Proyección de lámpara, láser o LED: ¿Qué luz es la correcta?

En el corazón de cada proyector hay dos elementos esenciales: la tecnología de la imagen y la fuente de luz. Los dos interactúan de tal manera que para entender completamente sus elecciones para la fuente de luz, también tiene que saber un poco sobre la tecnología de imágenes con la que está emparejada, y cómo funcionan las tecnologías de imágenes en general. Por lo tanto, antes de analizar las fuentes de luz de proyección más comunes de la actualidad -lámpara, láser y LED– y lo que podría ser mejor para sus necesidades, empecemos por hablar de la imagen.

Todas las pantallas de color, incluyendo los proyectores, se construyen alrededor de una observación central de cómo el sistema visual humano percibe el color. Es decir, si trabaja con luz, sólo necesita tres colores primarios -rojo, verde y azul- para producir todos los colores que el ojo humano puede ver. Sólo tienes que mezclar estos tres colores primarios en las proporciones correctas. O al menos esa es la esencia de ello.

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Para ser precisos, la gama de colores que puedes producir depende de la elección de rojo, verde y azul con la que empieces, y si los puntos de partida no te permiten crear todos los colores posibles, puedes ampliar la gama añadiendo más colores, como el amarillo, el cian y el magenta. Por ahora nos quedaremos con la versión simplificada usando sólo rojo, verde y azul, porque eso es lo que hacen la mayoría de las pantallas. Pero ten en cuenta que algunas añaden otros colores, a los que llegaremos un poco más tarde.

Creando el color

Si lanza un programa de Windows o Mac con un fondo blanco y usa una lupa de joyero de 8x para mirar de cerca la pantalla de su escritorio o portátil, no verá el blanco. Verá una serie repetida de rectángulos rojos, verdes y azules, llamados puntos. Cada conjunto de puntos rojos, verdes y azules es un solo píxel en la imagen. Cuando estás demasiado lejos de la pantalla para que tu ojo resuelva los puntos individuales, integra los tres colores en el color que ves, en este caso el blanco. Cambia la intensidad de uno o más de los colores primarios y verás la combinación como algún otro color. Apaga el punto azul, por ejemplo, y tu ojo verá la combinación de rojo y verde como amarillo. Podrías pensar que esto es como engañar a tu ojo para que vea un color que no está ahí. Sin embargo, esto es sólo una variación de cómo vemos diferentes colores en los objetos del mundo real.

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Este enfoque -de poner pequeños puntos de tres colores primarios en la pantalla a la vez y dejar que el ojo integre los colores en el espacio- es también cómo funcionan los proyectores con tres chips de imagen, un grupo que incluye la mayoría de los modelos que utilizan chips de imagen LCD o LCoS, y unos pocos modelos seriamente caros que utilizan chips DLP. (Al momento de escribir este artículo, el modelo de tres chips menos costoso y actualmente producido en nuestra base de datos es de 27.526 dólares). También hay proyectores láser de palma y de bolsillo que producen colores de esta manera, apuntando rayos láser rojos, verdes y azules directamente a la pantalla para pintar la imagen punto por punto, un punto a la vez.

Tiempo vs. Espacio

Otra forma de crear color a partir de tres primarias es mostrar los elementos rojos, verdes y azules de toda la imagen por separado, en secuencia. Si rotas a través de la secuencia repetidamente y con la suficiente rapidez, tu ojo integrará los colores a lo largo del tiempo. Así es como funcionan los proyectores de un solo chip, incluyendo la abrumadora mayoría de los modelos DLP.

El problema potencial del color secuencial es que si el proyector rota a través de la secuencia de colores demasiado lentamente en, digamos, una escena en la que James Bond camina por la habitación rápidamente mientras lleva un esmoquin y una camisa blanca, los elementos rojos, verdes y azules de la camisa pueden caer en diferentes partes de la retina. Lo que se ve entonces en lugar de blanco es un estallido de rojo, verde y azul, también conocido como un artefacto de arco iris. Algunas personas ven esto más fácilmente que otras, y algunos proyectores tienden a mostrarlos más fácilmente. Lo que nos lleva a las fuentes de luz.

