La tecnologia laser rispetto all’illuminazione a lampada offre importanti vantaggi e spunti di riflessione che introducono nuove modalità di valutazione, necessarie per comprendere meglio il risparmio economico che ne deriva.
Nell’ultimo biennio la luminosità del proiettori a tecnologia laser è cresciuta al punto che ora questi prodotti possono essere utilizzati in ambienti di dimensioni ancora più ampie come le più grandi sale dei musei e le aule universitarie, oppure gli eventi live indoor.
Il contenuto di questo articolo è tratto da un white paper di Panasonic, realizzato come resoconto di uno studio per spiegare quanto è più conveniente un proiettore a tecnologia laser rispetto ad un modello equivalente, illuminato dalla tradizionale lampada a incandescenza. Questo studio indica introduce nuove modalità valutative, per comparare con maggiore efficacia e oggettività l’illuminazione generata da queste due tecnologie così diverse.
Per raggiungere questo obiettivo sono stati messi a confronti il proiettore Panasonic RZ670 (luminosità di 6.500 lumen) con modelli equivalenti illuminati a lampada, scelti fra i più venduti sul mercato nelle seguenti tre verticalizzazioni:
– Musei e Gallerie d’Arte
– Università e Aule Didattiche di alto livello
– Rental & Staging
Per le prime due verticalizzazioni si è stabilito un ciclo di vita complessivo di 20.000 ore; per il Rental & Staging, invece, quattro anni di funzionamento. Sono stati quindi calcolati il Costo di possesso e l’emissione di CO2 riferiti ai rispettivi periodi, che riportiamo nella tabella dedicata.
I vantaggi della tecnologia laser
Fino a pochi anni fa l’impiego di un proiettore come strumento di comunicazione visiva per attività didattiche, di informazione o per applicazioni business è stato limitato delle prestazioni intrinseche del sistema di illuminazione dotato di lampade a incandescenza. Ecco i motivi che hanno determinato questa limitazione.
Ciclo di vita della lampada
Un proiettore illuminato a lampada è soggetto alla curva di decadimento della lampada stessa. I produttori raccomandano la sua sostituzione quando la luminosità scende al di sotto del 50%: quindi, a seconda del modello, la lampada deve essere sostituita dopo un tempo variabile fra le 1.500 e le 6.000 ore di funzionamento.
Ad esempio, in un’aula universitaria un proiettore che viene utilizzato 60 ore la settimana per 45 settimane all’anno deve sostituire la lampada almeno una volta all’anno, per evitare che la luminosità scenda sotto il 50% del totale (compromettendo l’efficacia della didattica) o che si verifichi un guasto improvviso.
Il Panasonic RZ670 è accreditato di un ciclo di vita operativa di 20.000 ore. Per un proiettore a illuminazione tradizionale durante queste 20.000 ore saranno necessari ameno 10 cambi lampada.
Tempo di riscaldamento/raffreddamento
Le lampade tradizionali, per evitare che si danneggino, devono funzionare in un intervallo di temperature molto preciso. Per questo motivo un proiettore tradizionale quando viene acceso, prima di raggiungere un livello luminosità adeguata, ha bisogno di un tempo di riscaldamento fino a due minuti; per lo stesso motivo quando viene spento le ventole devono continuare a funzionare (deve quindi rimanere collegato alla rete elettrica) per raffreddare la lampada che, altrimenti, potrebbe danneggiarsi.
In un’aula didattica, queste limitazioni rallentano il ritmo di svolgimento di una lezione perché il docente deve adeguarsi alle tempistiche del proiettore anziché alle proprie. Una lezione, infatti, prevede un alternarsi di proiezioni e interazioni con gli studenti.
Così, utilizzando un proiettore tradizionale illuminato a lampada il docente è costretto a scegliere se tenere il proiettore acceso durante tutta la lezione (ma il calore generato dal proiettore e l’ambiente oscurato riducono l’efficacia della didattica) oppure attendere i noiosi tempi di riscaldamento e di raffreddamento.
In ogni caso, il proiettore deve essere spento almeno cinque minuti prima della fine della lezione per consentire alla lampada di raffreddarsi completamente, così da essere subito pronto per l’inizio della lezione successiva.
Il proiettore laser, invece, si accende e si spegne all’istante, oltre a operare a temperature molto più basse.
Regolazione del consumo
Le lampade dei proiettori tradizionali funzionano sempre al 100% della loro potenza e producono così la massima luminosità possibile, indipendentemente da quanto è luminosa l’immagine che proiettano. Si tratta, in effetti, di uno spreco di risorse perché non capita quasi mai di proiettare un’immagine completamente bianca.
Per questo motivo, la luminosità in eccesso deve essere assorbita dal pannello LCD oppure riflessa dal percorso ottico della luce. In entrambi i casi viene prodotto del calore che deve essere dissipato nell’ambiente dove il proiettore è stato installato. I diodi laser, invece, sono una fonte di luce dimmerabile. Generano il 100% della luminosità solo quanto l’immagine è completamente bianca. In tutti gli altri casi, invece, la luminosità prodotta dipende dall’immagine proiettata: si ottiene così un risparmio di energia e una minor produzione di calore. Per questi motivi si comprende perché il proiettore laser rappresenta un importante progresso per l’efficienza energetica e la flessibilità operativa.
