiabilidad Los sistemas de múltiples lámparas se han diseñado específicamente para crear una distribución fluida y uniforme de la luz a partir de fuentes no uniformes, como una matriz de lámparas HPM. Esto se consigue gracias a un par de dispositivos llamados integradores de ojo de mosca. Los integradores utilizan un gran número de “celdas” de refracción que combinan y transforman la luz procedente de lámparas individuales en una luz uniforme, que se distribuye de manera homogénea para iluminar todo el panel SXRD. Imagen del sistema de ojo de mosca Lámpara

Sistema integrador de luz de ojo de mosca

SXRD Panel

Pa nt al la

Menos arranques de lámpara, mayor vida útil La matriz de lámpara HPM en el SRXR515P está diseñada para ofrecer una vida útil duradera y fiable. No obstante, la gestión de las lámparas difiere de las lámparas de xenón en los proyectores de cine convencionales.

Una lámpara ilumina la pantalla completa.

La incorporación de una nueva lámpara a la matriz hace que la luz sea más brillante en toda la pantalla de proyección. Si una lámpara se apaga (o falla por cualquier motivo) los niveles de iluminación en toda la pantalla se reducen uniformemente, de modo que los espectadores no ven ningún “punto oscuro” indeseado.

Resumen El proyector 4K SRX-R515P, atractivo para salas de exhibición pequeñas y medianas, representa el siguiente gran paso en la evolución de la calidad de imagen perfecta del cine. Para responder a los objetivos de fiabilidad, flexibilidad operativa y bajo coste, Sony ha desarrollado una innovadora matriz de seis lámparas de mercurio de alta presión (HPM). Este enfoque innovador ofrece varias ventajas a los operadores de cines que, tradicionalmente, han dependido de sistemas de proyección que usan lámparas de xenón. La matriz de múltiples lámparas HPM del SRX-R515P ofrece una fiabilidad sin precedentes,

lo que protege a los cines del riesgo de perder ingresos en caso de que una sola lámpara falle durante una proyección. La flexibilidad intrínseca de esta matriz de múltiples lámparas ofrece otras ventajas de funcionamiento. Si se desea, los propietarios de las salas de cine pueden optar por ejecutar el proyector con menos de seis lámparas encendidas para reducir el consumo energético y ampliar la vida útil. Las lámparas HPM son fáciles de manejar y sustituir, sin necesidad de recibir formación especial o de llevar equipo de protección para el ajetreado personal de proyección. Sony también dispone de un programa de garantía estándar que ofrece a los

cines la tranquilidad adicional de contar con recambios gratuitos en caso de que una lámpara falle en condiciones de funcionamiento estándar. El SRX-R515P, que cumple plenamente con la especificación DCI, proporciona una extraordinaria calidad de imagen en 4K con una relación de contraste líder en el mercado, lo que hace que cada pase sea una experiencia más realista y emocionante para los espectadores. Descubre más acerca de la ventaja del 4K con Sony Para obtener más información sobre Sony Digital Cinema 4K y el proyector SRX-R515P, visita: www.sony.co.uk/pro/ products/dcinemalink

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