SXRD Technologie

SXRD Technologie
Neue 4K-Projektoren für High-End
Visualisation und die Zukunft des E-/DCinemas
TU Ilmenau
08.05.2007
Gisbert Hochgürtel
Sony PDE-D
Agenda
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Die Sony SRXD-Technologie im Detail
SXRD-Technologie in Sony Projektoren
Warum 4K?
Farbwiedergabe wie im Film
SXRD-Projektoren: Key-Features
SXRD-Projektoren für das „Digital Cinema“
– DI (Digital Intermediate)
– LMT-100 (Media Block)
– Neuer SXRD-Projektor für das Digital Cinema
SRX-R110CE
SRX-R105CE
SRX-S110
SRX-S105
Sony’s neuartige Technologie für High-End Projektoren
• Ultra-hohe Auflösung:
– 2K [1920x1080] / 4K [4096 x 2160]
•
•
•
•
“Film-like” Images
Ultra-kurze Reaktionszeiten
Hoher Kontrastumfang
Farbreproduktion ähnlich wie Film
2
SXRD-Technologie im Detail
Funktionsprinzipien (LCD / LCOS / DLP)
HTPS (LCD)
SXRD (LCOS)
High Temperature Poly Silicon
Liquid Crystal on Silicon
Polarizer
Reflektion
Transmission
panel
Liquid Crystal (TN)
Poly-Si TFT
(Thin Film Transistor)
Digital Light Processing
off
Micro Mirror
Polarizers
DLP
Reflektion
on
panel
Liquid Crystal (VAN)
Mechanical Switch
Si MOS Transistor
(DRAM)
Si MOS Transistor
(SRAM)
3
SXRD-Technologie im Detail
8” wafer
Chip Grösse:
Image Area:
Pixelanzahl:
Seitenverhältnis:
Pixel Pitch:
Pixel Gap:
47.0mm x 25.1mm
1.55“ [diagonal]
4096×2160 [8,85 Mio.]
1:1.85
8,5 µm
0,35 µm
Pixel Gap:
0.35µm
35.088mm
4.356
18.496mm
25.100mm
2.952
8.85M pixels
4.356
2.952
47.000mm
Pixel Pitch:
8.5µm
4
SXRD-Technologie im Detail
Licht
Vertikal ausgerichtete
Kristallstruktur
• stabiler Schwarzwert
Glas-Schicht
Aluminium Schicht
FET-Driver
Silicon Substrat
Geringe Zelldicke (2μm)
• Ultra-kurze Reaktionszeit (5msec) zur Bewegtbild-Darstellung (Video/Film)
• Hoher Kontrastumfang [bis zu 2000:1 (typical)]
5
SXRD-Technologie im Detail
Konventionelles LCD Panel
geringe
Pixelfläche
grosser
Pixelabstand
SXRD Panel
Pixelfläche 8.5μm2
• 4096x2160 Pixel
• 4x HD Auflösung
Geringer Pixelabstand
• 0.35 μm
Vorteile SXRD-Technologie:
⇒ höhere Lichtausbeute (Helligkeit) durch größere, effektive Pixelfläche
⇒ höhere Auflösung pro Flächeneinheit durch geringeren Pixelabstand
⇒ kein Screendoor (Fliegengitter) Effekt durch hohe Füllrate (92%)
6
SXRD-Technologie im Detail
SXRD
PBS
Black
=> Der einfallende und der
reflektierte Strahl haben die
gleiche Polarität
SXRD
PBS
White
=> Die Polarität des reflektierten
Strahls ist um 90° gegenüber
dem einfallenden Strahl gedreht
7
SXRD-Technologie im Detail
M
irr
or
R
Triming Filter R
Condenser Lens２R
Red SXRD
Main
PBS R
Pre-PBS R
2
ic
M
irr
or
R
Post PBS
G
Main
PBS G
Cross
Dichro
prizm
ic
M
irr
or
R
1
D
ic
hr
o
Green
SXRD
Post PBS
B
ic
M
irr
or
G
Triming Filter G
Triming Filter B
C
or
irr
M
Condenser Lens２C
Pre-PBS B
D
ic
hr
o
D
ic
hr
o
Pre-PBS G
P/S
Converter
FlyEye２
FlyEye１
Collimator Lens
C
or
irr
cM
oi
hr
ic Condenser Lens１
D
"T" shape Prizm
Post PBS
R
Main
PBS B
Blue SXRD
8
SXRD-Technologie in Sony Projektoren
SRX-R110CE/-R105CE
SRX-S105/-S110
• E-/D-Cinema
• Event-/Grossbildprojektion
• Virtual Reality /CAD Design
Qualia 004
VPL-VW100
VPL-VW50
•
Home Cinema
9
SXRD-Technologie in Sony Projektoren
SRX-R110/-R105
SRX-S110/-S105
Qualia 004
VPL-VW100
VPL-VW50
1,55”-SRXD-Panel
- 4096 x 2160 Pixel
- 0,35µm Pixel Space
- 8,5 µm Pixelgröße
0,78”-SRXD-Panel
- 1920 x 1080 Pixel
- 0,35µm Pixel Space
- 9 µm Pixelgröße
10
SXRD-Technologie in Sony Projektoren
Spezifikationen SRX-R110/-105 & SRX-S110/-S105
Display Typ
Silicon X-tal Reflective Display
Effektive Display-Größe
1.55” Diagonale
Pixelanzahl (effektiv)
4096H×2160V
Füllfaktor
92%
Kontrast
> 1800:1 (gemessen: 2000:1)
Pixelgröße
8.5µm x 8.5µm
Pixelabstand
0.35µm
Reaktionszeit (an/aus)
5 msec
Kristallstruktur
Vertical Aligned Mode
Alignment Layer
INeinrganic Thin Film
Backplane Process
0.35µm MOS Process
Liquid Crystal Cell Gap
< 2µm
SRX-R110CE/-S110
10.000 ANSI Lumen
SRX-R105CE/-S105
5.000 ANSI Lumen
11
Warum 4K???
=> Auflösungsvergleich gebräuchlicher Formate
D-Cinema: 4096 x 2160
Format: 1:1,89
8 Mpixel
HDTV: 1920 x1080
Format: 16:9
2 Mpixel
SDTV: 720 x 576
Format: 4:3
0,4 Mpixel
flächentreue Projektion der Bildgrößen
12
SDTV (720x576)
13
HDTV (1920x1080)
14
4K (4096 x 2160)
15
Warum 4K???
• Höchstmögliche Auflösung der DCI-Spezifikationen
• Klare Differenzierung zwischen Kino (4K) und
Heimbereich (Home Theatre oder HD-Auflösung
[1920x1080 / 1280x720]
• Die 4K Bildqualität ist besser als die von 35mm Film im
Kino projeziert (1K wird dort erzielt).
• Sony´s SXRD-Projektoren können 4K sowie auch 2K
Material kompatibel projezieren
– 4K native Projektion (4-fach höhere Auflösung als 2K)
– das 2K Quellmaterial wird auf 4K hochskaliert
=> höhere Bildqualität als mit 2K nativer Projektion
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Warum 4K???
Wiedergabe mit 4K SRX
Projektor
interpolierte 2K Auflösung => 4K
Wiedergabe mit 2K
Projektor
native 2K Auflösung
17
Warum 4K???
Die mathematische Berechnung des
bestmöglichen Abstandes zur Leinwand
– Auflösungsvermögen des menschl. Auges: 1’ = 1/60°
– Frage: Wie nah kann der Betrachter an die Leinwand treten, ohne
das Pixelraster sehen zu können?
LW-Breite = 6000mm
6000mm / 4096 Pixel = 1,46 mm/P
b
Es gilt: tan a = (1,46/2) / b
b = 2509mm ~2,50m
Betrachter
ÖOpt. Betrachtungsabstand = LW-Breite x 0,42
ÖOpt. Betrachtungsabstand = LW-Höhe x 1,27
Warum 4K???
Abstand zur Leinwand und menschl. Sehwinkel
• menschl. Sehwinkel: 100°H x 53° V
• Frage: Wird beim optimalen 4K Betrachtungsabstand der
menschl. Sehwinkel voll ausgefüllt?
LW-Breite = 6000mm
b = 2509mm
100°
Betrachter
50°
Es gilt: tan a = (3000mm / 2509mm)
a = 50,01°
19
Warum 4K???
Auflösungsvermögen d. menschl. Auges: 1/60° = 1 Minute
Betrachtungsentfernung für “unsichtbare” Pixel
4K Betrachtungsabstand
2K/HD Betrachtungsabstand
Ca. 1,2x Bildhöhe
SRX-S110/105
SRX-S110/-S105
x 3,2
Qualia 004
VPL-VW100/-VW50
SXGA+ Abstand
x 4.3
VPL-CX61
Warum 4K???
• HDTV bedeutet 1920 x 1080
– Betrachtungsabstand: ca. 3x Bildhöhe
• 2K Auflösung bedeutet 2048 x 1080
– im Vergleich zu HDTV nur eine Verbesserung um 6.7%
• 4K Auflösung bedeutet 4096 x 2160
– d.h. 4x 2K Auflösung (!)
– Betrachtungsabstand: ca 1~1.25x Bildhöhe
– Beim optimalen Betrachtungsabstand wird das
menschl. Gesichtsfeld voll ausgefüllt.
19
Farbwiedergabe wie im Film
Ist 10-Bit A/D-Wandlung gut genug?
• für grosse Leinwände sind 10 Bit nicht genug,
es sind Digitalsierungsartefakte sichtbar.
• 11 Bit werden für D-Cinema Anwendungen als
Minimum betrachtet
• Sony SXRD Projektoren arbeiten bereits heute
mit 12 Bit Technologie (doppelte Genauigkeit
gegenüber 11 Bit).
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Farbwiedergabe wie im Film
Film
DCDM-P3
ITU 709
DCDM Modus
• Film-ähnliche Farbwiedergabe durch
– 12 Bit interne Signalverarbeitung
– Einsatz von XENON Lampen
• SRX-R105: 2x 1kW (=> 5.000 ANSI L.)
• SRX-R110: 2x 2kW (=>10.000 ANSI-L.)
ITU-709-Modus
• Anpassen der Farbwiedergabe an
SD-Videomaterial (PAL Farbraum)
– limitierter Farbraum
– TV-Wiedergabe (Video-Look)
21
Farbwiedergabe wie im Film
1.0
XYZ Color Space Table
š Der DCI spezifizierte WP
wird erreicht und durch die
Xenon-Technologie konstant
gehalten
DCDM
SRX-R110/-R105
709
š Filmprojektoren zeigen
eine wesentlich stärkere
Varianz im WP
SXRD-Projektor: Farbraum
DCI W/P
6500K
1.0
XYZ
ITU-709 Farbraum (TV)
22
Farbwiedergabe wie im Film
Farb-Spektrum der Xenon-Lampen im SRX-Projektor
sichtbares
sichtbares Spektrum
Spektrum
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SXRD-Projektoren: Key-Features
Multiple Screen Modus
Single Source
• Nativ: 4096x2160
• Interpoliert: 1920 x 1080 => 4096 x 2160
(2K Source Material interpoliert auf 4K Auflösung)
Double Sources
• 2x [1920 x 1080]
(Zwei 2K Quellen nebeneinander projeziert)
Four Sources
• 4x [1920 x 1080]
(Vier 2K Quellen mit nativer Auflösung projeziert)
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SXRD-Projektoren: Key-Features
Multiple Screen Modus
Beispiel: CAD-Design
6 Meter
2.5 Meter
1100 Pixels
3200 Pixels
1.9 mm/Pixel
SXGA
SXRD-Projektor
Single Projector
No Edge Blending Required
SXGA
SXGA
4K
SRX
1.4 mm/Pixel
SXRD-Projektoren: Key-Features
Fernbedienung
Projektorsteuerung über
•
•
IR-Remote Controller
PC-Software (RS-232 / Ethernet)
Remote Control Funktionen
• Picture Control
– Inputs A/B/C/D
– Contrast / Brightness / Colour / Sharpness
• Colour / Frame
– Colour Space / C-Temperature / Gamma
– Frame Adjust: H-Size / H-Shift / V-Shift
• Service
– White Balance
– Lamp Timer
– Status Messages
– Version Information (Software/Hardware)
PC User Interface
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SXRD-Projektoren: Key-Features
24H/7D Operation Mode
• Automatische Lampenumschaltung
Full Auto Select:
Lame schaltet um bei jedem Einschalten
User Defined:
Lampen-Interval wird vorgewählt (in GUI)
- 8, 10, 12, oder 14 Stunden
• Manualle Lampenumschaltung
Lampe A
Lampe A
Lampe A
Lampe Aus
Lampe B
1.5 sec
Lampe B
Lampe B
SXRD-Projektoren: Key-Features
Signal-Eingänge (SRX-R Typen)
4 Eingangs-Optionen:
• LKRI-001: analog Input (XGA>UXGA)
• LKRI-002: SD-/HD-SDI (4:2:2) [SMPTE-259M / -292M]
• LKRI-003: Dual-HD-SDI (4:4:4) [SMPTE-292M / -372M]
• LKRI-004: DVI Input Board
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SXRD-Projektoren: Key-Features
Signal-Eingänge (SRX-S Typen)
Slot 1 ist immer mit
LKRI-004 bestückt
(DVI Input) und kann
nicht entfernt werden.
4 Eingangs-Optionen:
• LKRI-001: analog Input (XGA>UXGA)
• LKRI-002: SD-/HD-SDI (4:2:2) [SMPTE-259M / -292M]
• LKRI-003: Dual-HD-SDI (4:4:4) [SMPTE-292M / -372M]
• LKRI-004: DVI Input Board (in Slot 1)
26
SXRD-Projektoren: Key-Features
Signal Kompatibilität R-/S-Typen [LKRI-004]
SRX-R110
SRX-R105
SRX-S110
SRX-S105
XGA 60Hz
Ja
Ja
SXGA1(1280x960) 60Hz
Ja
Ja
SXGA2(1280x1024) 60Hz
Ja
Ja
SXGA3 (1400 x 1050) 60Hz*
[Ja]
[Ja]
UXGA 60Hz
Ja
Ja
Nein
Ja
1920 x 1080 (HD) 24Hz
Ja
Ja
1920 x 1080 (HD) 60Hz
Nein
Ja
2048x1080 (DC) 24Hz
Ja
Ja
2048x1080 (DC) 48Hz
Ja
Ja
2048x1080 (DC) 60Hz
Nein
Ja
WUXGA 60Hz
* Wird zu einem späteren Zeitpunkt verfügbar sein
SXRD-Projektoren: Key-Features
Projektions-Objektive
LKRL-Z115
LKRL-Z120
LKRL-Z125
LKRL-Z140
1,5 ~ 1,9 x Zoom
1,9 ~ 2,3 x Zoom
2,3 ~ 4,0 x Zoom
4,0 ~ 7,0 x Zoom
Bildgrößen von 4,5m bis 15,5m Diagonale (16:9 Format)
Neu: LKRL-90 [0.9 Weitwinkel-Optik/ Festbrennweite]
27
SXRD-Projektoren: Key-Features
Projektions-Objektive
Neue Funktionen:
Zoom-Position Memory
Focus-Position Memory
LKRL-Z119
•
•
•
•
X1.85-X2.88 Zoom
Zoom Positioning Memory
Focus Positioning Memory
Verfügbarkeit: ab Dezember 2006
LKRL-Z117
•
•
•
•
X1.75-X2.34 Zoom
Zoom Positioning Memory
Focus Positioning Memory
Verfügbarkeit: ab Nov.2006
Potentiometer
SXRD-Projektoren: Key-Features
Projektions-Objektive
Screen Width
65 ft
LKRZ-115
LKRZ-125
53 ft
LKRZ-140
LKRZ-120
40 ft
26 ft
13 ft
Throwing
Distance
165 ft
328 ft
28
SXRD-Projektoren für das
Digital Cinema
Digital Intermediate [DI]
DI: Was ist das?