Musei e Gallerie d’Arte
Vediamo
ora, a seconda del target, quali vantaggi porta la tecnologia laser.
Iniziamo con i Musei e le Esposizioni artistiche, dove i proiettori
vengono utilizzati in combinazione multipla, affiancati o sovrapposti
(Edge Blending e Staking). In questi contesti è importante ricreare
l’esperienza di un’epoca o di una particolare ambientazione. Maggiore
sarà la luminosità del proiettore laser e più grande l’ambiente dove
potrà essere installato: l’obiettivo principale è arricchire
l’esperienza dei visitatori, anche in condizioni di luce quasi diurna.
Un videoproiettore laser offre diversi punti di forza:
– non richiede interventi di manutenzione; quindi evita la temporanea chiusura delle sale e riduce al minimo i disagi;
– produce meno CO2 rispetto ad un proiettore illuminato a lampada (-25,6%);
– può essere posizionato in punti più scomodi da raggiungere perché non si deve tener conto di attività di manutenzione.
Università & Aule Didattiche di alto livello
Le
lezioni che prevedono la proiezione di filmati, immagini e
presentazioni garantiscono un maggior coinvolgimento della platea di
studenti e sono più efficaci dal punto di vista didattico perché
stimolano l’attenzione. Un proiettore laser non costringe più il docente
a rispettare i tempi di riscaldamento e di raffreddamento della lampada
perché l’accensione e lo spegnimento sono istantanei. Inoltre, non è
più necessario oscurare completamente l’aula e la dissipazione del
calore è stata significativamente ridotta.
Nello specifico, il proiettore Panasonic RZ670 possiede una
luminosità sufficiente per supportare l’insegnamento in auditori e aule
di grandi dimensioni. I punti di forza si possono riassumere nei
seguenti:
– l’Accensione e lo Spegnimento istantanei (on/off) facilitano l’interazione con la platea;
– Le condizioni ambientali confortevoli migliorano l’attenzione e l’apprendimento;
– Nonostante il prezzo d’acquisto iniziale sia superiore, il
Panasonic RZ670 vanta un costo di possesso per l’intero ciclo di vita
inferiore dell’11% rispetto alla gamma di proiettori tradizionali (con
lampada a incandescenza) con i quali è stato comparato durante lo
studio.
Rental & Staging
Negli
eventi live i videoproiettori creano quello sfondo che esalta
l’atmosfera e il pathos degli spettacoli; sono così richieste immagini
luminose e nitide, colori saturi.
I professionisti del Rental & Staging selezionano i videoproiettori in base anche alle seguenti prestazioni:
– affidabilità senza compromessi; i videoproiettori devono essere
abbastanza robusti per sopportare una gestione stressante e trasporti
frequenti;
– possibilità di gestire la calibrazione e l’allineamento in modo rapido e semplice.
Con i livelli di luminosità raggiunti dalla tecnologia laser, ora
questi proiettori sono utilizzabili anche nel Rental & Staging in
eventi indoor.
Secondo questa ricerca, il passaggio al laser potrebbe comportare
un’evoluzione significativa delle procedure operative nei settori Rental
& Staging. Poiché la probabilità che un singolo proiettore a laser
si danneggi è piuttosto remota, il controllo pre-noleggio potrebbe
essere effettuato soltanto nel luogo di noleggio successivo, permettendo
in questo modo grandi risparmi in termini di trasporto e stoccaggio. Un
processo di noleggio punto-punto consentirebbe di risparmiare in un
anno circa 86 giorni di lavoro per singolo proiettore, con un aumento
della produttività stimato al 33%. Inoltre, il team ROI ritiene che un
singolo proiettore di riserva sia sufficiente a coprire dieci proiettori
in prima linea. Stando ai professionisti del settore, che hanno
dichiarato ai ricercatori che un proiettore su cinque è sul posto come
backup, il potenziale di risparmio nel settore equivarrebbe al 5-10% dei
costi di noleggio. Infine, dopo quattro anni di utilizzo è possibile
vendere il proiettore a operatori che hanno bisogno di minor luminosità,
i quali sfruttano il vantaggio di poter disporre ancora di 15mila ore
di vita utile, senza oneri dovuti alla manutenzione.
Degrado di luminosità e impatto sulla vita della lampada
Tutte le fonti di
luce (dai fari delle automobili all’illuminazione stradale e alle
lampade di casa) hanno una vita limitata nel tempo: durante questo
periodo, inoltre, riducono il proprio potere illuminante, un po’come
tutti i materiali di consumo.
