Une avancée pour l`industrie cinématographique : les lampes

DOSSIER DE PRÉSENTATION : MODULE DE LAMPES HPM
Une avancée
pour l’industrie
cinématographique :
les lampes HPM
de Sony
Réduction des coûts, amélioration de
la fiabilité et protection des revenus
grâce au premier projecteur de cinéma
numérique 4K de Sony doté d’un module
de lampes HPM (High Pressure Mercury,
mercure haute pression).
DOSSIER DE PRÉSENTATION : MODULE DE LAMPES HPM
Module de
lampes HPM
de Sony :
une nouvelle ère
s’annonce en
termes de qualité,
de fiabilité et de
rentabilité
Lancé en 2012, le SRX-R515P est la 5e génération de systèmes de
projection numérique 4K de Sony. Offrant une résolution d’image
4 fois supérieure à celle des systèmes de projection 2K, il propose
également un rapport de contraste moyen de 8 000:1 ; il s’agit
actuellement du rapport le plus élevé de l’industrie du cinéma, un
rapport qui dépasse largement les normes DCI (2 000:1).
Offrant les avantages de la qualité d’image 4K aux cinémas de
petite et moyenne tailles, la conception innovante du projecteur
réduit considérablement les coûts de fonctionnement pour les
exploitants de cinémas.
Le SRX-R515 est le premier projecteur de cinéma numérique 4K
entièrement conforme à la norme DCI à être doté d’un module à six
lampes HPM (High Pressure Mercury, mercure haute pression), et qui
offre une luminosité totale de 15 000 lumens. Intégrées depuis de
nombreuses années à d’autres applications de projection en raison
de leur format compact, de leur coût réduit et de leur luminosité
élevée, ces lampes constituent une innovation sur le marché du
cinéma numérique.
Ce document décrit comment cette lampe HPM avancée est
intégrée au célèbre système de projection numérique SRX-R515P de
Sony, en vue d’obtenir des images de qualité au format 4K en toute
conformité avec la norme DCI.
Gros plan sur les avantages :
Le moteur optique innovant et le module de lampes HPM du
projecteur SRX-R515P de Sony
Luminosité : le module à six lampes HPM du projecteur SRX-R515P
4K de Sony offre des niveaux de luminosité élevés qui répondent
aux besoins en termes de projection des cinémas de petite et
moyenne tailles.
Précision constante : l’excellente précision des couleurs est
conservée pendant toute la durée de vie de la lampe.
Sécurité : grâce à leur boîtier sécurisé, les lampes HPM ne
présentent aucun risque de blessures, contrairement aux lampes
au xénon qui posent des problèmes à cause du risque d’éclats
de verre en cas d’explosion d’une lampe.
Résistance : le module de lampes HPM illumine de façon
uniforme tout l’écran, même en cas de panne des lampes
individuelles.
Protection des revenus : la résistance du module de lampes
empêche les pannes entraînant l’interruption de la projection.
Les cinémas bénéficient en outre d’une tranquillité d’esprit totale
grâce au remplacement gratuit de leurs lampes, conformément
aux conditions stipulées dans leur contrat de garantie standard.
Simplicité : aucune formation ni vêtement de protection
spécifique n’est nécessaire pour remplacer les lampes. Les six
lampes de la cartouche du SRX-R515P peuvent être remplacées
en 5 minutes seulement.
Une question d’éclairage :
le défi de la projection numérique
L’objectif principal de tous les systèmes
de projection numérique utilisés dans
les salles de cinéma est de projeter
une image lumineuse sur une grande
surface de visionnage. Pour ce faire,
un projecteur associe lumière et
image. Entre la source lumineuse et
l’écran, différents composants critiques
composent la « trajectoire optique »,
notamment un intégrateur de lumière,
un filtre de séparation des couleurs, le
panneau SXRD, un prisme et une lentille,
ainsi que d’autres éléments.
Ensemble, ces composants réduisent
la quantité totale de lumière atteignant
l’écran. C’est la raison pour laquelle
les systèmes de projection de cinéma
numérique les plus récents utilisent des
sources lumineuses beaucoup plus
intenses que les éclairages domestiques
standard.