La regla general para los artefactos de arco iris en los proyectores de un solo chip es que un mayor porcentaje de proyectores de láser hacen un mejor trabajo de evitarlos que los proyectores con LED, y un mayor porcentaje con LED hacen un mejor trabajo de evitarlos que los proyectores con lámparas. Esto no significa que todos los proyectores láser muestren necesariamente menos artefactos de arco iris que todos los proyectores con lámparas, pero sí significa que si ves estos artefactos con facilidad y los consideras molestos, será más fácil encontrar un proyector láser de un solo chip con el que te sientas cómodo de ver que un proyector con una lámpara de un solo chip. Dicho esto, la mayoría de los principales fabricantes de proyectores de un solo chip han logrado en los últimos años reducir al mínimo el potencial de arco iris, aunque nuestra advertencia habitual siempre se aplica: si eres sensible a verlos o te preocupa que puedan serlo, es mejor comprar en un comercio que acepte devoluciones o cambios.

Dejando a un lado el factor arco iris, también hay algunas ventajas para los proyectores construidos alrededor de un solo chip y color secuencial. Casi siempre son más pequeños y ligeros que los proyectores equivalentes que utilizan tres chips, por ejemplo. Esa es una de las razones por las que la mayoría de los proyectores de tamaño de bolsillo utilizan un solo chip de imagen, incluso para los modelos LCD y LCoS.

Brillo del blanco y brillo del color

Los proyectores de un solo chip también tienden a ser menos costosos que los proyectores equivalentes de tres chips con el mismo grado de brillo. Pero el tema del brillo es menos sencillo de lo que se podría suponer, debido a la diferencia entre el brillo del blanco y el del color.

Brevemente, el brillo blanco, que es a lo que se refieren las clasificaciones del lumen del proyector a menos que se especifique lo contrario, mide el brillo usando una imagen 100% blanca. El brillo del color mide el brillo de las imágenes 100% rojas, 100% verdes y 100% azules por separado, y luego suma las tres medidas.

Dado que los proyectores de tres chips producen el blanco mediante una combinación de puntos rojos, verdes y azules, el brillo máximo para el blanco es el mismo que el total del máximo para el rojo, el verde y el azul medido por separado. Esto no siempre es cierto para los proyectores de un solo chip, que a veces añaden blanco u otros colores para aumentar el brillo del blanco, un tema al que volveremos en un momento. El punto aquí es que un proyector de un solo chip menos caro que ofrece el mismo brillo blanco que un proyector de tres chips más caro puede tener un brillo de color menor.

Esta diferencia puede dar a un diseño de un solo chip la ventaja para el uso en los negocios o en la educación, ya que puede igualar el brillo de un proyector de tres chips más caro para imágenes con un fondo blanco como hojas de cálculo y documentos de procesamiento de textos. Pero si el proyector de un solo chip también tiene un menor brillo de color, y hemos medido el brillo de color tan bajo como el 20% del brillo blanco en algunos casos, no igualará el brillo del proyector de tres chips para imágenes a todo color como fotografías y películas. (Puedes leer más sobre la diferencia entre el brillo del blanco y el brillo del color en este artículo).

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Todo esto nos devuelve a la forma en que los proyectores crean los colores que se ven en la pantalla junto con una rápida mirada a los caminos de la luz – siendo el camino de la luz la ruta que sigue la luz desde la fuente hasta la lente en cualquier proyector dado.

Caminos de luz

Las trayectorias de luz describen cómo un proyector crea el rojo, verde, azul (y potencialmente otros colores) que necesita; cómo los atraviesa o los hace rebotar en sus chips de imagen; y cómo dirige la luz hacia la pantalla.

Hay muchas variaciones en cada paso. Por ejemplo, los proyectores basados en lámparas empiezan con la luz blanca de la lámpara, y usan filtros para separar los componentes rojo, verde y azul. Algunos proyectores LED utilizan LEDs rojos, verdes y azules. Otros comienzan con LEDs azules y amarillos, y usan filtros para separar el rojo y el verde. La mayoría de los proyectores láser comienzan con luz láser azul, añaden amarillo apuntando el láser a un fósforo que emite amarillo cuando se excita, y luego usan filtros para separar el amarillo en componentes rojos y verdes.

 camino de la luz de la lámpara

Los proyectores de un solo chip basados en lámparas suelen pasar su fuente de luz blanca a través de filtros (la mayoría de las veces presentados como segmentos en una rueda de color translúcido) antes de hacer rebotar los colores individuales en el chip de imagen de forma secuencial.

Camino de luz láser

Aunque los proyectores de láser pueden variar enormemente en su trayectoria de luz dependiendo de si se utilizan uno o varios láseres, un proyector típico de un solo láser tiene un láser azul cuya luz se encuentra con una rueda de fósforo para generar un amarillo que luego se rompe en componentes rojos y verdes.

La mayoría de las variaciones en los caminos de la luz no afectarán a su elección de la fuente de luz. Sin embargo, una variación clave basada en el número de chips de imagen puede.

Para los proyectores con tres chips, una vez que tienes el rojo, el verde y el azul, el camino es simple: apuntas el haz de color correcto al chip correcto, y diriges los tres colores a través de la lente simultáneamente. Para los proyectores de un solo chip, el camino es más complicado, ya que el proyector tiene que enviar cada color al chip en el momento adecuado, es decir: cuando está listo para proyectar puntos de ese color.

Camino de luz

Dependiendo del tipo de fuente de luz, los proyectores de tres chips utilizan diferentes métodos para crear corrientes de luz roja, verde y azul separadas que se envían a los chips de imagen dedicados para cada color primario.

Los proyectores LED de un solo chip con LEDs rojos, verdes y azules pueden simplemente encender y apagar cada LED de color en secuencia. Los modelos basados en lámparas usan una rueda de color giratoria que sostiene los filtros de color y está programada para que cada filtro de color esté en el camino de la luz justo cuando el chip necesita ese color. La mayoría de los proyectores láser de un solo chip hacen algo similar, utilizando un panel transparente tanto en la rueda de fósforo como en la rueda de color para permitir que la luz láser azul llegue al chip y los filtros de la rueda de color para convertir la luz amarilla del fósforo en roja y verde.

Las ruedas de color que usan los proyectores de un solo chip facilitan la adición de más colores además del rojo, el verde y el azul. El más común para los proyectores basados en lámparas es un panel claro para añadir blanco, que es lo que les permite ofrecer un mayor brillo blanco que el brillo del color. Otros añaden alguna combinación de amarillo, cian y magenta. Para los proyectores láser, la adición más común es el amarillo producido por el fósforo, simplemente añadiendo un panel transparente a la rueda de color.

Los colores adicionales (y sí, el blanco es un color en este contexto) pueden afectar a los colores que ves. Añadir el blanco hará que la imagen sea más brillante, pero también tenderá a perjudicar la precisión de los colores, ya que los errores de color serán cada vez más evidentes con mayores diferencias entre el blanco y el brillo de los colores. Por otro lado, añadir un panel amarillo a un proyector de un solo chip aumenta las probabilidades de que pueda mostrar un amarillo brillante y vibrante que coincida con los amarillos de los mejores proyectores de tres chips. Y añadir paneles amarillos, cian y magenta aumenta las probabilidades de ofrecer una buena precisión de color en general.

rueda de color

Por lo tanto, un proyector de un solo chip basado en una lámpara con un panel blanco añadido a su rueda de color es normalmente deseable si necesitas un proyector para ver en una sala de conferencias, un aula o una sala familiar con luz ambiental. Pero normalmente es una mala elección para un cine casero tradicional destinado a ser visto en una habitación oscura. Para el cine en casa, la precisión del color importa más, y la precisión será casi seguro mejor con sólo paneles rojos, verdes y azules en la rueda. Añade alguna combinación de amarillo, cian y magenta y puede ser mejor aún.

Y con todo esto como fondo, finalmente echemos un vistazo a las fuentes de luz en sí mismas.

Lámparas vs. No Lámparas

Sólo hay unas pocas especificaciones clave que definen la diferencia práctica entre las lámparas y las fuentes de luz de estado sólido, es decir, tanto los LED como los láseres: el rango de brillo, la vida útil nominal típica, y el porcentaje de brillo inicial que cada uno pierde al principio. Las lámparas son superadas por las tecnologías de estado sólido en dos de estos factores, y por los láseres en los tres. Además, las lámparas tienen la desventaja de contener mercurio, lo que significa que hay que preocuparse por desecharlas adecuadamente. Todo esto sugiere que las lámparas pueden estar acercándose a la fase de hombre muerto de su evolución. Pero todavía no están ahí.

El rango de brillo de los proyectores actuales basados en lámparas en nuestra base de datos de ProyectorCentral de Búsqueda de un Proyector es de aproximadamente 1.000 a 43.000 lúmenes, aunque todavía se pueden encontrar algunos clasificados en unos pocos cientos de lúmenes. El brillo máximo es mucho más alto que el de los proyectores LED, que van de 10 lúmenes a 4.500 lúmenes, pero más bajo que el de los proyectores láser, de 32 lúmenes a 75.000 lúmenes.

La vida de la lámpara varía según el modelo de proyector. Para los proyectores actuales, oscila entre 2.000 y 10.000 horas en el modo de plena potencia, y entre 2.500 y 20.000 horas en el modo Eco. Pero los valores del modo Eco de 15.000 horas o más generalmente obtienen su larga vida útil de características como la reducción lenta del uso de energía-y el brillo-cuando se deja el proyector encendido por un tiempo sin que la imagen cambie. Esto puede ser útil, por ejemplo, en una clase donde se puede dejar el proyector en funcionamiento durante algún tiempo incluso cuando no se utiliza. Pero si raramente o nunca lo haces, la lámpara no durará tanto tiempo.

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Por el contrario, la gran mayoría de los láseres y LEDs tienen una duración de 20.000 horas o más a plena potencia, y típicamente 30.000 horas en modo Eco. Algunos tienen vidas aún más largas. Tenga en cuenta que el final de la vida de los LED y los láseres no se define de la misma manera que el final de la vida de las lámparas, pero ambas clasificaciones son predicciones aproximadas de la vida útil de la fuente de luz.

Las lámparas también pierden brillo más rápidamente que las fuentes de luz de estado sólido, a menudo hasta en un 25% en las primeras 500 horas de uso, para luego caer más gradualmente hasta el 50% que define el final de la vida después de eso. Los proyectores de estado sólido tardan más tiempo en caer a cualquier porcentaje dado de brillo inicial sólo en parte gracias a sus vidas más largas. También tienen algo más cerca de una línea recta de pérdida constante de brillo durante toda su vida, en lugar de caer a mitad de camino de los niveles de fin de vida temprano.

Costo inicial y costo total

Un claro punto fuerte de las lámparas es su bajo coste, que permite comprar un proyector basado en una lámpara por mucho menos que el proyector de estado sólido equivalente. Pero aunque un precio inicial bajo es obviamente atractivo, la frase clave es el precio inicial. También deberías considerar el coste total de la propiedad.

Básicamente, cuanto más a menudo esperes usar el proyector y cuanto más tiempo esperes tenerlo antes de reemplazarlo, más lámparas tendrás que comprar. Lo que esto se traduce en que si estás planeando usar un proyector estrictamente para ver una o dos películas por semana, y eres el tipo de videófilo que quiere actualizarse con cada nueva innovación que llega al mercado -mayor resolución, 3D, HDR, mejor implementación de HDR, etc.- el precio inicial puede ser tu costo total. La misma lógica se aplica para un negocio, iglesia o escuela que espera usar el proyector sólo un par de horas a la semana.

En el otro extremo, si compra un proyector para usarlo en un aula o en casa como televisor durante cinco o más horas al día, y no espera reemplazarlo antes de que quede irremediablemente obsoleto, el costo de las lámparas de reemplazo puede ser significativo. En ese caso, tal vez quieras calcular cuántas lámparas es probable que compres a lo largo de la vida útil del proyector y añadir el costo al precio inicial. Puede que descubras que el proyector basado en una lámpara termina costando más a largo plazo. Si es así, un proyector de estado sólido más caro puede ser la mejor compra, siempre y cuando, por supuesto, ofrezca el nivel de calidad de imagen que deseas.