Le lampade dei proiettori tradizionali mostrano una decadimento
regressivo e durante le prime ore di funzionamento, perdendo una
quantità di luminosità significativa. La curva di decadimento poi si
appiattisce prima di raggiungere il 50% della luminosità iniziale: a
questo punto la lampada deve essere sostituita. Tradotto in pratica
(vedi Figura 2) ciò significa che la lampada di un proiettore
tradizionale, per la metà della sua vita operativa offre una luminosità
prossima alla metà del suo valore nominale.
Una sorgente di luce laser, invece, è soggetta ad un decadimento
lineare: per questo motivo il proiettore a tecnologia laser perde
luminosità molto più lentamente e in modo costante. Questo è un aspetto
importante, che va sottolineato: subito dopo l’inizio del ciclo di vita
un proiettore laser fornirà più luminosità rispetto ad un equivalente
proiettore illuminato a lampada.
A tutto ciò dobbiamo aggiungere che gli ultimi modelli di Panasonic
integrano una funzione importante: la possibilità di regolare la
luminosità, ad esempio, ad un valore elevato (superiore all’80%) anche a
costo di abbreviare la vita operativa del proiettore. Panasonic sta
lavorando per rendere questa funzione, attualmente disponibile solo come
impostazione di fabbrica, a disposizione degli utenti finali
professionali.
Questa opzione è molto preziosa nel Rental & Staging, dove è più
importante disporre di una luminosità elevata rispetto ad un ciclo di
vita prolungato.
Luminosità Complessiva
La metodologia più
conosciuta e condivisa per misurare la luminosità di un proiettore è
l’ANSI Lumen, definita dall’American National Standards Institute
(IT7.227-1998). Questa procedura considera sia la luminosità che la sua
uniformità su tutta la superficie dello schermo.
La luminosità misurata secondo il modello ANSI, ma ciò vale anche
per tutte le altre metodologie, è temporale e riferita ad un determinato
istante.
Quindi, non tiene conto del decadimento di luminosità: storicamente
questa limitazione è stata accettata dal mercato perché i proiettori
hanno sempre utilizzato una tecnologia di illuminazione simile (lampada a
incandescenza), che generava un decadimento regressivo comparabile.
Tuttavia, per quanto osservato sopra, lo sviluppo del proiettore laser
introduce una tecnologia di illuminazione alternativa e, di conseguenza,
un differente decadimento progressivo. Tradotto in pratica, un
proiettore laser per un tempo considerevolmente maggiore della sua vita
operativa, fornisce un livello di luminosità superiore rispetto ad un
modello tradizionale illuminato a lampada.
Per effettuare un confronto significativo fra proiettori che
utilizzano diverse fonti di illuminazione (laser e lampada a
incandescenza), è opportuno misurare la luminosità generata (Light
Output) durante tutta la durata del proiettore. La luce emessa
complessiva può essere espressa dalla seguente equazione:
Luminosità (ANSI LM) x Ore di Funzionamento = Luminosità Generata Complessiva
Se applichiamo i concetti appena esposti al proiettore Panasonic
RZ670 da 6.500 lm ANSI, vediamo che la sua luminosità complessiva è
superiore del 12% rispetto a un proiettore a illuminazione tradizionale
dotato della stessa luminosità iniziale: un risultato calcolato
considerando quattro o più cambi lampada durante le sue 20 mila ore di
funzionamento.
Invece, quando il confronto viene effettuato con un proiettore
tradizionale accreditato di una luminosità iniziale di 7.000 lm ANSI il
Panasonic RZ670, durante lo stesso periodo, produce il 10% di luminosità
in più (Figura 3).
La scelta di un proiettore è correlata all’ambiente dove verrà
utilizzato (sala conferenze, museo, auditorio, aula universitaria,
ecc.), alla quantità di luce presente nell’ambiente e alla luminosità
necessaria per riprodurre con efficacia i contenuti video.
Inoltre, ad esempio in ambienti didattici, è importante garantire
una luminosità che mantiene elevata l’attenzione della platea,
nonostante la presenza della luce ambiente diurna oppure la proiezione
nitida e chiara in un museo o durante uno spettacolo.
Il proiettore Panasonic RZ670 con una luminosità iniziale di 6.500
lm ANSI, a parità di periodo, genera una luminosità totale superiore a
quella di un proiettore tradizionale da 7.000 lm. Pertanto, entrambi
sono adatti per le stesse applicazioni e possono essere considerati
modelli equivalenti.
Colori più nitidi e luminosi
La
luminosità è una delle più importanti caratteristiche di un proiettore,
ma non l’unica. Ad esempio, il Panasonic RZ670 oltre ai 6.500 lm ANSI,
garantisce anche una luminosità naturale del bianco, con un DUV (Delta
UV) contenuto, pari a 0,005 DUV; un valore molto basso, inferiore del
75% a quello dei modelli concorrenti illuminati a lampada.
La ruota colore è composta da quattro segmenti: il bianco viene
generato dalla combinazione dei quattro colori. Sommando queste
prestazioni al sistema ibrido di ruote colore (Ruota Colore più Ruota
Fosfori) il proiettore RZ670 garantisce una nitidezza eccellente su
tutto lo spettro BGYR (Blue, Green, Yellow, Red).