La quantité de lumière qui passe à travers
un système de projection ne constitue
qu’un seul des facteurs déterminant
l’aspect final de l’image à l’écran. Les
projecteurs numériques sont en outre
conçus pour satisfaire aux normes de
l’industrie, en mesurant la qualité de
la lumière émise (la « chromaticité »),
ainsi que la quantité de lumière (la «
luminosité ») atteignant l’écran. Ces
normes sont exposées dans les normes
actuelles du groupe DCI (Digital Cinema
Initiatives) : (http://www.dcimovies.com/
specification/index.html)
Les projecteurs de cinéma numérique
de Sony :
une lampe adaptée selon l’usage
Sony utilise des systèmes d’éclairage
au xénon et HPM pour sa gamme de
projecteurs de cinéma numérique
4K. Le choix de la source lumineuse
et le design du projecteur lui-même
sont systématiquement optimisés pour
satisfaire aux exigences techniques de
chaque projecteur et à son utilisation
prévue.
Parfaitement adapté aux cinémas de
moyenne et grande tailles, le projecteur
SRX-R320 utilise une seule lampe au
xénon disponible avec des niveaux de
puissance différents pouvant atteindre
4,2 kW. Conçu pour répondre aux besoins
des exploitants de petites salles, le SRXR515P utilise des lampes HPM de 330
W et 450 W dans un module composé
de six lampes distinctes. Ces deux
systèmes atteignent et dépassent les
normes requises par le groupe DCI (Digital
Cinema Initiative) pour une utilisation dans
les cinémas numériques.
Le choix traditionnel :
les lampes au xénon
Depuis leur lancement en 1951, les
lampes au xénon restent la source
lumineuse la plus utilisée pour la
projection cinématographique. Elles
génèrent de la lumière grâce à
l’ionisation par un courant électrique
du xénon gazeux sous haute pression
présent dans la lampe.
La température du plasma générateur
de lumière au niveau des électrodes
peut atteindre 6 000 °C, tandis que les
lampes sont sous pression à environ 30
atmosphères (440 PSI) lorsqu’elles sont
chaudes. Environ un tiers du rayonnement
des lampes au xénon émet de la lumière
visible, le reste du spectre étant constitué
de lumière ultraviolette et infrarouge. La
lumière UV émise par ces lampes est
intense, ce qui rend l’exposition à cet
éclairage potentiellement dangereuse.
Les émissions thermiques sont également
élevées, avec une température en
fonctionnement atteignant environ
1 050 °C.
Une lampe défectueuse peut provoquer
une explosion qui projette des éclats
de verre chauds à l’intérieur du boîtier
de la lampe, avec pour conséquence
l’endommagement coûteux du
réflecteur. Même une lampe froide est
pressurisée à environ 10 atmosphères.
Une manipulation minutieuse et
des vêtements de protection sont
pour cette raison recommandés
lors du remplacement des lampes.
Normalement, les pannes surviennent
vers la fin de la durée de vie nominale
d’une lampe : la plupart des lampes
sont remplacées avant toute panne
catastrophique.
Plus petites mais plus résistantes :
les lampes au mercure haute pression
Initialement développées par Phillips
en 1995, les lampes à arc HPM (High
Pressure Mercury, mercure haute pression)
sont utilisées aujourd’hui dans des millions
d’écrans publicitaires, de systèmes de
projection et de systèmes Home Cinema
dans le monde entier. Contrairement
aux lampes à halogénures métalliques
traditionnelles, elles utilisent uniquement
du mercure vaporisé. Les lampes HPM
sont très prisées car elles offrent des
niveaux de luminosité élevés par rapport
à leur consommation électrique, ainsi
qu’une plus longue durée de vie et une
taille compacte. Remplacer ces lampes
est très simple et ne nécessite pas de
vêtement de protection spécial, élément
indispensable pour les lampes au xénon.
Les lampes sont conformes aux
directives européennes RoHS ainsi qu’aux
exceptions relatives aux substances
dangereuses recommandées par la
Fédération européenne des fabricants
de lampes (ELCF, European Lamp
Companies Federation).
Depuis des décennies, les lampes au
xénon sont utilisées par défaut dans les
projecteurs de cinéma professionnels.
Outre la différence de spectre de
couleurs entre les sources au xénon et
HPM, l’intensité lumineuse maximale des
lampes HPM est inférieure à celle des
lampes au xénon.
par l’adoption d’un tout nouveau module
de plusieurs lampes. A elle seule, cette
évolution a considérablement amélioré
l’aspect pratique du produit et sa
sécurité de manipulation, des éléments
ayant toujours compliqué la tâche des
exploitants de cinéma qui utilisent des
lampes au xénon.
Intensité
En termes de design du système
de projection SRX-R515P, Sony a
cependant développé une conception
optique inédite intégrant une lampe
HPM avec un spectre comparable à
celui des lampes au xénon. De plus,
l’autre inconvénient que l’on retrouve
habituellement dans les lampes HPM
(leur manque relatif d’intensité) est corrigé
DOSSIER DE PRÉSENTATION : MODULE DE LAMPES HPM
Voir la lumière :
les différences entre les lampes au
xénon et HPM
Fig. : spectre lumineux HPM / xénon typique.
Représentant une avancée majeure pour l’industrie, le système HPM à six lampes dont est doté le SRX-R515P offre
plusieurs avantages significatifs aux exploitants de salles de cinéma.
Problème
Lampe HPM
Lampe au xénon
Délai de remplacement de
la lampe et exigences de
manipulation
Moins de 5 minutes pour 6 lampes. La
cartouche de lampe est facile à insérer et ne
nécessite aucun ajustement de la position
d’allumage.
Plus de 30 minutes. Des outils spéciaux sont
nécessaires pour remplacer la lampe, et la
position d’allumage doit également être réglée.
Nul besoin de prendre des précautions de
manipulation, car la lampe n’est pas pressurisée
et il n’y a aucun risque d’explosion donc de
blessures, lorsqu’elle est hors tension.
Interruption de projection
Le système à plusieurs lampes ne provoque
jamais d’interruption de la projection, même si
certaines lampes ne fonctionnent pas.
HPM
Il est impératif de porter des vêtements de
protection contre les risques d’explosion de la
lampe sous haute pression.
Une seule lampe peut entraîner une interruption
de la projection si elle ne fonctionne plus.
La projection peut continuer
Xenon
La projection s’arrête
Réflecteur pour lampe
au xénon (coûteux)
Durée d’utilisation
Scintillement
Le scintillement d’une lampe isolée sur un
système à plusieurs lampes n’a que très peu
d’influence sur la qualité de l’image.
Le scintillement des systèmes à lampe
unique a un impact négatif considérable
sur la qualité de l’image.
Intensité de la lampe (luminosité)
En général, l’intensité d’une lampe HPM est
inférieure à celle d’une lampe au xénon. Les
lampes HPM sont fréquemment utilisées dans
les petits projecteurs, ou configurées en tant
que module contenant plusieurs lampes.
L’intensité de la lampe au xénon est plus élevée
et idéale pour éclairer des écrans grand format.
Gestion de la durée de vie de la
lampe
Il vaut mieux laisser la lampe allumée pendant
la journée.
Il vaut mieux éteindre la lampe entre les
projections.
Faible consommation électrique
Les cinémas dotés de petits écrans peuvent
utiliser moins de lampes, et réduire ainsi leur
consommation électrique.
Vous pouvez éteindre la lampe entre
les projections, pour réduire encore la
consommation électrique globale.
Le panneau SXRD du projecteur est
spécialement conçu pour optimiser le
spectre lumineux des lampes HPM et
satisfaire aux exigences des normes DCI.
Par ailleurs, la structure de la trajectoire
lumineuse est associée à un filtre de
couleur supplémentaire qui élargit la
gamme du spectre rouge tel qu’illustré
ci-dessous. Ces facteurs compensent
les niveaux relativement bas de lumière
rouge du spectre naturel de la lampe
HPM, augmentant ainsi son intensité pour
atteindre les niveaux naturels de vert et
de bleu.
et à une variation de la composition
chimique de l’ampoule en verre de silice
elle-même. Ces matériaux absorbent des
longueurs d’onde lumineuse particulières,
ce qui modifie le spectre de la lampe sur
le long terme.
La conception optique du SRX-R515P
est optimisée pour l’utilisation des parties
les plus stables du spectre de couleurs
disponibles. En évitant les parties du
spectre dont les niveaux d’altération sont
les plus élevés, le système minimise les
changements chromatiques tout au long
de la durée de vie des lampes.
Intensité
Fig. : modification du spectre de la lampe HPM au fil du temps
Fig. : profil comparatif de luminosité réelle (le SRX-R320 utilise
une seule lampe au xénon, le SRX-R515P utilise 6 lampes HPM)
Le résultat obtenu génère un éclairage
à l’équilibre spectral régulier et une
intensité lumineuse élevée conforme à
la gamme de couleurs DCI.Le schéma
suivant expose les couleurs du SRX-R320
(avec une lampe au xénon) et du
SRX-R515P (avec des lampes HPM). La
gamme de couleurs obtenue par le
SRX-R515P va bien au-delà des normes
DCI et est presque identique à celle du
modèle SRX-R320.
