Con los años, los proyectores han ido evolucionando al ritmo de los últimos avances tecnológicos en línea con la tendencia a conseguir pantallas de mayores dimensiones y resoluciones superiores. Los proyectores digitales suelen utilizar lámparas de descarga de alta intensidad que contienen xenón o vapor de mercurio. Marcos Fernández, Country Manager para España y Portugal de Christie, resalta en este artículo los beneficios en cuanto al rendimiento de las primeras frente a las segundas.

A pesar de su complejidad interna, la función de los proyectores digitales es muy simple: proyectar una imagen de gran formato procedente de una fuente de vídeo, datos y gráficos sobre una superficie de proyección; y para ello es necesaria una fuente de luz interna. Debido al grado de aumento tan elevado que exige la imagen proyectada y al número de elementos ópticos en el recorrido desde la fuente luminosa hasta la pantalla, el brillo de la fuente luminosa ha de ser muy elevado; más incluso que el que irradian las típicas lámparas fluorescentes e incandescentes utilizadas en oficinas y otros espacios cerrados.

Las dos tecnologías más extendidas en soluciones de proyección digital son las lámparas de vapor de mercurio y las lámparas de xenón. En ambos casos, la lámpara emite la luz pasando corriente a través de un gas sometido a muy alta presión (de varios cientos de atmósferas) en el interior de un tubo de cuarzo fundido. La corriente que fluye entre los electrodos de la lámpara (lo que se denomina el arco) prende el gas haciendo que éste brille.

El gas activo que se encuentra en las lámparas de vapor de mercurio es, como indica su nombre, mercurio calentado hasta alcanzar un estado gaseoso que ha sido mezclado con otros gases para facilitar el arranque, mejorando su rendimiento y fiabilidad; mientras, en el caso de las lámparas de xenón el gas utilizado es el gas xenón. Esta diferencia básica entre las dos tecnologías de lámpara nos lleva a establecer una serie de diferencias prácticas en cuanto a las propiedades y rendimiento de los proyectores que incluyen dichas tecnologías.

Diferencias en el rendimiento

En lo que respecta al rendimiento, la diferencia fundamental entre las lámparas de xenón y las de vapor de mercurio estriba en el espectro cromático de la luz que emiten. Una lámpara de xenón irradia un espectro bastante plano con intensidades más o menos parecidas en todas las longitudes de onda a lo largo de todo el rango visible (entre 400 nm y 700 nm), aproximándose al color blanco neutro de la luz natural. Por otro lado, el espectro de emisión típico de las lámparas de vapor de mercurio es bastante menos uniforme, mostrando una serie de picos máximos y mínimos a lo largo de todo el rango visible, donde el pico más alto lo encontramos en la región de amarillos. El extremo rojo del espectro del vapor de mercurio también sufre una tendencia a la baja en comparación con el extremo azul, que se muestra como un blanco frío.

El espectro de picos ascendentes y descendentes de la lámpara de vapor de mercurio se traduce en que los proyectores con este tipo de lámparas ofrecen normalmente una reproducción más pobre de los colores, frente a los proyectores que incluyen tecnología de xenón. La medida encargada de determinar la precisión con la que se reproducen los colores se conoce como el índice de rendimiento cromático o IRC. Con el fin de mejorar el IRC, la trayectoria de luz del proyector podrá diseñarse de manera que equilibre mejor el espectro del vapor de mercurio en todo el rango visible y reduzca la altura de los picos, aunque sea a costa de una caída considerable en la salida luminosa. Algunos proyectores basados en vapor de mercurio incluyen un filtro motorizado de ranura de separación de amarillos que, en caso necesario, podría colocarse en la trayectoria de la luz para mejorar la precisión de los colores del proyector, reduciendo como contrapartida el nivel del brillo.

Otra de las diferencias de rendimiento entre las lámparas de vapor de mercurio y las de xenón es la estabilidad del espectro frente al paso del tiempo. El espectro con picos de las lámparas de vapor de mercurio implica un cambio considerable en la reproducción de los colores de un proyector, la cual puede verse afectada a medida que la lámpara cumple años. Por el contrario, en el caso de las lámparas de xenón, el espectro plano afecta relativamente poco a la reproducción de los colores con el paso del tiempo.

El xenón goza además de una ventaja de estabilidad a muy corto plazo, que se manifiesta desde el instante mismo del encendido, manteniendo un espectro plano a medida que se calienta. Además, puede alcanzar toda su capacidad de brillo en un tiempo considerablemente menor que las lámparas de vapor de mercurio.

Consideraciones relativas al funcionamiento

En cuanto al rendimiento en pantalla, el xenón presenta una clara ventaja frente al vapor de mercurio. Sin embargo, las tornas se invierten a la hora de valorar rasgos como la eficacia, la vida útil y el coste de funcionamiento.

En primer lugar, las lámparas de vapor de mercurio son mucho más efectivas que las lámparas de xenón a la hora de convertir la energía eléctrica en luz. En efecto, por lo general, para obtener una misma salida luminosa, un proyector con lámpara de vapor de mercurio requiere menos energía para funcionar que un proyector con lámpara de xenón. Todo ello dependerá del nivel hasta el que se haya sacrificado la salida luminosa para conseguir una precisión del color mejorada (tal y como se describe anteriormente). Los proyectores que funcionan con menos potencia no suelen recalentarse, lo que los hace más fiables y silenciosos.