LEDs, Láseres y Fuentes de Luz Híbridas (Láser-LED)

Los LEDs son la fuente de luz de la gran mayoría de los pequeños proyectores, desde tamaños que caben en el bolsillo de la camisa hasta las palmas de las manos y un poco más grandes hasta casi 2 libras. Debido a que el brillo de estos proyectores puede estar muy por debajo de 100 lúmenes y no es más de 1.500 lúmenes, generalmente están diseñados para obtener el mayor brillo posible de los LED, lo que a menudo resulta en un color vibrante, pero sobresaturado. Pocas personas, si es que hay alguna, considerarían esto como un problema para el uso en los negocios o en las aulas. Pero si quieres ver películas o mostrar fotos, tendrás que tener en cuenta que algunos de estos modelos tienen colores que se salen de la gama realista.

Los pocos proyectores pequeños que no usan LEDs dibujan la imagen directamente con láseres. Esto les da una ventaja específica de la luz láser. Sólo hay que apuntar el proyector a cualquier superficie y a cualquier distancia, y la imagen estará enfocada. Desafortunadamente, otra propiedad de la luz láser son los artefactos de moteado. Las motas son menos obvias en algunos modelos que en otros, pero para minimizar las motas desenfocan un poco la imagen. Así que con estos modelos, tendrás que elegir entre un proyector con el mejor enfoque posible o uno sin motas.

Los proyectores algo más grandes y brillantes, en el rango de unos 1.500 a 4.500 lúmenes, te dan la opción de elegir entre fuentes de luz de estado sólido de LEDs, Láseres, e híbridos de LED-láser. Todos los híbridos actuales en este escrito son proyectores DLP de un solo chip que están diseñados para enfatizar el brillo por encima de un buen contraste y precisión de color, lo que significa que son los más apropiados para los negocios y la educación. Al igual que los proyectores basados en lámparas, cualquier proyector LED puede diseñarse para cualquier tipo de aplicación, pero incluso los que están diseñados para el uso en el cine en casa -y hay algunos que están específicamente destinados a reemplazar a los televisores de pantalla plana- tienden a tener una precisión de color que se describe mejor como suficientemente buena.

Casio-Híbrido-Motor de Luz

Los motores de luz híbridos láser/LED no son comunes hoy en día, pero los modelos sin lámpara de Casio cuentan con un LED rojo además de un láser azul para mejorar el color, conservando el alto brillo y otros beneficios de la proyección láser de estado sólido.

Láseres

Los láseres en cualquier rango de brillo pueden potencialmente ofrecer una precisión de color y contraste tan buena o mejor que los proyectores basados en lámparas, aunque muchos proyectores láser en este momento no lo hacen. Y a diferencia de los modelos basados en lámparas y LED, incluso los proyectores láser diseñados para enfatizar el brillo sobre el contraste y la precisión de color casi siempre pueden manejar películas lo suficientemente bien como para ser altamente visibles.

Otra ventaja de los proyectores láser es que tienden a ser mucho más utilizables en sus niveles más altos de brillo que los modelos basados en lámparas o LED. Todas las clasificaciones de brillo de los proyectores se basan en ajustes que sacrifican la precisión del color. Para los proyectores LED y los basados en lámparas, esto normalmente añade un notable sesgo verde. Pero la mayoría de los proyectores láser ofrecen una precisión de color lo suficientemente buena, incluso en el modo más brillante, que la mayoría de la gente consideraría los colores más que aceptables para imágenes fotorrealistas.

También hay algunas otras ventajas de las fuentes de luz láser. La mayoría de los proyectores láser que combinan el láser con un chip DLP, y algunos que utilizan tres LCD, prácticamente no necesitan mantenimiento, son adecuados para el funcionamiento 24/7/365, y pueden montarse en cualquier orientación de más de 360 grados en los tres ejes. Tener un proyector libre de mantenimiento es una comodidad bienvenida para cualquiera. Pero la combinación de características hace que los proyectores láser sean la opción preferida obvia para ciertos tipos de aplicaciones, incluyendo señalización digital, exposiciones en museos y exhibiciones en lugares que van desde casas de culto, a tiendas minoristas, a vestíbulos corporativos y otros lugares.

Por todas estas razones, o hasta el momento en que el LED se ponga al día en la capacidad del láser para ofrecer un mayor brillo, parece que los láseres están obligados a tomar el control como la fuente de luz dominante y, eventualmente, tal vez, como la única fuente de luz del proyector. Por el momento, sin embargo, los láseres, los LED y las lámparas tienen cada uno su lugar. Sólo tienes que elegir el correcto.

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