Fig. : conformité du SRX-R515P et du SRX-R320 à l’espace
colorimétrique DCI
Des couleurs plus fidèles : un spectre de
couleurs stable et uniforme
Le spectre de couleurs des lampes au
xénon, des lampes HPM et de tout autre
type de lampe évolue tout au long de
leur durée de vie. En règle générale,
cela est dû à la tension électrique et la
température élevées à l’intérieur de la
lampe qui provoquent le « grésillement
» des matériaux en arc dans l’ampoule,
Six pour un : le premier module de
lampes HPM au monde permettant
une projection en continu
Le SRX-R515P de Sony est le premier
projecteur de cinéma numérique
au monde à être approuvé par le
groupe DCI et doté d’un module
spécialement conçu à six lampes HPM.
Les lampes utilisées dans ce système
ont été spécialement conçues pour les
applications de cinéma critiques où la
continuité des activités est cruciale.
Un système de projection utilisant un
module de lampes est intrinsèquement
plus fiable qu’un système utilisant une
seule lampe. Un système à lampe
unique tombant en panne pendant une
projection peut interrompre brutalement
la séance. Cela a de lourdes
conséquences sur la continuité des
activités des exploitants de cinémas,
notamment en termes de recettes
perdues dans les remboursements. De
plus, cela peut potentiellement inciter
les clients à ne pas revenir.
Une panne similaire sur un système
à plusieurs lampes n’oblige pas à
interrompre la projection. Le système
à lampes HPM du SRX-R515P permet
de continuer la projection, même
si plusieurs lampes ou sources
d’alimentation sont défectueuses. Dans
des circonstances exceptionnelles,
le projecteur peut même continuer
à fonctionner avec seulement deux
lampes.
Pour une tranquillité d’esprit la plus totale,
les lampes HPM qui équipent le SRXR515P sont protégées par la garantie
du fabricant. Si une lampe individuelle
cesse de fonctionner, Sony Professional
Solutions Europe fournira une lampe de
remplacement gratuite conformément
aux conditions de garantie. Les
prochaines mises à jour du système
permettront aux exploitants de salles
de cinéma d’extraire les données de
fonctionnement de la lampe directement
depuis le projecteur, puis d’envoyer ces
informations par e-mail directement à
Sony, pour accompagner une demande
de prise en charge sous garantie.
Une plus grande flexibilité
opérationnelle pour les exploitants de
salles de cinéma
La flexibilité intrinsèque de ce système
à plusieurs lampes offre de nombreux
avantages au quotidien. Selon les
besoins, les propriétaires de cinéma
peuvent opter à tout moment de faire
fonctionner le projecteur avec moins de
six lampes allumées. En plus d’allonger
la durée de vie de la lampe, ce système
réduit la consommation électrique, et les
coûts d’exploitation dans leur ensemble.
Cette flexibilité est particulièrement
intéressante pour les petites salles de
cinéma qui n’ont pas besoin d’utiliser
le taux de luminosité maximale afin
d’atteindre une luminosité optimale de
l’image à l’écran. Le SRX-R515P peut
fonctionner avec seulement deux lampes
éclairées, sans pour autant compromettre
la qualité de l’image ou le niveau de
contraste à l’écran.
Cette possibilité de contrôler le niveau
d’éclairage permet également aux
cinémas d’adapter la configuration des
lampes selon qu’ils diffusent des films en
2D ou en 3D. Pour les projections 2D, le
SRX-R515P peut fonctionner avec moins
de deux lampes allumées, en fonction
de la taille de l’écran. Pour les diffusions
en 3D, le projectionniste peut choisir
d’allumer les six lampes du projecteur.
Cette configuration assure une luminosité
maximale, recommandée pour la
projection en 3D en raison d’une perte
de luminosité inévitable dans le système
optique.
Il s’agit d’un atout majeur par rapport
aux lampes au xénon, pour lesquelles la
luminosité ne peut pas être réglée pour
s’adapter aux projections en 2D ou en
3D. En général, les lampes au xénon
(et souvent leurs sources d’alimentation
respectives) doivent être échangées pour
les projections 2D/3D, processus laborieux
et potentiellement dangereux.
Avec le SRX-R515P et son système unique
à plusieurs lampes HPM, les exploitants de
salles de cinéma profitent d’une flexibilité
inédite pour répondre à leurs besoins
opérationnels au quotidien. Ils peuvent
également bénéficier d’économies
d’énergie grâce à une consommation
électrique réduite et de l’allongement de
la durée de vie de la lampe.
DOSSIER DE PRÉSENTATION : MODULE DE LAMPES HPM
Des images sublimes par nature :
un système optique complet
Le système optique du SRX-R515P de
Sony associe la lumière de plusieurs
lampes HPM. La conception optique
innovante du projecteur permet d’obtenir
une intensité lumineuse similaire à celle
du projecteur SRX-R320 équipé d’une
seule lampe au xénon.