En segundo lugar, las lámparas de vapor de mercurio gozan de una vida útil mucho más larga, con una duración mínima de 1.000 horas que puede llegar a alcanzar incluso las 10.000 dependiendo de la potencia de la lámpara. Mientras, la duración de las lámparas de xenón oscila entre las 500 horas y un máximo de 4.000.

La combinación de elevada eficacia y prolongada vida útil hace que la tecnología de vapor de mercurio ofrezca lo que constituye la tercera y decisiva ventaja: unos costes de funcionamiento considerablemente más reducidos.

Ambas tecnologías requieren un mantenimiento muy sencillo.

Las lámparas de vapor de mercurio, como es el caso de las lámparas de muy alto rendimiento UHP de Philips y de las lámparas de proyección de vídeo de alta calidad P-VIP de Osram, son módulos previamente alineados que incluyen reflectores independientes fácilmente reemplazable por el usuario. Las lámparas de xenón Cermax de Perkin Elmer constituyen otro ejemplo de módulos previamente alineados. Existe otra configuración habitual de lámpara de xenón, conocida como lámpara de tipo burbuja, que puede diseñarse en módulos previamente alineados ofreciendo la misma facilidad al usuario para su sustitución y permitiendo reemplazar en la fábrica la lámpara cuantas veces sea necesario.

Al contener una pequeña cantidad de mercurio, las lámparas de vapor de mercurio requieren unos cuidados adicionales a la hora de deshacernos de una lámpara vieja. Aun así, los dos tipos de lámparas deben eliminarse de forma segura y responsable de acuerdo con las exigencias medioambientales de eliminación de este tipo de desechos.

Aplicaciones

Dadas las diferentes ventajas y desventajas de las lámparas de vapor de mercurio y de xenón, resulta evidente que determinadas aplicaciones de proyector se adecuarán mejor a un tipo de lámpara que al otro. Las lámparas de vapor de mercurio son la mejor opción cuando lo que prima es un coste de funcionamiento reducido y una vida útil de la lámpara lo más prolongada posible, mientras que si la prioridad es conseguir la máxima precisión de color y estabilidad cromática, la mejor opción será la de las lámparas de xenón.

Otra cuestión a tener en cuenta es la salida luminosa que requiere el proyector, que puede depender del tamaño de la pantalla y de la luz ambiental. Los proyectores con lámparas de vapor de mercurio alcanzan niveles de brillo que exceden a los de los modelos tradicionales y ésta parece que va a seguir siendo la tendencia en el futuro. De hecho, se considera que los modelos que incluyen conjuntamente dos o más lámparas ofrecen niveles de brillo lo suficientemente elevados como para emplearse en aplicaciones ProAV. Sin embargo, en la actualidad, lograr los niveles de salida luminosa más elevados en proyectores digitales sólo es posible con lámparas de xenón.

Por ejemplo, los proyectores de DLP de 3 chips pertenecientes a la Serie M de Christie se basan en lámparas de vapor de mercurio y ofrecen un nivel de brillo entre 2.500 lúmenes ANSI y 9.500 lúmenes ANSI, mientras que los modelos de 3 chips de Christie que incluyen lámparas de xenón ofrecen una horquilla luminosa entre los 2.000 lúmenes ANSI y 30.000 lúmenes ANSI. La tecnología xenón es la opción más lógica cuando se ha de proyectar en pantallas de grandes dimensiones o se ha de hacer frente a una elevada iluminación ambiental.

El tamaño del proyector es otro factor a considerar. Como las lámparas de vapor de mercurio resultan más eficientes y consumen menos energía, el tamaño de la lámpara puede ser más reducido, lo que a su vez ha permitido desarrollar proyectores mucho más pequeños. Algunos son tan pequeños que pueden caber en un maletín, dejando incluso espacio de sobra. Aun así, a pesar de las diminutas lámparas de xenón de Cermax y de las cada vez más reducidas dimensiones de los proyectores basados en xenón, el vapor de mercurio se ha convertido en la tecnología favorita de los pequeños proyectores gracias a la ventaja de su reducido coste.

Conclusión

Las características más importantes de cada uno de los tipos de lámpara determinan la elección de la tecnología de vapor de mercurio o xenón para una aplicación concreta. La duración de las lámparas de vapor de mercurio suele ser superior a la de las lámparas de xenón y los costes de mantenimiento menores. Además, se utilizan habitualmente en los proyectores más pequeños. Por otro lado, la tecnología xenón es la mejor opción cuando se requiere el máximo nivel de rendimiento en pantalla, tanto para el brillo como para la precisión de los colores. Christie ofrece una amplia variedad de proyectores digitales basados en ambas tecnologías para cada necesidad específica.

Marcos Fernández

Country Manager de Christie para España y Portugal

 

 

 

 

 

 

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Por • 8 nov, 2012
• Sección: Proyección, Tribunas