Laser – vũ khí mới của ngành điện ảnh

Máy chiếu phịm sử dụng công nghệ laser sẽ phát rộng hơn và hình ảnh sáng hơn so với công nghệ cũ.

Công nghiệp phim ảnh đang là một trong những ngành có hoạt động kinh doanh phát đạt nhất trong thế giới ngày nay. Hiệp hội điện ảnh Mỹ cho biết các bộ phim được sản xuất ở quốc gia này đã mang về doanh thu phòng vé lên tới 34,7 tỷ USD trên khắp thế giới trong năm 2012. Tuy nhiên, có vẻ như ngành công nghiệp hào nhoáng này đang manh nha những mầm mống bất ổn. Ngày càng có nhiều người xem phim bằng máy tính xách tay, máy tính bảng hay thậm chí là điện thoại thông minh chứ không chịu ra rạp. Ở các nước giàu có, gần như gia đình trung lưu nào cũng sở hữu những TV “size khủng” đi kèm hệ thống âm thanh nổi. Hệ quả tất yếu là đối với nhiều người, nhất là lứa tuổi trung niên, việc ra rạp thưởng thức một tác phẩm điện ảnh ngày càng hiếm và có lẽ sẽ dần bị lãng quên.

Ngành điện ảnh đang đáp trả lại cũng bằng giải pháp công nghệ. Ngày càng có nhiều hệ thống phức tạp tối tân được đầu tư phát triển với mục đích duy trì ưu thế trải nghiệm vượt trội khi xem phim ở rạp so với màn hình tại gia. Điều đó có thể cho chúng ta thấy trước sự bành trướng của của phim 3D cũng như các bộ phim có số lượng khung hình nhiều hơn, độ phân giải cao, độ tương phản sâu và có dải màu sắc rực rỡ sống động hơn trong tương lai không xa.

Vấn đề này thoạt nghe thì rất bao la song cuộc cách mạng công nghệ trong phim ảnh này sẽ bắt đầu đơn giản chỉ từ chiếc máy chiếu. Từ những năm 2000, các rạp chiếu bóng đã bắt đầu chuyển sang dùng máy chiếu kỹ thuật số. Song công nghệ được sử dụng trong các dòng máy chiếu này vẫn hệt như công nghệ được áp dụng từ vài thập kỷ nay – sử dụng đèn chiếu hồ quang xenon có độ sáng giảm dần theo thời gian sử dụng. Các đèn này không đảm bảo khả năng hiển thị hình ảnh 3D chuẩn, nhất là trên màn hình lớn. Và chắc chắn các máy chiếu phim này sẽ sớm được thay thế bằng các máy chiếu sử dụng đèn laser. Từ tháng 9 năm 2012, bộ phim Hugo của đạo diễn lừng danh Martin Scorsese đã trở thành bộ phim thương mại được trình chiếu rộng rãi đầu tiên bằng máy chiếu sử dụng đèn laser. Thật thú vị khi chính bộ phim này đã từng là một trong những tác phẩm đặt nền móng cho nền công nghiệp điện ảnh. Nhà cung cấp máy chiếu phim laser lớn nhất thế giới Christie Digital Systems cũng đã đặt được cột mốc lịch sử tại sự kiện International Broadcasting Convention ở Amsterdam (Hà Lan).

Và lần lượt trong vài tháng tới, sẽ có nhiều máy chiếu laser được tiến hành lắp đặt ở các rạp chiếu phim tại Mỹ và Úc. Ước đoán sơ bộ cho thấy hiện giờ đã có khoảng 100.000 máy chiếu kỹ thuật số các loại được lắp đặt trên toàn thế giới. Xa hơn nữa, công nghệ mới này sẽ thiết lập một chuẩn mới cho ngành điện ảnh từ các khâu quay phim, mã hóa dữ liệu, phân phối cho đến trình chiếu.

Một máy chiếu kỹ thuật số có giá dao động từ 40.000 USD đến 80.000 USD. Một bộ phim trung bình có độ dài 2 tiếng đồng hồ sẽ có dung lượng từ 150GB đến 200GB, chứa dữ liệu hình ảnh, âm thanh và các thành tố cần thiết khác. Một máy chiếu phim đời mới cần làm được nhiều việc hơn là việc đơn thuần biến các dữ liệu này thành hình ảnh 24 hình/giây. Nó cũng phải tải được phim từ studio về rạp chiếu một cách thuận tiện, bảo mật và nhanh chóng thay cho phương thức truyền thống hiện tại là phân phát các ổ cứng chứa phim một cách thủ công. Sau khi tải về, phim sẽ được lưu tại máy chủ của rạp chiếu một cách an toàn và máy chiếu sẽ phải giải mã dữ liệu để chiếu lên màn ảnh. Máy chiếu cũng phải xử lý đồng bộ các tín hiệu xuất ra như âm thanh số đa kênh, phụ đề hay thậm chí các tính năng phục vụ cho người khiếm thính hoặc khiếm thị.

Linh hồn của máy chiếu phim kỹ thuật số là một phức hợp quang học bao gồm nhiều lăng kính và bộ lọc gọi là khối hình ảnh. Nó còn chứa 3 mô-đun chip xử lý ánh sáng dành cho 3 màu RGB (đỏ, xanh lá cây, xanh) riêng biệt. Khi trình chiếu, khối hình ảnh này sẽ tách rời tia sáng trắng thành các tia R,G,B và mỗi chùm tia màu này có băng thông quang phổ từ 40nm-60nm và được các mô-đun chip tương ứng xử lý để quyết định số điểm ảnh cũng như khung hình thích hợp hiển thị ra màn ảnh. Các chíp xử lý ánh sáng này chủ yếu được sản xuất dựa trên hai công nghệ vi gương kỹ thuật số DMD (digital micromirro device) của Texas Instruments và pha lê lỏng trên silicon LCoS (liquid crystal on silicon) của Sony. Chip sử dụng công nghệ DMD chứa hàng triệu vi gương phản chiếu ánh sáng, tạo ra hàng triệu tia sáng tương ứng với mỗi điểm ảnh của hình ảnh trình chiếu. Thời gian hệ thống vi gương này phản chiếu sẽ khống chế số lượng tia sáng do máy chiếu phát ra trong mỗi khung hình. Còn công nghệ LcoS lại sử dụng van pha lê lỏng để điều chỉnh số tia phản chiếu lên chíp xử lý trong từng điểm ảnh của mỗi khung hình. Sở dĩ cả 2 công nghệ này đều sử dụng phương thức phản chiếu bởi lẽ mặt sau của các chíp xử lý sẽ có thể áp dụng được các công nghệ làm mát bằng chất lỏng hoặc quạt gió.

Cả 2 công nghệ của Texas Instrument (TI) và Sony đều cho phép hiển thị tới 4096 cấp độ sáng khác nhau cho mỗi điểm ảnh khi trình chiếu. Đây còn gọi là công nghệ chính xác 12-bit, hay 36-bit cho tổng cả 3 màu cơ bản. Kết quả là máy chiếu sẽ có thể hiển thị tổng cộng tới 68,7 triệu màu. Chip do TI sản xuất được sử dụng trong các thiết bị của Barco, Christie Digital, và NEC, trong khi Sony sản xuất chip chỉ phục vụ cho riêng các sản phẩm của hãng.

Máy chiếu sử dụng chíp TI cung cấp 2 tùy chọn độ phân giải khi hiển thị: 2K (2048 x 1080) và 4K (4096 x 2160), thiết bị Sony chỉ có ở độ phân giải 4K.

Máy chiếu phim kỹ thuật số NEC NC3240S có nắp bên di chuyển được và được đặc chế để sử dụng tia laser. Chùm sáng laser đi vào rìa của thiết bị (nằm phía bên phải hình minh họa), rồi sau đó 3 chùm tia lại hội tụ ở bộ phận xử lý màu sắc để đưa tia sáng trắng tới mặt sau của thấu kính máy chiếu, nằm phía bên trái phía sau của máy chiếu. Sau đó chùm tia này sẽ được tách ra 3 chùm tia RGB độc lập để đi tới mô-đun xử lý ánh sáng. Mô đun này nằm phía sau panel màu bạc nằm giữa 2 chiếc quạt trong hình.

Tại sao lại cần tới các công nghệ mới này?
Về cơ bản, chúng ta có thể thấy ngay hình ảnh độ phân giải cao sẽ tối ưu cho hình ảnh 3D. Tuy rằng đầu những năm 2000, các tổ chức thành viên của Digital Cinema Initiative cũng luôn tìm kiếm những giải pháp cho phép giảm chi phí phát hành phim trong khi vẫn giữ được chất lượng hình ảnh. Sau đó vào khoảng 2005, các studio bắt đầu thử nghiệm 2 hệ thống trình chiếu 3D tại các rạp quy mô nhỏ để thử phản ứng của khán giả cũng như thăm dò nhu cầu thị trường. Cả hai dạng thiết bị thử nghiệm này đều không do Digital Cinema Initiative phát triển và cho ra những hình ảnh không được như ý và không thể phổ biến rộng rãi vào thời điểm đó.