Avec les lampes au xénon, la durée de vie
effective est directement liée au nombre
total d’heures de projection. Pour les
lampes HPM en revanche, la durée de vie
effective dépend également du nombre
d’amorçages (soit les cycles de mise sous/
hors tension) subis par chaque lampe.
En réalité, cela signifie qu’il convient
d’optimiser leur durée de vie en réduisant
le nombre d’amorçages et en minimisant
l’impact thermique et électrique sur
chaque lampe.
Il est vivement recommandé aux
propriétaires de salles de cinéma de limiter
les cycles de mise sous et hors tension des
projecteurs non essentiels, car cela peut
réduire la durée de vie du système de
lampes HPM. Par exemple, on peut laisser
allumé le module de lampes en toute
sécurité pendant de plus longues périodes
pendant la journée, notamment lors des
pauses entre les projections.
Configuration multi-lampes pour une plus grande fiabilité
Les systèmes à plusieurs lampes sont spécialement conçus pour répartir de façon
homogène la lumière provenant de sources non homogènes, tel qu’un module de
lampes HPM. Pour ce faire, il convient d’utiliser deux dispositifs appelés « intégrateurs à
effet œil de mouche ». Ceux-ci utilisent un grand nombre de « cellules » de réfraction
qui fusionnent et transforment la lumière de sources lumineuses individuelles en une
lumière uniforme et répartie de façon homogène qui illumine tout le panneau SXRD.
Image du système Fly-eye
Lampe
Système d’intégration
de la lumière Fly-eye
SXRD
Panel
Ec
ra
n
Préservation des lampes pour une plus
grande longévité
Le module de lampes HPM du
SRX-R515P a été spécialement conçu
pour garantir une durée de vie prolongée
et un fonctionnement fiable. La gestion
de la lampe diffère de celle des lampes
au xénon utilisées dans les projecteurs de
cinéma traditionnels.
Chaque lampe éclaire la totalité de l’écran.
L’ajout d’une nouvelle lampe au module augmente l’intensité de la lumière sur
l’ensemble de l’écran de projection. Si une lampe est éteinte (ou est défectueuse
pour quelque raison que ce soit), le niveau de luminosité de l’ensemble de l’écran
est réduit de façon uniforme, afin d’éviter que le public ne remarque des « zones
sombres » indésirables.
Résumé
Idéal pour les exploitants de petites et
moyennes salles, le projecteur SRXR515P 4K représente une nouvelle
avancée majeure vers une qualité
d’image cinématographique parfaite.
Pour atteindre les objectifs en termes
de fiabilité, de flexibilité opérationnelle
et de coûts de fonctionnement réduits,
Sony a développé un module innovant
à six lampes HPM (High Pressure Mercury,
mercure haute pression).
Cette approche novatrice offre plusieurs
avantages aux exploitants de salles de
cinéma qui, traditionnellement, utilisent
des systèmes de projection composés
de lampes au xénon. Le module de
lampes HPM du projecteur SRX-R515P
offre une fiabilité sans précédent, ce
qui permet aux cinémas d’éviter les
pertes de revenus générées par une
panne d’un système à une seule lampe
pendant une projection.
La flexibilité intrinsèque de ce système
à plusieurs lampes offre d’autres
avantages opérationnels. Selon les
besoins, les propriétaires de cinéma
peuvent opter à tout moment de faire
fonctionner le projecteur avec moins de
six lampes allumées. Les lampes HPM
sont faciles à manipuler et à remplacer :
aucune formation ni aucun équipement
de protection spécifique ne sont requis
pour le personnel de projection déjà
bien occupé. Sony propose également
un contrat de garantie standard, qui
permet aux opérateurs de bénéficier du
remplacement gratuit de leurs lampes
en cas de panne, conformément aux
conditions standard d’utilisation.
Entièrement conforme aux normes DCI,
le SRX-R515P offre une extraordinaire
qualité d’image 4K grâce à un rapport
de contraste de pointe. Chaque
spectateur bénéficie ainsi d’une
expérience de projection encore plus
immersive et captivante.
Découvrez-en plus sur l’avantage de la
4K avec Sony
Pour obtenir plus d’informations sur la
technologie de cinéma numérique 4K
de Sony et le projecteur SRX-R515P de
Sony, rendez-vous sur le site : www.sony.
co.uk/pro/products/dcinemalink
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HCT_Cinema_HPM_Lamp_White_Paper_J2084_FRA_03/09/2013