Лазерное шоу, лазерный проектор, лазер

История лазера: Путешествие в фантастический мир

laser-show — Fri, 14 Jul 2017 09:00:44 GMT

Прошло 50 лет со дня изобретения первого лазера. Без полного понимания того, что свет все же является электромагнитной волной, его изобретение было бы невозможным. В 1918 году за открытие элементарной порции энергии кванта - Макс Планк (Max Planck) был удостоен Нобелевской премии. Планк работал с абсолютно черным телом, объектом, поглощающим все длины волн падающего на него света. Он пытался объяснить, почему абсолютно черное тело излучает неравномерно на разных длинах волн.

В своей наиболее значимой работе, опубликованной в 1900 году, Планк привел выражение, связывающее частоту электромагнитного излучения и энергию кванта, постулируя при этом, что энергия может излучаться или поглощаться дискретно, даже если эти порции энергии малы. Его теория совершила перелом в физике, вдохновила на дальнейшие исследования в этой области многих прогрессивных ученых того времени, и в частности таких, как Альберт Эйнштейн (Albert Einstein). В 1905 году тот опубликовал свой знаменитый доклад о фотоэффекте, в котором утверждал, что энергия, которую сообщает электронам в фотоматериале падающий свет, также дискретна, и наименьшую единицу этой дискретности он назвал фотоном.

В 1917 Эйнштейн выдвинул теорию вынужденного излучения, согласно которой, кроме процессов спонтанного поглощения и излучения света существует возможность вынужденного (или стимулированного) излучения, когда можно заставить электроны излучить свет определенной длины волны одновременно. Однако только спустя 40 лет, основываясь на положениях этой теории, был создан первый лазер.

26 апреля 1951 года Чарльзу Таунсу (Charles Hard Townes) из Колумбийского университета, что в Нью Йорке (Columbia University, New York), пришла в голову идея о создании мазера (microwave amplification by stimulated emission of radiation ) – прибора, усиливающего микроволновые колебания с помощью явления вынужденного излучения.

В 1954 этот первый мазер был продемонстрирован Таунсом, Гербертом Цайгером (Herbert J. Zeiger) и выпускником Колумбийского университета Джеймсом Гордоном (James P. Gordon). Мазер излучал на длине волны 1 см и генерировал мощность около 10 нВт.

Наши соотечественники Николай Басов и Александр Прохоров, ученые Физического института АН СССР им. П.Н. Лебедева в Москве, в 1955 предложили трехуровневый метод накачки мазера. Молекулы с помощью излучения накачки переходят на третий (верхний) уровень, время жизни молекул на котором мало. Затем молекулы релаксируют на метастабильный (промежуточный) уровень, и впоследствии излучают энергию, равную разности между промежуточным и основным уровнями. Годом позже Николас Блумберген (Nicolaas Bloembergen) из Гарвардского университета (Harvard University) представил мазер на твердом теле.

14 сентября 1957 года Таунс делает первые наброски «мазера» в лабораторном журнале, мазера, работающего уже в оптическом диапазоне, а выпускник Колумбийского университета Гордон Гуд (Gordon Gould) впервые упоминает в своих заметках слово «лазер» и нотариально закрепляет свое право на предложенные принципы его создания. Вскоре Гуд оставляет университет и начинает карьеру в частной фирме TRG (Technical Research Group).

В 1958 Таунс, работавший в то время консультантом Bell Labs, и его шурин Артур Шавлов (Arthur L. Schawlow) в совместной статье в Physical Review Letter показали, что «мазер» может работать и в оптическом диапазоне. В ФИАН им. П.Н. Лебедева Басов И Прохоров вели работу по этому же направлению.

Весной 1959 Гуд и TRG подают заявки на патенты, дабы защитить заверенные нотариально еще в 1957 принципы создания лазера. Однако 22 марта 1960 года за номером 2,929,922 был получен на имя Таунса и Шавлова, подтверждающий их право на изобретение оптического мазера, который сегодня мы называем просто лазер. Гуд и TRG в течение 30 лет пытались обжаловать это решение. Но безуспешно.

16 мая 1960 года физик из Калифорнии Теодор Мейнман (Theodore H. Maiman) создает первый лазер на рубине. Кристалл рубина был 1 см в диаметре и около 2 см в длину. Боковые грани стержня были покрыты серебром для создания резонатора типа Фабри-Перо. В качестве источника накачки использовалась лампа-вспышка. 7 июня была созвана пресс-конференция, во время которой действие рубинового лазера было представлено общественности. В ноябре 1960-го учеными IBM был продемонстрирован твердотельный лазер, работающий по 4-х уровневой схеме накачки.

Первый газовый (гелий-неоновый) лазер, излучающий в ИК области спектра на длине волны 1.15 мкм, создали Али Яван, Вильям Беннет и Дональд Херриот (Ali Javan, William Bennett Jr. и Donald Herriott) из Bell Labs в декабре 1960.

На коммерческом рынке лазеры появились с начала 1961 года, реализовывались такими компаниями как Trion Instruments Inc., Perkin-Elmer and Spectra-Physics.

Далее история лазеров развивалась стремительными темпами. Появились лазеры, использующие в качестве активного элемента самые разнообразные, как жидкие, так твердотельные и газообразные вещества. Лазер на неодиме появляется в октябре 1961 в American Optical Co. Его изобретатель – Элиас Снитцер (Elias Snitzer). В декабре этого же года в США провели первую операцию на сетчатке с использованием рубинового лазера. В 1962 получен импульсный режим работы рубинового лазера, в дальнейшем он использовался для сварки швов на ручных часах.

Полупроводниковый лазер на галлий-арсениде изобрели сотрудники GE, IBM, MIT’s Lincoln Laboratory. Это устройство, превращающее электрический ток непосредственно в ИК излучение. Всем известные GaAsP - светодиоды , излучающие в красном диапаоне, появились в 1962 году благодаря Нику Холоньяку мл. (Nick Holonyak Jr.), работавшему тогда в General Electric Co. lab в Сиракузах, штат Нью-Йорк. Сегодня это основа для красных LED, используемых CD, DVD-плеерах , сотовых телефонах.

Лазер на иттрий-алюминиевом гранате (YAG) появился в июне 1962. К концу этого года общий объем лазерных продаж составил более 1 миллиона американских долларов. В 1963 разрабатываются принципы лазеров с синхронизацией мод. В современном мире без них трудно представить оптическую связь и фемтосекундные лазеры.

В этом же году Герберт Кромер из университета Калифорнии (Herbert Kroemer of the University of California) и команда ученых под руководством Жореса Алферова из Института им. А.Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге предложили использовать гетероструктуры в работе полупроводниковых лазеров. В 2000 году оба ученых получили за это Нобелевскую премию.

В марте 1964 благодаря Вильяму Бриджесу (William B. Bridges) из США появляется аргоновый лазер, КПД его был низок, зато излучал он на нескольких длинах волн, в том числе и в УФ диапазоне.

В 1964 Таунс, Басов и Прохоров были удостоены Нобелевской премии за фундаментальный труд в области квантовой электроники, в результате которого были созданы колебательные системы и усилители, работающие на мазер-лазерном принципе.

В том же 64-м создали СО2 лазер, который и по сей день успешно используется в промышленности и медицине.

В 1965 была на практике наблюдали синхронизацию мод – важный шаг на пути к телекоммуникациям.
В 1966 создан лазер на красителях, накачка которого осуществлялась рубиновым лазером.

За изобретение «накачки» лазеров и мазеров Нобелевской премии в 1966 был удостоен французский физик Альфред Кастлер (Alfred Kastler).

В 1970 в ФИАН СССР им. Лебедева Басов, Данилевич и Попов изобрели эксимерный лазер.
Весной этого года Ж.Алферов продемонстрировал непрерывное излучение полупроводниковых лазеров при комнатной температуре, делая все для того, чтобы перевести связь на оптическое волокно с использованием полупроводниковых излучателей. В Corning Glass Works же показали передачу оптического сигнала по оптоволокну с затуханием менее 20 дБ/км. Артур Ашкин (Arthur Ashkin) из Bell Labs изобретает оптическую ловушку, когда атомы вещества оказываются в «подвешенном» состоянии в скрещенных лучах лазеров.

В 1972 изобретают лазер на квантовой яме. Его работа была продемонстрирована в 1977 в университете штата Иллинойс (Illinois). Фактически массово он появился в начале 90-х. В 1972 впервые использовался лазер для создания рисунка на керамической подложке компьютерной микросхемы.

В 1976 создали лазер на свободных электронах. Вместо активной среды такой лазер использует пучок электронов, разгоняемый до больших скоростей и пропускаемый через поперечное магнитное поле для получения когерентного излучения.

В 1978 появляются лазерные диски. Самые первые плееры для считывания информации использовали гелий-неоновый лазер, которые впоследствии заменили на ИК лазерные диоды. В этом же году Philips выпускает миниатюрные CD, какими мы привыкли их видеть сегодня.

В 1987 году Дэвид Пейн (David Payne) из Великобритании представил оптоволокно, легированное эрбием. Новые оптические усилители сразу же усиливали сигнал без его конвертации в электрическую форму, а затем снова в оптическую.

В 1994 мир увидел квантовые каскадные лазеры (ККЛ) Bell Labs, способные излучать сразу на нескольких длинах волн, разделенных промежутками. ККЛ производились методом молекулярной эпитаксии. Изменение толщины определенного слоя ККЛ меняло длины волн излучения. В этом же году в Институте им. А.Ф.Иоффе показали работу лазера на квантовой точке.

В июне 2009 NASA запустило лунный исследовательский комплекс LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), который будет использовать лазер для детального изучения поверхности Луны, что в будущем поможет нам производить безопасную лунную посадку космических кораблей, а также определить, где находится лед на поверхности нашей космической спутницы.

В январе 2010 года в США в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций получен рекордный уровень мощности генерации лазера – беспрецедентный 1МДж в течение одной наносекунды. В будущем планируется использование лазеров для осуществления инерциального термоядерного синтеза.

Лазерные приборы по способу развертки лазерного луча

laser-show — Tue, 11 Jul 2017 21:00:35 GMT

1) Лазеры с разверткой на шаговых двигателях.

Этот треугольник нарисован шаговыми двигателями.

Шаговые двигатели используются все реже, и только там, где стоимость прибора играет решающую роль.
Могут использоваться как лазерный эффект для домашних дискотек, в недорогих кафе и школьных дискотеках.
На рисунок лучше не смотреть. Только лучи, проходя сквозь туман, создают видимые в объеме линии.
"Сложные"(квадрат,звезда) рисунки сильно дрожат и с завитушками (угол 90 гр. не доступен).
Более прилично выглядят простые плоскости - линия и ее перемещение.
Раньше, все лазерные приборы стоимостью до 20000 рублей, как правило, имели развертку на шаговых двигателях. Теперь, благодаря этому сайту вы можете приобрести лазеры на гальвосканерах стоимостью от 14000 рублей. $CUT$

2) Лазеры с разверткой на гальванометрах (скоростные микродвигатели).

Скорость от 12 до 20 тысяч точек.

Этот треугольник нарисован гальванометрами.
Скоростные микроприводы, по сути серводвигатели - придуманы давно и описаны в соответствующей литературе.
Сейчас используются повсеместно из-за намного лучших, по сравнению с шаговыми двигателями характеристик.
Лазеры со сканирующей системой на микроприводах, предназначены для дискотек, и концертных площадок.
Характеристики сканирующей системы и мощность лазерного луча, определяют основную часть стоимости прибора.

Лазерные приборы на сканирующей системе 12 kpps (тысяч точек в секунду) - это лазерные эффекты для лучевых шоу (beam show). Т.е. основной эффект производят лучи, работающие на зрителя (в полумраке и дыму).
Лазерные эффекты со сканерами до 20 KPPS, могут писать простые слова (без отрыва и до 6-9 букв) и несложные анимированные рисунки.
Слова и рисунки записаны в память прибора и не могут изменяться пользователем.
В приборе установлена плата с памятью, предварительно записанными картинками и возможностью автономной работы.
Управление по протоколу DMX.
Лазерные эффекты некоторых производителей имеют вход для подключения внешних плат управления.
В этом случае, можно, если купить плату и программу, рисовать на компьютере собственные рисунки и выводить их на экран.
Качество рисунков напрямую зависит от скорости сканирующей системы.

Лазерные приборы на сканирующей системе 20 kpps (20000 точек в секунду)
Могут рисовать достаточно сложные фигуры и писать слова (не очень длинные, но буквы стоят раздельно).
Возможно использовать (с большими ограничениями) цифро-аналоговые преобразователи например Pangolin (США)
Также, имеют собственную память фигур и шоу, управление по протоколу ДМХ-512 и от микрофона.
Лазерные приборы со сканирующей системой до 20 KPPS, могут использоваться для вывода рекламных текстов и логотипов с программным обеспечением Pangolin.
Качество прорисовки, детализация будет хуже чем у приборов со сканерами 30-60 KPPS.

3) Лазерные проекторы.

Это нарисовано сканерами со скоростью 60 тыс. точек в секунду (60 KPPS).

Сканирующая система позволяет рисовать со скоростью от 30 до 60 тысяч точек в секунду.
Управление от компьютера с помощью специализированного цифро-аналогового преобразователя.
Программное обеспечение Laser Show designer (Pangolin (США) и другие.
Любые надписи, Любые рисунки, 3D анимация и режим "Бегущая строка".
Скорость сканирующей системы позволяет рисовать даже растровые изображения.
Но! использовать лазерные проекторы для воспроизведения видео, даже с телевизионным разрешением, не получится.
Качественно воспроизвести можно только контурные рисунки и анимацию. Растровый рисунок будет маленького размера.

По материалам сайта x-light.ru

Выбор лазера

laser-show — Thu, 01 Jun 2017 09:00:24 GMT

Как выбрать лазерный прибор.

При выборе обращаем внимание на скорость приводов зеркал и мощность излучателя

Выбор лазера по скорости развертки:

Лазер с разверткой на шаговых двигателях с минимальной скоростью.
Подойдет для дискотеки с малым бюжетом и нетребовательными зрителями.
Только лучевое шоу в направлении на зрителя.

Для простой дискотеки и клуба - подойдет лазер на сканерах (гальванометрах) 12 kpps
Лучевое статичные и анимированные шоу, простые, непрограммируемые надписи (до 6 букв) из памяти прибора (записано производителем и изменить нельзя). $CUT$

Для Дискотеки, клуба и Шоу программ среднего уровня, нужен прибор с разверткой 15- 20 kpps.
Используется для лучевого шоу, для проекции анимированных картин из банка памяти прибора. При подключении к внешней плате управления, позволяет, с большими ограничениями рисовать собственные шоу и короткие тексты.

Для дискотеки, клуба и любого мероприятия где необходимо сложное шоу или проекция собственного логотипа,
надписи в режиме бегущей строки, рекламно привлекающий эффект с проекцией на здание,
необходим лазерный проектор на сканерах от 30 kpps. до 60 kpps
Программирование от любого компьютера.
Программирование любого количества программ и работа непосредственно от компьтера в реальном времени.
Т.е. печатаете и надписи выводятся сразу.
Есть режим "Бегущая строка".

Выбор лазера по мощности луча:

Здесь все сложнее, но можно предложить исходя из опыта:
100-300 мвт. на зал не более 15 метров в длину.
300 мвт. - 1 ватт. на зал 20 - 50 метров в длину.
Один ватт с ограничениями, можно использовать для проекции на здание.
3-10 ватт для проекции на большие площади с рассточния от 50 метров.
Проекция логотипов на любой большой экран, лазерное шоу на больших концертных площадках.
Стадионы, ледовые дворцы и т.п.

Обозначение цвета луча и количество твердотельных лазерных модулей в приборе.
Red - Красный Один лазерный модуль.
Green - Зеленый Один лазерный модуль.
Blue - Синий Один лазерный модуль.
W Green - Зеленый Два излучателя в одном приборе или один излучатель и две сканирующие системы
RG (Red Green) - Красный Зеленый Два излучателя и две сканирущие системы. Цвета не смешиваются
RGY (Red / Green / Yellow) - Красный Зеленый Желтый Два излучателя, суммирующая оптика и одна сканирующая система.
RGB (Red / Green / Blue) - Красный Зеленый Синий Три излучателя, суммирующая оптика и одна сканирующая система.
16 цветов со множеством оттенков.

Лазер - что это?

laser-show — Mon, 01 May 2017 09:00:08 GMT

Краткая история применения лазеров в искусстве, рекламе и шоу-индустрии.

Говоря о "лазерном шоу", прежде всего определим это понятие для описания истории его развития и современного состояния. Сегодня под этим понимают применение лазерных проекционных систем для создания статических или динамических, как привило, музыкально-синхронизированных, лучевых композиций в пространстве зрительской аудитории (т.н. "beam show") или графических изображений на экране ("screen show"). В качестве объекта локализации изображения может быть использована любая светорассеивающая среда, например, стена здания, рельеф местности, отражающий или полупрозрачный экран.

Лазерное шоу, как самостоятельный вид современного искусства рассматривается как отдельный перформанс, но чаще является номером в общем спектакле, презентации, концертной программе. $CUT$

В концертных и театральных программах иногда используют лазерные эффекты, как элемент светового оформления. Как правило, это - лучевые композиции, дифракционные картины, развертки луча в пространстве, позволяющие в слегка задымленном пространстве сцены и зала создавать волны, туннели и множество других объемных композиций в соответствии с возможностями сканирующих устройств проекционной системы. Всемирно известными примерами такого приложения лазеров стали лазерная сценография концертов "Pink Floyd" в 80-х годах, концертов Didier Maruani и группы "SPACE" с 70-х годов и по настоящее время.

Зарубежная хронология развития лазерного шоу.

Одним из первых применений лазеров в искусстве стало создание и демонстрация голограмм. Возможно, первой публичной экспозицией была голографическая композиция "N-Dimensional Space" в Finch College Museum of Art в Нью-Йорке (авторы: Emmet Leith, Bruce Nauman, Lloyd Cross) в апреле 1970 года. Голограммы продолжали быть популярным видом современного искусства, во многих городах создавались музейные экспозиции и галереи, посвященные голографии. Оригинальным и наиболее известным стал Музей Голографии в Нью-Йорке, открытый в 1976 году ( в настоящее время закрыт). Музей голографии в С-Петербурге работает и в наши дни.

К наиболее ранним примерам применения лазерных эффектов в искусстве можно отнести эксперименты Leo Beiser в 60-х годах. Шведский художник Carl Frederick Reuterswald использовал лазеры в опере "Фауст" в Стокгольме в 1968 г. Примерно в это же время француз Joel Stein создал систему для проекции лазерных образов на сцену в балете Opera Comique в Париже. В 1968 г. Lloid Cross (США) создал и запатентовал систему лазерной визуализации звука "Sonovision". Система состояла из громкоговорителя с отражателем, закрепленным на диффузоре. Луч гелий-неонового лазера направлялся на поверхность отражателя, создавая световые образы на экране под музыку в соответствии с звуковыми колебаниями . Позднее система использовалась с аргон- и криптон- ионными лазерами, создавая разноцветные картины.

Первой большой выставкой лазерного искусства стала "Laser LIght: A New Visual Art" в музее искусств в Цинциннати в декабре 1969 г. Специальный черный кабинет с зеркалами и дымом для визуализации лазерных паутин, названных 3D-light sculpture, демонстрировался публике в 1971 г. на выставке "Art and Technology" в County Museum of Art в Лос-Анжелесе. При этом применялись аргоновые и гелий-неоновые лазеры. Патент на подобную систему многочисленных отражателей с применением лазеров для создания зрительных эффектов был получен в 1977 г. Rockne Krebs'ом и привел к правовым искам к создателям лазерных эффектов в Бродвейском спектакле "Sunday in the Park with George".

В конце 60-х, начале 70-х многие лазерные физики экспериментировали с различными применениями лазерного излучения в искусстве, напрмер с фиксацией лазерных пятен на фото и кинопленке, создавая черно-белые или цветные "Лазерограммы". Известный кинорежиссер Ivan Dryer даже снял музыкальный фильм "Laserimage" с применением записи лазерных образов на цветную кинопленку. Его и сейчас можно найти в архивах 16-мм фильмов.

Tехнические средства, используемые в первых лазерных шоу.

Первые системы для демонстрации лазерных эффектов создавались с применением зеркал, закрепленных на пьезоэлементах. Сканирование луча в пространстве достигалось также и моторизованными вращающимися зеркалами. Включение и выключение лучей с помощью электромагнитных затворов с зеркалами, стоящих по ходу луча и настроенными в разные точки пространства создавало эффект "стрельбы" в разные точки пространства. Вместе с зеркалами применялись различные дифракционные решетки, призмы и другие лабораторные оптические элементы. Такие системы долгое время оставались наиболее распространенными и получили название "лазерный стол" или "лазерная скамья", выпускаемые как промышленным, так и кустарным способом. Практически в неизменном виде они дожили до наших дней и стали вытесняться только с развитием промышленно выпускаемых зеркальных X-Y сканеров на гальванометрическом подвесе.

Первые сканеры использовались для создания абстрактных изображений и фигур Лиссажу. Одним из первых примеров применения систем интеллектуальной развертки лазерного излучения стала разработка многоцветной лазерной системы для проекции крупномасштабных изображений художником Lowel Cross и физиком Carson Jeffries. В мае 1969 г. они вместе с музыкантом David'ом Tudor дали концерт электронной музыки с программируемыми лазерными изображениями в калифорнийском Mills College . Эта, очень примитивная по сегодняшним меркам, система с применением оптических гальванометров Bell&Howell, управляющей электроникой от Honeywell и первых аргон-криптоновых лазеров Coherent, названная авторами Video/Laser, стала праобразом лазерных проекторов.

Современные сканеры с их прецизионной линейностью, высокой скоростью 30-60Kpps (point per second), широким диапазоном углов развертки (до 80°) являются сердцем современных проекционных лазерных систем. В войне производителей высококачественных оптических гальванометров победила "Gambridge Technologies (США). Используется также широко продукция компании "General Scanning". С помощью современных сканеров создаются лазерные графические векторные и растровые изображения, определившие понятие "Лазерная графика и анимация".

Наиболее интересные примеры ранних применений лазерной техники в шоу-индустрии.

Всемирная выставка EXPO 70 в Осаке (Япония) стала широкомасштабной мировой премьерой лазерного дизайна. Лазерное оформление павильона Pepsi-Cola стало одним из ключевых элементов экспозиции. Cистемы Video/Laser II применялись для проекций на стены и пол специально-построенного большого кубического кабинета. Изданная после выставки книга "Павильон" ("Pavilion", B.Kluver, J.Martin, D.Rose, E.P Dutton & Co. Inc.,New York 1972) целиком посвящена экспериментам по слиянию искусства и современных технологий. Например, упоминается демонстрация прототипа лазерного проекционного телевизора с полноцветным изображением высотой более 8 футов а также "пространственных" проекций с помощью аргоновых и криптоновых лазеров и специальных оптических систем для создания иллюзии 3D-эффектов.

В 1971 г. крупномасштабные лазерные проекции демонстрировал Willard Van De Bogart в качестве сопровождения концерта Los Angeles Philarmonic Orchestra. Изображения проецировались на 40-футовый экран с помощью комплекса различных оптических элементов, в том числе волоконной оптики.

Лазериум (Laserium®) - планетарий с демонстрацией лазерных шоу.

Применение лазерной техники в планетариях - еще одна интересная страница развития лазерного шоу и, возможно, первый широкомасштабный коммерческий проект. Мы уже упоминали выше об известном кинорежиссере Ivan Dryer, ставшим пионером и большим энтузиастом применения лазеров в шоу. Вместе с Elsa Garmire, уже известной своими лазерными перформансами, и Dale Pelton, он предложил использовать лазерную проекционную систему в обсерватории Гриффита в Лос-Анжелесе ( Griffith Observatory). Для реализации этого проекта была основана компания "Laser Images Inc." Обсерватория была оснащена аргоновыми и криптоновыми лазерами, "новыми" двухкоординатными сканерами , специальными световыми фильтрами и многослойными рассеивателями из неоднородного стекла, позволяющими получать на поверхности проекции причудливые абстрактные картины (т.н. Lumia - эффект). Первое лазерное шоу в обсерватории состоялось в ноябре 1973 г. и стало первым коммерческим проектом, с тех пор Ivan Dryer известен как отец индустрии лазерного шоу. Первые шоу управлялись вручную, фантазия оператора-художника не позволяла в точности воспроизвести все элементы предыдущего сеанса и многие посетители приходили повторно, как на концерт живого оркестра.

Развитие технологий гальванометрического позиционирования лазерного луча и микропроцессорной техники дало возможность проекции слов, рисунков и анимаций . Первые системы проецировали изображения, созданные с помощью графического дигитайзера (digitising pad) и записанные в ПЗУ микропроцессорного плейера, что позволяло точно воспроизводить лазерные шоу в каждом сеансе. Первое автоматизированное лазерное шоу "Lovelight", как регулярно демонстрируемый лазерный спектакль, было открыто 4 февраля 1977г. в бостонском Hayden Planetarium. Шоу было посвящено вселенской любви, как источнику развития жизни на Земле , имело законченный сценарий и оригинальный саундтрек. Спектакль был поставлен компанией "Interscan", созданной, в свою очередь, компаниями General Scanning и Intermedia Systems Corporation. Проекционная система содержала аргон-криптоновый многомодовый лазер и разделенные по цветам (голубой, зеленый, желтый и красный) сканирующие головки с акустооптическим контролем интенсивности света, что было инновацией в этой области.

Повышение интереса к лазерному шоу

Повышение интереса к лазерному шоу в конце 70-х и начале 80-х годов ознаменовалось бурным ростом числа создаваемых компаний, применяющих лазеры в индустрии развлечений. Как правило такие компании становились известными после реализации крупных проектов. Например Laser Media (США) стала известной после громкого проекта с Los Angeles Philarmonic Orchestra на тему музыки из популярнейшего фильма "Звездные войны (Star Wars)". Это было уже не просто лазерное, а мультимедийное шоу с применением световых систем , мощных ксеноновых слайд-проекторов, элементов сценической пиротехники. В конце 1978 г. в рамках фестиваля Artfest'78 бостонская компания Laser Displays демонстрировала лазерное шоу на экране размером 7х28 м, натянутом между двумя зданиями. Эта компания, руководимая Bart Johnson'ом стала одной из первых использующих технологию проецирования многоцветной лазерной графики с помощью одной пары XY- сканеров, в отличие от использования сканеров в каждом цветовом канале. Позднее использование т.н. "белых" лазеров, работающих на активной смеси аргона и криптона, и последующей цветовой модуляцией стало основным направлением развития лазерных систем.

В 80-х годах параллельно развивались и другие технологии лазерного шоу, например создание стереоскопических трехмерных лазерных изображений. Началом коммерциализации этого направления стало представление в штаб-квартире компании Boeing в Сиэтле в 1986 г. Согласно известной оптической методике, две сканерных головки проецировали лазерную графику через ортогонально ориентированные поляризаторы. Зритель наблюдал результат на специальном отражающем экране, сохраняющем состояние поляризации рассеянного света, через поляризационные очки, левый и правый канал которых представлял собой скрещенные анализаторы. Таким образом, полноцветная лазерная графика воспринималась, как трехмерное изображение.

В 1984 году была создана International Laser Display Association (ILDA), первоначально объединяющая американские и канадские компании, но с вступлением европейских и азиатских членов быстро выросшая во всемирную ассоциацию. Наиболее известные производители лазерных систем и управляющих контроллеров - немецкие компании LOBO Electronics , Laser Animation Sollinger, и американская Pangolin также были созданы в середине 80-х годов.

В молодом советском шоу-бизнесе лазерные системы начали применять в концертной деятельности в начале 80-х годов. Один из пионеров лазерной отечественной сценографии - художник по свету рок-группы "Автограф" Александр Зейгерман. Лазерные эффекты для сопровождения концертов использовали также группа "Диалог" и даже примадонна нашей эстрады Алла Пугачева. Несмотря на то, что технический уровень отставал на 10-15 лет от уровня передовых лазерных шоу-систем, лазерные эффекты в концертной деятельности становились все более популярными, хотя и не позволяли создавать более или менее качественную лазерную графику. В большинстве случаев все ограничивалось только пространственной лазерной архитектурой.

Выдержка из статьи "Краткая история применения лазеров в искусстве, рекламе и шоу-индустрии".
Лазер информ выпуск №5-6(404-405), март 2009
А.С.Тимофеев (к.т.н., ген.директор Orion-Art Multimedia, Москва)

Как использовать лазер

laser-show — Sat, 01 Apr 2017 09:00:20 GMT

Использование лазеров на мероприятиях

Изображение, созданное лазерным лучом, обладает неоспоримым притягательным влиянием на зрителей. Именно непривычная в повседневной жизни яркость и чистота когерентного излучения магически притягивает внимание зрителя. Объемные фигуры, образующиеся при перемещении лазерного луча, просто выхватывают присутствующих из реальности, создавая необычные ощущения погружения в другое пространство.

$CUT$

Как использовать лазер

Существует множество творческих подходов использования лазеров на мероприятиях. В основном их можно разделить на две большие категории:

Beam Show или лучевое лазерное шоу - это наблюдение лучей в пространстве.

В данном случае зрители наблюдают световые лазерные эффекты типа конусов, туннелей, волн в пространстве. Обычно для лучшего восприятия используются специальные генераторы тумана или дыма.

Screen Show или экранное/графическое лазерное шоу - лазерная графика на плоскости.

В данном случае можно показать зрителям логотип, анимированный ролик, рекламный слоган, рассказать целую историю или просто развлекательное лазерное шоу. В силу технологии проецирования изображения являются векторными, без заполнения и мелких деталей. Это является ограничением, но, с другой стороны, изображение, созданное лазерным лучом, обладает большей информативностью и неоспоримым притягательным влиянием на зрителя, нежели обычное видео. Если вам необходимо видео - используйте видеопроектор. Возможна совместная работа видео и лазерных проекторов.

Лазерную графику можно проецировать на любую относительно ровную и светлую поверхность. В качестве экрана можно использовать фронтальные, сеточные, дымовые, водные и надувные экраны, стены внутри и снаружи зданий, лесные массивы и даже горы. Иногда можно проецировать на облака, но, как правило, в природе не встречаются достаточно низкие и плотные облака. В любом случае изображение можно наблюдать находясь относительно недалеко от лазерного проектора.

Обычно лучевые и графические лазерные шоу комбинируют. Например, графическая часть шоу показывается на центральный экран, а лучевая часть лазерного шоу проецируется по бокам от экрана над зрителями и тем самым задает дополнительную эмоциональную поддержку. Количество применяемых лазерных проекторов ограничено лишь задумкой режиссера и бюджетом мероприятия.

Лазерное шоу, в первую очередь, имеет недостижимый для света и видеопроеции эффект - ярко выраженную объемность зрелища. Луч лазера буквально рассекает пространство, он может принимать разные формы, и иной раз кажется столь реальным и осязаемым, что вызывает желание прикоснуться к нему. Едва ли подобное воздействие на аудиторию окажет ставшая уже банальной видеопроекция.

Как правило, лазерный ролик синхронизируется с музыкой, что придает дополнительную эмоциональную окраску и позволяет использовать лазерное шоу в мероприятиях различной тематики.

Выбор лазерного шоу

Для заказа доступны три основных типа лазерных шоу - готовое шоу из библиотеки, шоу на основе фрагментов из библиотеки с включением оригинальных фреймов, и изготовленное полностью на заказ лазерное шоу.

Библиотечное лазерное шоу. Такое шоу может быть по настоящему впечатляющим и уместным в случае, если зрители его раньше не видели. Существуют так же широко известные в лазерной шоу-индустрии проекты, которые настолько хороши, что показываются регулярно.

Шоу на основе фрагментов из библиотеки с включение оригинальных фреймов могут быть самым удачным решением. Логотипы - или, может быть, фрагменты анимации, добавляются в библиотечное шоу. Если такое шоу подходит к мероприятию, оно выглядит как полностью заказное - и при этом обладает таким преимуществом, как цена, равная цене библиотечного шоу.

Для полностью заказного лазерного шоу музыка, раскадровка, эскизы, все сопутствующие элементы - разрабатываются только для Вас. В то же время, допускается использование некоторых типовых последовательностей кадров из библиотеки (вращающаяся земля, пожатие рук и т.п.), С точки зрения производства лазерного ролика это значит, что любые материалы для лазерного шоу должны быть обработаны лазерным художником, и это придает шоу немалый акцент уникальности и эксклюзивности. Стоимость такого ~4-х минутного ролика может колебаться от тысячи до десятка тысяч долларов, в зависимости от художественной сложности.

Принцип работы лазерной графики

Для того, чтобы спроецировать лазерное изображение, два контролируемых компьютером зеркала наводят луч на экран. Сначала луч отражается от одного зеркала, двигающегося горизонтально, а затем попадает на зеркало двигающееся вертикально. Компьютер точно соединяет точки, переводя зеркала из одного положения в следующее настолько быстро, что наблюдатель видит целый контурный рисунок. Данный процесс называется "Сканирование", а контролируемые компьютером зеркала - гальванометрами или сканерами. Сканеры двигаются от точки к точке со скоростью до 60,000 точек в секунду. Вследствие физических ограничений существенно быстрее двигаться они не могут. Скорость сканирования определяет, насколько сложное изображение может быть спроецировано. (Для детализации изображения может быть использован второй комплект сканеров). Прерывание луча (исключение ненужных ходов траектории движения лазерного луча) осуществляется путем непосредственного модулирования лазера.

Мощность используемых лазеров

Мощность лазеров измеряется в Вт (Ватт). 1Вт = 1000мВт (милливатт). Для зала на 400-600 мест, как правило, достаточно зеленого лазера мощностью 500мВт-1Вт, и/или "белого" лазера мощностью 2-3Вт. Для уличных шоу используются лазеры от 5Вт.

В основном, выбор мощности лазера зависит от следующих факторов.

Цвет лазера. Зеленый лазер выглядит в 2-3 раза ярче(освещенность поверхностей в 5-7раз больше), чем красный или синий лазер той же мощности.

Освещенность. Во время лазерного шоу освещение должно быть минимальным. Чем меньше освещение, тем меньшей мощности лазер необходим.

Дисперсная среда. Обычно для лучшего восприятия используются специальные генераторы тумана или дыма. Если дыма мало, необходимо использовать лазеры большей мощности.

Размеры экрана/Размер зала. Мощность лазера как бы распределяется по площади экрана (объему зала) Поэтому, чем больше размеры экрана (объем зала), тем более мощный лазер необходимо использовать.

Безопасность. Необходимо соблюдать допустимые уровни лазерного облучения.

Цвета лазеров

Попытка рассказать о лазерном шоу даже у маститого писателя способна вызвать чувство беспомощности - просто не хватит слов. Это один из тех случаев, когда нечто лучше один раз увидеть, чем сто раз про это услышать. Именно непривычная в повседневной жизни яркость и чистота цветов лазерного излучения магически притягивает внимание зрителя. При планировании лазерного шоу выбор цвета лазера является ключевым фактором. Для вашего мероприятия может потребоваться определенный цвет, а это определяет какой тип лазера вам надо использовать.

Зеленый лазер (длина волны 532нм) - это наиболее часто используемый цвет, так как является самым "дешевым", и к тому же является наиболее видимым для человеческого глаза. В основном, используется для лучевого шоу или же лазерной рекламы на улице. 1 Вт 532нм выглядеть в 2-3 раза ярче чем красный или синий лазер той же мощности. Недостатком является такая большая распространенность лазера, что аудитория может не найти в нем ничего особенного. Если цвет лазера не критичен для Вас, можете просто использовать наиболее выгодный и видимый лазер.

Красный (630-670нм) и синий(440-480нм) лазер, выглядят в 2-3 раза бледнее, чем зеленый. Для обеспечения достаточной видимости данных лазеров они должны быть мощнее, чем зеленый. Необходимо иметь в виду, что стоимость таких лазеров значительно выше, чем зеленых той же мощности.

Некоторые компании используют в одном проекторе два цвета - зеленый и красный. В своих сочетаниях они дают красный, оранжевый, желтый и зеленый. Такие "дискотечные" лазерные проекторы обычно применяются в низкобюджетных программах.

Полноцветный ("RGB" или "белый") лазер. В полноцветных лазерных проекторах, как правило, установлено три источника излучения - красный, зеленый и синий, излучение которых может смешиваться в различных пропорциях для получения необходимого цвета. Полноцветные лазеры, в основном, используются для графического шоу. Полноцветные лучевые шоу чаруют взгляд, но требуют использования гораздо более мощного и дорогостоящего оборудования, нежели лучевые шоу с использованием зеленых лазеров.

Требования

В прошлом, для больших лазерных шоу использовались громоздкие аргоновые и криптоновые газовые лазеры, которым требовалось до 50 кВт электроэнергии и до 25л/мин воды для охлаждения.

В отличии от устаревших, современные лазерные проекторы охлаждаются воздухом, имеют небольшие массово-габаритные характеристики (большинство могут устанавливаться одним человеком) и питаются от обычной сети 220В 10А.

Другие требования

Ниже приведены еще несколько требований которые являются важными и должны быть учтены при использовании лазеров на мероприятиях.

Направление лучей: Оборудование для лучевого шоу обычно располагается перед зрителями и лучи направляются над головами. Это объясняется тем, что лазерные лучи выглядят ярче когда направлены на зрителя. Лучи смотрятся менее ярко, когда направлены от зрителя. И хуже всего видны когда наблюдаются с боку.

Графический экран: Для графического лазерного шоу предпочтительнее рир- нежели фронтальная проекция. В этом случае изображения смотрятся наиболее эффектно. Лазерный проектор должен находится на расстоянии не меньшем, чем размер экрана по большей из его сторон. Например, если размер экрана 6х7м, то лазерный проектор должен находится на расстоянии не менее 7м от экрана. Максимальное расстояние до экрана - около 50м. Эти параметры могут меняться, если для расширения угла проекции или повышения четкости луча используются линзы. Другим фактором является расстояние между экраном и зрителями.

Установка оборудования: Лазерные проекторы могут быть установлены на штативах, на полу, или на штанкетах. Типичная длина соединительного кабеля управления - до 100м.

Расположение пульта управления и время установки: лазерное оборудование требует приблизительно такого же времени и пространства для установки пульта управления, что и световое/звуковое оборудование. Пульт управления лазерами должен располагаться таким образом, чтобы оператор мог видеть зрителей. Если такое расположение невозможно, на первом месте должны быть соображения лазерной безопасности зрителей.

Связь: В идеале, каждый человек, обслуживающий лазер, должен быть обеспечен рацией.

Работа со звуковым оборудованием: Лазерное шоу почти всегда синхронизируется со звуком. Должна быть обеспечена возможность вывода звукового сигнала с пульта управления лазером на главный микшерный пульт, или синхронизации по протоколу SMPTE.

Работа со световым оборудованием: Во время лазерного шоу освещение, по возможности, должно быть отключено или должен быть использован приглушенный, неяркий свет. Обычно данный вопрос решается с художником по свету. Видеопроекторы следует замаскировать или выключить, чтобы на лазерном экране не было засветки.

Лазерная безопасность

Эксперты считают, что сканирование аудитории возможно исключительно непрерывными лазерами (ЗАПРЕЩЕНО использование импульсных лазеров), при использовании высококачественного оборудования и программного обеспечения, и только при условии выполнения в процессе подготовки и проведения лазерного шоу организационно-технических мероприятий, обеспечивающих соблюдение норм облучённости зрителей.

Фото, видео и проекционная техника.

При попадании в объективы фото-, видеотехники, видеопроекторов возможно повреждение данной аппаратуры. Нежелательно или с большой осторожностью допускается использование оптических приборов и зеркальных фотоаппаратов, так как возможно повреждение зрения у людей использующих данные оптические приборы.

Бросил курить 20 ноября 2008 г.

laser-show — Thu, 20 Nov 2008 18:00:13 GMT

ПОДСЧЕТ