DI: Worin liegen die Vorteile?
DI: Wer benutzt es?
Digital Intermediate [DI]
DI: Was ist das?
– Ein neuer digitaler Workflow für die Kinofilm-Produktion
– Die größte Innovation bei der Spielfimproduktion seit der
Einführung von Non-Linear Editing (NLE)
– Ein kurzer Abriss eines äusserst komplexen Prozesses
•
•
•
•
•
Ingest Digital Camera Material
Oder: Filmabtastung und Wandlung in digitale Signale (4K / 2K)
Schnitt, Mischung, Colour Grading, digitale Projektion
Zusammenstellung eines Single Digital Intermediate File
Massenkopie-Erstellung (Film, TV, DVD…)
Digital Intermediate [DI]
DI: Worin liegen die Vorteile?
– Verbesserung der techn. Qualität
• Traditionelle Filmkopien im Kino sind in der Regel mind. die 6.
Generation vom Original Camera Negative (OCN)
• Print-Qualität ist limitiert: OCN = 3K, Print = 1K
• Kopien vom DI repräsentieren die 2. Generation
– Verbesserung der Kreativität
• Real-time Colour Grading ist mit digitalen Projektoren möglich
• Erlaubt ein höheres Maß an Bildmanipulation
– Verbesserung der Produktivität
• Real-time Feedback zwischen Regisseur und DoP & Colourist
• Digital Dailies & digital Pre-Screenings minimieren den Bedarf an
Filmkopien im Produktionsprozess
Digital Intermediate [DI]
On-set
On-set
Original Camera Negative
Dailies
screening
SPE
Dailies
screening
Picture
editing
Dailies Tape
Sound
editing
Dailies Tape
Editorial
copies
Telecine Transfer
LAB / Post
EDL
Audio File
Rough
Comps
Original
Camera
Negative
4K
CGI / Compositing
Data files
VFX Files
Preview
screenings
VFX
2K (RGB 1080) Proxy
4K SCAN
Material Ingest
Conform
Colour Correction
Master DI FILE
DI Facility
Digital Cinema Package
Film OUTs
TV distribution masters
Home distribution masters
Colour Correction
Re-framing / editing
Digital Intermediate [DI]
Camera Original Tape
Camera Safety DUB Tape
On-set
On-set
Dailies
screening
Color Timed Work Tape
Editorial dubs (SDTV)
Timing
data
Vault
Picture
editing
Video -> Data
conversion
EDL
Data Drives
Sound
editing
WB Studio
Audio File
Preview
screenings
VFX
3rd parties
2K (RGB 1080) Proxy
Data Drives
Material Ingest
Conform
Colour Correction
Master DI FILE
Digital Cinema Package
Film OUTs
TV distribution masters
Home distribution masters
Colour Correction
Re-framing / editing
DI Facility
2K
Digital Intermediate [DI]
Zukünftiger
Workflow
Camera Originals
Camera Safety DUB Tape
Dailies
screening
Color Timed Work Tape
On-set
On-set
Editorial dubs ( 2K )
Timing
data
Vault
Picture
editing
Cloned files
EDL
Sound
editing
Studio
Audio File
4K
3rd Parties
VFX
Preview
screenings
2K (RGB 1080) Proxy
VFX Files
Material Ingest
Conform
Colour Correction
Master DI FILE
Digital Cinema Package
Film OUTs
TV distribution masters
Home distribution masters
Colour Correction
Re-framing / editing
DI Facility
DCI: SYSTEM ARCHITECTURE
Security
Management
System
Comprehensive D-Cinema System
Key /
Logging
Modem w /
Firewall
Theatre
Management
System
(TMS)
Main Img
Screen
Management
System (SMS)
Exhibition
Remote
Management
MB
Sub Pic
Timed Txt
Projector
Network Switch
Contents
Key
Data Network
Switch
Local
Storage
AES
D/A
Server
Server
responsibility
responsibility
Studio
Distributor
1000BT
DCP
monitor
GPIO
Satellite
Receiver
Physical Media
Automation
Masking
Curtain
Lighting
Distribution Cache /
Catch Server
Auditorium
DCJV Roll-out System
Auditorium...
Auditorium...
Broadband
Screen1
Screen1
Legend
Data
Control
Signal
Source: “Strategy of DCI Spec compliance 4K D-Cinema Server”
Display Business Division, Sony 2005
MB = Media Block
Media Block für D-Cinema
Media Block
Funktionen
• Eingang für DCP
• Un-wrap für MXF Files
• Dekompression der Files
• Key Decryption
• Audio Separierung
• Subtitle Insert
• Watermarking
RAID Array
Secure enclosure
31
Sony DCI Playout System
• Mechanisch sicheres Gehäuse
– Key wird gelöscht, wenn Gehäuse geöffnet wird
• Projektor
– 4k SXRD Projektor mechanisch fest eingebaut
• Media Block
– Entschlüsselung, Decoder, Interfaces
• Playout Server
– Standard IT-Server (zertifiziert)
32
Media Block für D-Cinema
aktuelles Design
33
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
SRX-R220
SXRD-Projektor für das D-Cinema
Produkt Konzept
z
z
z
z
z
z
Speziell nur für die Digital Cinema Applikation
Helligkeit: 14ft-L auf einer 20 Meter breiten
Leinwand (DCI-konform)
kosten-orientiertes System
alles in einem Projektor
inkl. FIPS140-2 Security Protection (anti-tamper)
einfache Wartung
Layout: SRX-R220
Lens shift portion
Cooling fan
（for lamp）
Cooling unit
（for SXRD
panel）
Lighting unit
(Prism block)
Cold mirror unit
Projectorhead
Lamp
bulb
Igniter
Substrate
unit box
Pedestal
Ballast
Power
supply unit
19“ Rack
mount unit
Spezifikationen (vorläufig)
•
•
•
•
Abmessungen:
Gewicht:
Auflösung:
System
Leistungsaufnahme:
Lampe)
•
Stromanschluß:
•
•
•
Temperaturbereich:
Kontrast:
Helligkeit:
W740×H1448×D1230
ca. 250kg
4096x2160pixels / 3-SXRD Panel / Optical Prism Block
3-Phase (5.0kW) für XENON-Lampe (4.0kW XENONSingle-Hhase: 1.2kW (für Elektronik)
3-Hhase: 25A (MAX)
Single-Phase:12A (MAX)
+5° bis +35° C
mehr als 2000:1
14ft-L auf 20 Meter Leinwandbreite
Projector body
R220CE
Electric circuit
PC Signals
D
Alternative
contents
C LKRI-002/003
Video signal flow
Control signal(Ether)
LMT-100
Raid
TMS
LKRI-004
SMS
CSS
PMS
PC
B
MB INPUT
A
MB INPUT
CPU
Control signal(232C)
SRXC
Inter Lock
LCD module
Touch panel
(Projectionist terminal)
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit