Menyambut Teknologi Baru Digital Cinema [Bagian 1]

Perkembangan teknologi kini telah melintas di berbagai segi kehidupan manusia, tak terkecuali dunia hiburan yaitu melalui film layar lebar. Menonton film di bioskop merupakan kegiatan yang sudah sangat familiar di berbagai kalangan. Proyektor optik, sebagai salah satu kunci utama untuk pengalaman menonton film yang berkesan, telah mengalami berbagai perkembangan dari masa ke masa. Saat ini, perkembangan teknologi film layar lebar telah berada pada fase digital cinema. Teknologi proyektor laser RGB, fosfor, dan layar LED telah muncul sebagai generasi baru digital cinema. Seperti apakah teknologi layar lebar terbaru?

Persaingan dengan Siaran Televisi

Pada pertengahan abad ke 20 bisnis pertunjukan film terdorong untuk melakukan upgrade pada proyektor optik mereka karena munculnya televisi analog dan perkembangan teknologi rasio layar 1.85 : 1 yang disebut widescreen (hal ini juga merupakan asal kata layar lebar sebagai sebutan lain gedung bioskop). Hollywood, pada awal 1900-an juga mulai memproduksi film dengan warna. Agar tetap eksis, banyak gedung bioskop memasang proyektor baru dengan 35-mm film dan lampu xenon untuk menghasilkan gambar yang jauh lebih berkualitas dibandingkan home television.

Standar komunikasi juga merupakan salah satu faktor peningkatan kualitas gambar layar lebar. Standar digital telah menggeser NTSC (U.S. National Television System Committee), yaitu standar siaran untuk TV cathode-ray-tube pada tahun 1990 dan kini memperkenalkan standar digital untuk high-definition television (HDTV) dengan resolusi hingga 1920 x 1080 pixels. Kualitas gambar HDTV ini mendekati 35-mm film sehingga sekali lagi, bisnis layar lebar berevolusi.

Tak banyak diketahui bahwa terobosan besar teknologi proyektor dimulai dari komersialisasi digital micromirror devices (DMDs) oleh Texas Instruments. Micromirror arrays bergerak untuk memodulasi intensitas cahaya lampu xenon dengan mengatur rasio waktu on dan off, menggunakan kode 10-bit untuk menghasilkan 1024 level intensitas cahaya. Cahaya lampu xenon dipisahkan kedalam warna dasar (RGB) untuk kemudian disatukan kembali untuk membentuk gambar yang utuh pada layar. DMD menjadi titik pergeseran film layar lebar dari analog menjadi digital. Selain faktor kestabilan, file digital tidak akan berkurang kualitasnya seperti gulungan film prints analog saat diputar melalui proyektor. Generasi pertama dari DMD ditampilkan pada penayangan film Star Wars 1: The Phantom Menace pada tahun 1999. Sejak saat itu perlahan seluruh gedung bioskop di dunia menggunakan teknologi DMD hingga saat ini.

Munculnya teknologi 3-D yang dimulai dari suksesnya penayangan film Avatar karya James Cameron pada 2009 menjadi tantangan tersendiri bagi perkembangan lebih lanjut dari proyektor digital.

Target untuk Generasi Baru Layar Lebar

Kemajuan teknologi televisi menantang kembali para pemilik bisnis layar lebar. Chris Chinnock, presiden dan pendiri dari Insight Media in Norwalk, Conn., USA mengungkapkan bahwa pengalaman menonton di bioskop selalu menjadi yang terbaik, namun kini terancam mundur oleh ketajaman kualitas HDTV. Proyektor digital pada gedung bioskop tidak dapat menandingi kontras, warna, dan luminansi dari HDTV terbaru yang memiliki dynamic range sangat baik.

Dynamic range merupakan parameter yang menunjukkan kualitas tampilan warna dari sebuah film. Televisi dengan dynamic range yang tinggi (disebut pula HDR TV) dapat menampilkan warna yang lebih realistis dengan gelap-terang yang bervariasi sehingga penonton dapat membedakan objek dalam gelap atau membedakan bayangan benda. Sebagai ilustrasi, dengan dynamic range rendah, akan sulit untuk membaca layar smartphone di bawah sinar matahari, atau melihat pojok-pojok gelap dalam film horror di ruangan rumah yang terang. Menurut Chris Kukshtel, direktur marketing Dolby Cinema, generasi pertama dari proyektor digital memiliki dynamic range antara 2000 : 1, namun mata manusia sendiri memiliki range sekitar one million to one, atau satu juta banding satu.

Color gamut pada digital cinema: Kurva pada diagram kromatisitas menunjukkan semua warna yang dapat dilihat mata manusia, dan segitiga didalamnya menunjukkan warna yang dihasilkan oleh pencampuran warna primer. Semakin luas segitiga tersebut, semakin baik kualitas suatu teknologi display.

 

Target lain untuk proyektor digital generasi baru adalah color gamut yang lebih luas. Color gamut merupakan range warna yang dihasilkan dari pencampuran tiga warna primer, yang direpresentasikan pada luasan area dalam segitiga pada diagram kromatisitas 2 dimensi (lihat gambar diatas). Apabila dihubungkan dengan dynamic range, diagram akan memiliki dimensi ketiga yang berhubungan dengan luminansi warna. Gabungan antara keduanya menghasilkan warna-warna spektakuler, yang menggambarkan dunia nyata dan tidak dapat dilihat dengan teknologi layar lebar sebelumnya.

Teknologi apakah yang mampu memenuhi tantangan tersebut?

Baca juga:

Tiga Inovasi

Tiga jenis teknologi telah muncul sebagai generasi baru digital cinema. Yang pertama, proyektor yang menggunakan laser merah, hijau, dan biru secara terpisah dengan panjang gelombang masing-masing untuk menyinari micromirror arrays lalu membentuk gambar pada layar. Teknologi kedua masih berupa proyektor, menggunakan laser biru, selain sebagai sumber cahaya, juga untuk menyinari fosfor yang menghasilkan warna merah dan hijau. Yang ketiga, menghilangkan proyektor dan layar reflektif dan menggantinya dengan layar LED berukuran super besar.

Tiga inovasi untuk perkembangan teknologi digital cinema

LED RGB

Kedua jenis proyektor mengganti lampu xenon pada generasi sebelumnya dengan sumber cahaya laser. Laser lebih terang, lebih efektif, dan memiliki masa hidup (lifetime) lebih lama. Penggunaan laser menguntungkan karena sifat laser dengan warna murni dapat meningkatkan color gamut dibandingkan dengan proyektor tradisional. Adapun  micromirror arrays yang digunakan masih sejenis dengan generasi proyektor digital pertama yang telah dibahas sebelumnya. Terdapat dua ukuran arrays standar : 2K dengan 2048 x 1080 mirror elements dan 4K dengan 4096 x 2160 mirrors. Ukuran tersebut menghasilkan gambar sedikit lebih lebar dari standar HDTV dan Ultra-HDTV.

Proyektor yang menggunakan laser bukan merupakan teknologi yang baru, namun implementasinya masih baru dapat dilakukan mengingat biaya produksi yang cukup tinggi dibandingkan proyektor berbasis lampu, menurut Brian Claypool, wakil presiden managemen produk dan global cinema dari Christie Digital, perusahaan pembuat proyektor yang berdiri sejak 1929. Christie Digital telah memproduksi RGB laser proyektor ke beberapa bioskop. Laser neodymium pada 532 nm digunakan sebagai sumber cahaya hijau, dan laser dioda sebagai sumber merah dan biru. Tipe terebut masih menggunakan laser yang cahayanya dilewatkan melalui fiber optik menuju proyektor (disebut pula fiber-coupled). Saat ini, Christie akan memulai produksi massal dari proyektor 4K RBG menggunakan teknik direct-coupling (tanpa fiber optik).

Claypool mengungkapkan, Christie Digital fokus pada proyektor direct-coupled RGB karena berdampak langsung dalam meningkatkan kualitas pertunjukan. Biaya yang diperlukan cukup besar namun hasil yang didapatkan adalah kontras yang lebih tinggi dan color gamut lebih luas. Banyak perusahaan menyediakan proyektor RGB diantaranya Barco, Dolby, IMAX, dan NEC Display. Dolby memanfaatkan laser RGB untuk meningkatkan luminansi layar hingga 108 nits (108 cd/m2) yaitu diatas dua kali standar pencahayaan pada layar digital cinema saat ini, yaitu 48 nits.

ilustrasi perbandingan sistem laser RGB dan fosfor

Sistem Laser Fosfor

Harga dari sistem laser fosfor cenderung lebih murah dibandingkan dengan proyektor laser RGB. Dalam praktiknya, digunakan dua laser biru. Pertama adalah laser primer, sebagai sumbar cahaya biru pada panjang gelombang 465 nm. Laser kedua sebagai pump laser memiliki panjang gelombang lebih pendek pada 445 nm. Tujuannya untuk mengeksitasi fosfor supaya menghasilkan cahaya merah dan hijau setelah difilter. Proses selanjutnya sama dengan proyektor laser RGB.

Proyektor dengan sistem laser fosfor memiliki beberapa kesamaan dan perbedaan dengan proyektor laser RGB. Walaupun lifetime dari sistem laser fosfor masih jauh dibawah laser RGB, dibutuhkan 20.000 jam untuk degradasi luminansi 50 persen. Angka ini tentu saja jauh lebih baik dari lampu xenon. Namun demikian, kualitas gambar seperti kontras dan color gamut tidak banyak mengalami peningkatan dari lampu xenon biasa.

Teknologi ketiga yaitu LED akan dibahas di bagian kedua dari tulisan ini. Simak kelanjutannya di https://warstek.com/2018/07/17/cinema2/ (klik).

Referensi :

  1. Hetch, Jeff. 2018. Cutting-Edge Cinema. Optics & Photonics News May 2018 [https://www.osa-opn.org/home/articles/volume_29/may_2018/features/cutting-edge_cinema/ diakses 5 Juli 2018]
  2. Justins, Adrian. 2018. HDR TV: What is HDR, and what does High Dynamic Range mean for television? Techradar article March 9, 2018 [https://www.techradar.com/news/television/hdr-welcome-to-the-next-big-shift-in-home-entertainment-1280990 diakses 5 Juli 2018]
  3. Christie Digital. 2018. Facts of Light. [http://www.lamptolaser.com/fact9.html diakses 7 Juli 2018]
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Rima Adiati

Rima Adiati

Mahasiswa S2 Teknik Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) dengan peminatan pada bidang Rekayasa Fotonika (sifat dan aplikasi cahaya).

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *