На что влияет цвет лазера

Лазерное излучение — красный и зеленый лазер, безопасность лазеров

Лазер — акроним от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что дословно переводится «усиление света посредством вынужденного излучения» — это устройство, преобразующее энергию накачки в энергию узконаправленного потока излучения.

Существует большое количество различных типов лазеров. Их можно разделять на группы по источнику накачки, рабочему телу, области применения. Т.к. в данной статье лазеры будут рассмотрены в контексте безопасности работы с лазерными нивелирами и дальномерами, то внимание будет обращено на такие параметры, как рабочая длина волны (нм) и мощность излучения (мВт).

Длина волны, если она находится в видимом диапазоне, обуславливает цвет лазерного луча. Мощность излучения обуславливает яркость луча, те или иные возможности (прицеливание, демонстрация оптических эффектов, считывание штрих-кодов, резка и сварка материалов, лазерная хирургия, накачка других лазеров).

Излучение в лазерных нивелирах и дальномерах работает как обычная лазерная указка — портативный генератор когерентных и монохроматических электромагнитных волн видимого диапазона в виде узконаправленного луча. Изготавливается на основе красного лазерного диода, который излучает в диапазоне 635-670 нм. Мощность их излучения не превышает 1,0 мВт.

Лазерное излучение представляет существенную опасность для глаз, так как это излучение хорошо фокусируется хрусталиком на сетчатке глаза. В то же время бытовые лазерные приборы имеют малую ширину пучка, что обеспечивает высокую поверхностную плотность энергии в поперечном сечении луча. Именно высокая плотность энергии и может вызвать ожоги и другие повреждения. Лазеры большей мощности способны вызывать поражения глаз даже рассеянным излучением. Прямое, а в некоторых случаях и рассеянное излучение такого лазера способно вызывать ожоги кожи (вплоть до полного разрушения) и представляет пожарную опасность.

Существует несколько классификаций опасности лазеров, которые, однако, весьма похожи. Ниже приведена наиболее распространенная международная классификация.

Класс 1 Лазеры и лазерные системы очень малой мощности, не способные создавать опасный для человеческого глаза уровень облучения. Излучение систем класс 1 не представляет никакой опасности даже при долговременном прямом наблюдении глазом. К классу 1 относятся также лазерные устройства с лазером большей мощности, имеющие надежную защиту от выхода луча за пределы корпуса

Класс 2 Маломощные видимые лазеры, способные причинить повреждение человеческому глазу в том случае, если специально смотреть непосредственно на лазер на протяжении длительного периода времени. Такие лазеры не следует использовать на уровне головы. Лазеры с невидимым излучением не могут быть классифицированы как лазеры 2-го класса. Обычно к классу 2 относят видимые лазеры мощностью до 1 мВт

Класс 2a Лазеры и лазерные системы класса 2a, расположенные и закрепленные таким образом, что попадание луча в глаз человека при правильной эксплуатации исключено

Класс 3a Лазеры и лазерные системы с видимым излучением, которые обычно не представляют опасность, если смотреть на лазер невооружённым взглядом только на протяжении кратковременного периода (как правило, за счет моргательного рефлекса глаза). Лазеры могут представлять опасность, если смотреть на них через оптические инструменты (бинокль, телескоп). Обычно ограничены мощностью 5 мВт. Во многих странах устройства более высоких классов в ряде случаев требуют специального разрешения на эксплуатацию, сертификации или лицензирования

Класс 3b Лазеры и лазерные системы, которые представляют опасность, если смотреть непосредственно на лазер. Это же относится и к зеркальному отражению лазерного луча. Лазер относится к классу 3b, если его мощность более 5 мВт

Класс 4 Лазеры и лазерные системы большой мощности, которые способны причинить сильное повреждение человеческому глазу короткими импульсами ( < 0,25 с) прямого лазерного луча, а также зеркально или диффузно отражённого. Лазеры и лазерные системы данного класса способны причинить значительное повреждение коже человека, а также оказать опасное воздействие на легко воспламеняющиеся и горючие материалы

Требования к конструкции и техническим характеристикам, правила безопасной работы и способы защиты от лазерного излучения на территории Республики Беларусь регламентируются СанПиН 2.2.4.13-2-2006 «Лазерное излучение и гигиенические требования при эксплуатации лазерных изделий» и СТБ IEC 60825-1-2011 «Безопасность лазерных изделий. Часть 1. Классификация оборудования и требования» — национальный стандартом Республики Беларусь, который является идентичным международному стандарту IEC.

Значительная часть производимой в мире лазерной техники выпускается и маркируется в соответствие с нормами, опубликованными американской организацией «Center for Devices and Radiological Health» (CDRH).

Лазерные нивелиры и дальномеры являются лазером класса 2 в соответствии с данной классификацией, что позволяет использовать их выполняя следующие меры предосторожности:
— не смотрите на лазерный луч, лазерный луч может повредить глаза, даже если Вы смотрите на него с большого расстояния;
— не направляйте лазерный луч на людей и животных;
— лазер должен быть установлен выше уровня глаз;
— используйте прибор только для замеров;
— не вскрывайте прибор;
— держите прибор в недоступном для детей месте;
— не используйте прибор вблизи взрывоопасных веществ.

Когда в 2007 году у производителей появилась возможность использовать зеленые диоды, то все думали, что зеленый лазер неминуемо в скорости полностью заменит красный. Прошло 7 лет, и что же мы видим? У редких производителей среди всей линейки остались 1-2 модели с зеленым лазером. Зеленому лазеру не удалось сместить лазер красный. Возможно, он не дал того эффекта, которого от него ждали. Чтобы разобраться, необходимо обратиться к физической стороне вопроса и выяснить, в чем различия и сходства красного и зеленого луча.

Устроены зеленые лучи более сложно: первый лазер, инфракрасный, длиной волны 808 нм, светит в кристалл Nd:YVO4 – получается лазерное излучение с длиной волны 1064 нм. Оно попадает на кристалл «удвоителя частоты» — и получается 532 нм.

Главный плюс зеленых лазеров – 532 нм очень близко к максимальной чувствительности глаза, и как точка или плоскость, так и сам луч очень хорошо видны. Даже 5мВт зеленый лазер светит ярче, чем 200мВт красный (на фото). Однако у зеленых лазеров есть и большая опасность. Излучение 1064 нм сфокусировано почти так же, как и зеленое и представляет основную опасность при попадании в глаз на большой дистанции, тогда как излучение 808 нм сильно расфокусировано и опасно только на расстоянии нескольких метров. Иными словами, поражающая способность зеленого лазера для глаза намного больше, чем кажется.

В некоторых лазерах есть инфракрасный фильтр, но это значительно увеличивает цену прибора, значит может присутствовать только в дорогих моделях. Так же стоит заметить, что зеленые диоды, устройства которые излучают зеленый луч, значительно дороже при производстве (в несколько раз по причине большего числа брака по сравнению с красным). А рабочий ресурс зеленого диода значительно ниже. Суммарно это отражается на конечной стоимости нивелира лазерного. В итоге получается следующая картина. Нивелир лазерный с зеленым лучом строит проекции, которые лучше видны, ресурс такого прибора ниже, стоимость выше (порой у один производитель за одинаковые модели отличающиеся лишь лазером выставляет цену отличающуюся в 1,5-2 раза).

Следует отметить, что по заявленным производителями нивелиров характеристикам мощность такого лазера до 2,7 мВт (у красного до 1,0 мВт), а безопасность по классу 3 (у красного 2).

Подведем итог, зеленый цвет лазера действительно лучше виден в условиях дневного света, чем красный, но нельзя забывать о том, что он значительно небезопаснее и неоправданно дорог.

Зеленые лазерные указки

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Лазерные указки зеленого цвета начали продаваться в 2002 году. Самый распространенный тип твердотельных лазерных указок с диодной накачкой (DPSS). Мощность таких указок от 5 до 800 милливатт (mw). Диоды зелёного цвета не производятся, используется другая схема производства таких указок. Устройство намного сложнее чем у обычных красных или синих лазерных указок. Зелёный свет получают довольно сложным способом из за чего мощные зеленые лазерные указки, стоят очень дорого.

Сначала мощным (обычно >100 мВт инфракрасным лазерным диодом с λ=808 нм накачивается кристалл ортованадата иттрия с неодимовым легированием, где излучение преобразуется в 1064 нм. Потом, проходя через кристалл титанила-фосфата калия, частота излучения удваивается (1064 нм → 532нм) и получается видимый зелёный свет. Отметим высокую энергозатратность зелёных лазерных указок — в большинстве используются две AA/AAA/CR123/18650 батареи. Фокусируемая зеленая лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.).

Красные лазерные указки

Самые распространенные лазерные указки красного цвета. В таких указках используется красные лазерные диоды с длинной волны 650нм 660нм или более видимый 635нм. Мощность бывает приблизительно от 1 до 1000 милливатт (mw). Мощные красные указки 650нм — одни из самых дешевых по соотношению цена/мощность. Фокусируемая красная лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.).

Более редкие красные лазерные указки используют Твердотельный лазер c диодной накачкой (DPSS) и работают на длине волны 671 нм.

Синие лазерные указки

445 нм (синий цвет)

У этих лазерных указок, свет излучается, мощным синим лазерным диодом. Такие лазерные указки относится к 4-му классу опасности и представляет серьёзную опасность для глаз и кожи. Мощность таких лазерных указок бывает 500mw, 1000mw и более дорогие 1500mw и 2000mw. Это самые мощные лазерные указки на сегодняшний день. Другие указки, достигать таких мощностей не могут. По соотношению цена/мощность, мощные синие лазерные указки, являются самыми выгодным приобретением на сегодняшний день. Такие указки прожигает все подряд вплоть до дерева.

473 нм — Аргоновый (бирюзовый цвет)

Такие лазерные указки появились лишь в 2007 году и имеют схожий с зелёными лазерными указками принцип работы (DPSS). Длину волны 473нм обычно получают, путем удвоения частоты 946нм излучения. Для получения 946нм используется кристалл алюмо-иттриевого граната с добавками неодима. Такие указки очень дорогие в производстве, из за их низкого КПД. Мощность таких указок бывает от 1 до 50 милливатт(mw). Но сегодня можно заказать даже такую редкую и эксклюзивную лазерную указку. Невероятно красивый луч бирюзового цвета, выглядит просто потрясающе!

Фиолетовые лазерные указки

Фиолетовые указки имеют лазерный диод 405нм. Длина волны 405нм находится на границе диапазона светового спектра, видимого человеческому зрению и поэтому, луч таких указок кажется тусклым. Однако, свет таких лазерных указок, вызывает флюоресценцию предметов, на которые направлен лазерный луч. Фиолетовые лазерные указки стали продаваться после появления Blu-ray приводов. Мощность таких указок бывает от 5 до 500 мВт. Фокусируемая фиолетовая лазерная указка мощностью от 200мВт, способна зажигать спички, изоленту, тёмную пластмассу и т. д.)

Жёлтые лазерные указки

Лазерные указки желтого цвета так же используется DPSS технологию и излучают одновременно два пучка света: 1064нм и 1342нм. Излучение попадает в нелинейный кристалл, который поглощает фотоны двух пучков и излучает фотоны 593,5нм (суммарная энергия 1064 и 1342 нм фотонов равна энергии фотона 593,5 нм). КПД таких указок не вероятно низок около 1 %. Тем самым делая их самыми дорогими и мало распространенными.

ЛАЗЕРЫ: РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Лазеры по праву считаются самыми мощными источниками света на нашей планете. Разноцветные тонкие световые лучи, напоминающие театральное освещение, яркий фейерверк в ночном небе или даже мечи из киноэпопеи «Звездные войны», завораживают и чаруют своим неповторимым видом. Базирующаяся на использовании лазеров анимированная графика способна создавать более привлекательные и четкие изображения, чем их можно получить с помощью видео или слайдов.

Продюсеры, еще не обратившие внимание на чудеса лазерной техники, будут приятно удивлены не только эффектами, но и заметным прогрессом в области развития этого направления. С каждым годом лазерное оборудование становится все меньше по размерам и все проще в применении. К примеру, “Dark Side of the Moon” — тур легендарного Роджера Уотерса — сопровождался 100-ваттным лазерным шоу. А создавали спецэффекты 5 миниатюрных лазеров, подключенные к сети 110 В и охлаждаемые воздухом. Культовую призму «Пинк Флойд» проектировали с помощью белого лазера, отражая его лучи в зеркалах. А спектр призмы создавался другим лазерами, проецировавшими четкое цветовое изображение прямо на зрителей.

Такая проекция на публику создает впечатление причастности к событию – как будто зритель находится прямо в эпицентре гигантского фейерверка или полного световых лучей бассейне.

Примерно такое же зрелище ожидало гостей и зрителей в 2006 г., когда церемонию MTV Europe Music Awards украсили обратным отсчетом времени в лазерной версии: арену заливал яркий свет, исходивший из 24 проекторов!

Наши советы помогут разобраться, как использовать подобные спецэффекты в ваших собственных шоу и превратить их в настоящие зрелищные мероприятия.

Использование лазеров на различных мероприятиях

Лазерную аппаратуру можно применять на любых мероприятиях как в крытых помещениях, так и на открытых площадках. Это могут быть:

• корпоративные шоу,
• тематические вечеринки,
• мероприятия, посвященные открытию залов, турниров, премьерам фильмов,
• анимация и зрелищные шоу на выставках,
• многие другие события, требующие помпезности и яркого сопровождения.

Возможности лазера

Творческое использование лазера не знает границ. Однако все имеющиеся варианты можно условно классифицировать по двум категориям: лазерная графика на поверхности и лазерные лучи, выпускаемые в воздух.

Посредством применения лучей в воздушном пространстве появляются всевозможные фигуры, световые столбы, объемные конусы и другие объекты. Чтобы повысить видимость, нарисованных лазером, фигур практикуется применение сценического тумана. Лазерные лучи можно сделать быстрыми или замедлить, что позволяет придать зрелищу стремительность и динамичность или заставить насладиться моментом, спокойствием. Популярностью во многих станах пользуется так называемое сканирование зрителей: когда лучи постоянно блуждают по толпе людей, прикасаясь к ним и приобщая их к общему изображению, что выполняется при соблюдении всех правил безопасности для публики.

Лазерная графика позволяет выполнять такие задачи, как изображение логотипа компании, анимирование продукта, рассказ истории, развлечение зрителей, создание необычной праздничной атмосферы. Лазерные изображения отчасти похожи внешне на мультипликационные, поскольку они выполнены из контуров, не закрашены цветом и не детализированы. Именно в этом заключается особый шарм лазерного шоу, которое существенно отличается от привычных видеоизображений.

Графику и лазерные лучи можно совмещать. Существуют специальные шоу, называемые «Экран и лучи», где графика выводится на один расположенный по центру или два боковых экрана, а из-за экрана на зрителей подаются дополнительные лучи.

Поверхность, на которую проецируется лазерная графика, может быть любой, важна лишь ее гладкость и желательна светлая окраска. Для этой цели можно использовать самый простой проекционный экран, а также надувной и водяной варианты, стену, гору, деревья или что-то еще.

Попытки сделать проекцию на облака нельзя назвать удачной идеей. Достаточно трудно найти облако достаточной плотности с гладкой поверхностью, поэтому проекция на любом облаке будет видна лишь частично.

Виды лазерных шоу

Лазерные шоу могут быть эксклюзивными или подготовленными на заказ. Заказное шоу – отличный и весьма выгодный вариант. Здесь заказчик получает возможность индивидуализировать уже готовое шоу, добавив к нему личные детали: логотипы, анимацию.

Эксклюзивный вариант предполагает, что все шоу от начала и до конца будет создаваться под предпочтения заказчика. Некоторые изображения и последовательности могут быть взяты из готовых, часто используемых вариантов, однако элементы, раскадровка, музыка – все это создается, исходя из запроса заказчика. Цена такой анимации, длящейся около 4 минут, может достигать 10 тысяч долларов.

Создание лазерной графики

Принцип создания графического изображения лазером таков: направление луча на плоскость экрана осуществляется с помощью двух маленьких зеркал. Отражаясь от зеркала, луч перемещается горизонтально ко второму зеркалу, отражаясь от него, он меняет направление на вертикальное. Управление зеркалами производится через компьютер.

Скорость наведения зеркал высока, поэтому зрителями рисунок воспринимается как единое целое. Данный процесс получил название сканирование, зеркала, используемые для него, имеют в своей основе гальванометры и называются сканерами.

Ограниченные технические возможности позволяют сканерам развивать скорость 50 тысяч точек/сек. Чтобы детализировать изображение, можно использовать дополнительный набор сканеров.

Отличия

В отличие от телевизионных возможностей, лазерная графика не способна к созданию растровых изображений. Она напоминает рисунки, которые складываются путем соединения линиями отдельных точек. Это значит, что отображение снятых на фото- либо видеопленку кадров в лазерной проекции невозможно.

Можно лишь прорисовать границы нужного изображения, составить последовательность точек, исходя из его контура, а затем за счет плавного переведения лазерного луча от одной точки к следующей получить границы желаемой фигуры.

Лазерная графика из существующего изображения

Созданием изображений занимается художник, имеющий опыт работы с лазерной анимацией. Без специальной подготовки самостоятельно с этим не справиться. Художник может перевести требуемое изображение в лазерный аналог.

Для этого он пользуется программами, облегчающими его рабочий процесс, например, конвертором для Autodesk 3D Studio Max или Adobe Flash. Сначала рисуется сцена, в которой присутствуют легко конвертируемые в графические лазерные изображения объекты. Потом художник переводит их по контуру в линии, которые будут отображаться лазером. Финальное изображение соответствует запросу заказчика.

Есть еще одна программа, конвертирующая фото- и видеоизображения в растровые, аналогичные телевизионным. Однако разрешение такого рисунка ограничено: всего 60 Пикселей в ширину, 60 линий в высоту. Детализация такого изображения более чем в восемьдесят раз меньше, аналогичного в системе PAL/SECAM.

Использование растровых изображений, получаемых посредством лазера, эффективно при отображении знакомых лиц, причем только вблизи. Поэтому в основном этот вариант находит применение в создании различных спецэффектов. И это логично: ведь лазерное шоу, в котором преобладают растровые изображения, превратилось бы в телетрансляцию весьма низкого разрешения.

Цвета лазеров

Яркие цвета, отличающиеся особенной чистотой, считаются одним из важных плюсов лазера. Это ключевой фактор, играющий главную роль в создании шоу. Если для мероприятия требуется какой-либо конкретный цвет, то используется соответствующий тип лазерной установки. Если выбор цвета не имеет значения, можно задействовать наиболее удобное устройство.

Как правило, выбирают зеленый лазер (длина волны такого луча равна 532 нм). Он экономичен и лучше виден по сравнению с красными и синими: яркость одного ватта такого луча в два-три раза выше, чем луча другого цвета аналогичной мощности. Однако слишком большая популярность такого лазера негативно влияет на его оригинальность, публику таким лазером уже не удивишь.

Некоторые клиенты выбирают для своих логотипов или продуктов специфические цвета, а кто-то, наоборот, хочет задействовать всю цветовую гамму. В любом случае не обойтись без использования полноцветного лазера «RGB», который называют также «белым». Он может производить красные, синие и зеленые лучи. В процессе регулирования уровня каждого из лучей получается требуемый цвет. А если установить все три луча на максимальную мощность, исходящий луч получится белым.

Стоимость полноцветных лазеров значительно превышает цену одноцветных устройств той же мощности. Так что в целях экономии можно приобрести одноцветный вариант (самый дешевый – зеленый).

При покупке лазерного проектора необходимо обращать внимание на его комплектацию и учитывать следующее:

• Самый дешевый лазер оснащается лучом одного цвета (зеленого либо красного).
• Если нужен синий луч, то придется взять систему с меньшей мощностью или заплатить больше, поскольку синий вариант получить гораздо труднее.
• В продаже можно найти лазеры с возможностью смешивания цветов. Обычно в них задействуются все те же лучи – красные и зеленые. Однако их можно смешивать, в результате чего получаются такие цвета, как желтый, оранжевый.
• В полноцветном лазере 3 основных луча: зеленого цвета, синего и красного.
• Самый дешевый полноцветный лазер дает 7 цветов, которые получаются за счет добавления или исключения RGB-лучей. С помощью такой установки делают лучи красные, зеленые, синие, желтые, голубые, фиолетовые, а также белые.
• Более дорогие модели полноцветных лазерных проекторов дают возможность использования оттенков. Это позволяет получать любой желаемый цвет и любую интенсивность. При работе с таким лазером важно следить за балансировкой основных лучей, иначе зеленый может придать белому лучу свой оттенок.

Мощность систем и видимость лучей

Минимальный показатель мощности лазерной установки, достаточной для того, чтобы лучи были видны в небольшом темном помещении, равен 0,5-1 Вт. Как правило, средний показатель для таких условий — 2-10 Вт. Для обслуживания больших помещений, стадионов, арен используют аппаратуру в 10-18 Вт.

Однако мощность не является определяющим фактором для видимости луча. К примеру, 1-ваттный луч зеленого цвета кажется таким же ярким, как луч мощностью 3 Вт красного цвета, поскольку человек лучше всего различает именно зеленый, а не какой-либо другой свет.

Соответственно, при планировании шоу и выборе мощности лазерной системы необходимо учитывать следующее:

Цвет : Самым видимым является зеленый. Если он соответствует поставленной цели, можно воспользоваться менее мощным проектором, который будет проще в эксплуатации и обойдется намного дешевле.

Окружающее освещение: Чтобы пробить окружающий свет, лазеру требуется дополнительный потенциал. Обеспечив максимальную темноту, можно избавиться от необходимости приобретать более мощный проектор.

Дивергенция: Чем ниже дивергенция луча, тем выше получается его яркость, поскольку свет концентрируется на меньшей по размеру площади. Выбрав модель проектора с лучами высокой плотности, можно обойтись более низкой мощностью.

Количество дыма: За счет большого количества сценического дыма луч станет более видимым. Чем меньше используется дыма, тем мощнее потребуется лазерный проектор.

Площадь проекции: От плотности зрителей напрямую зависит мощность используемой техники. Чем больше площадь, тем выше нужна мощность лазера.

Безопасность зрителей: Столь популярное в большинстве стран сканирование зрительного зала должно быть абсолютно безопасным для глаз. Важно подобрать проектор таким образом, чтобы мощность лучей и их дивергенция обеспечили требуемые эффекты, однако одновременно шоу не представляло бы угрозы здоровью людей. Одним из оптимальных вариантов может стать увеличение мощности до максимума в моменты, когда луч проходит над публикой, и снижение до минимума во время сканирования людей.

Технические требования

Большие лазерные шоу двадцатого века создавались с помощью громоздких лазеров мощностью 18-40 кВт. Работали они на криптоне или аргоне, а для охлаждения аппаратуры требовалось каждую минуту не менее 10 л воды.

В наше время данная техника была заменена новыми твердотельными лазерными проекторами «YAG», «DPSS». Их размеры так малы, что поднять и переместить такое устройство сможет всего один сотрудник. Некоторым моделям таких лазеров присущи те же свойства и форм-факторы, что и простым осветительным приборам. Подключать их можно к обычной розетке, а охлаждение обеспечивать простыми вентиляторами.

Такие проекторы обеспечили прогрессирующее развитие лазерных шоу. Теперь создание светового зрелища существенно упростилось во всех аспектах, начиная от перемещения техники и заканчивая созданием спецэффектов. Кроме того, владельцы заведений, организаторы зрелищных мероприятий получили возможность отказаться от необходимости пользоваться услугами таких специалистов, как слесарь, электрик, водопроводчик. Сейчас они могут сами купить любую лазерную систему для собственных нужд.

Другие требования

Применение лазерных установок в шоу сопряжено с необходимым соблюдением нижеприведенных требований.

Направление луча: Проектор следует устанавливать напротив аудитории, а при этом лучи надо направить на зрителей. Идущие на человека световые потоки выглядят более яркими (проходящий сквозь частицы пыли и сценический дым свет, направленный вперед, воспринимается человеческим глазом как луч). Если поменять направление луча и сделать его выходящим из зрительного зала, то он будет выглядеть менее ярким. А луч, пересекающий поле зрения человека, будет иметь наименьшую яркость.

Графический экран: Использование контрпроекции делает изображение более эффектным, добавляя ему «магический» оттенок. Расположение графического проектора следует выбрать так, чтобы расстояние до экрана не было меньше размера его большей стороны. К примеру, при использовании экрана 20 х 30 м лазер можно поставить на расстоянии 30-100 метров. Данные параметры можно изменить, если используются линзы для улучшения четкости лазерного луча либо увеличения угла проекции. Также важную роль здесь играет и расстояние от экрана до зрительного зала.

Расположение оборудования: Установка состоит из лазеров и сканеров. Весь проектор получается компактным, так что его можно подвесить или установить в любое место. Наиболее удобны в установке проекторы, где для подводки к сканирующей головке, удаленной на определенное расстояние, используется оптоволоконный кабель. Длина такого кабеля обычно составляет 30 метров. Единственное, что нужно учесть при использовании оптоволоконных проекторов, — это хрупкость кабеля: во время подготовки и проведения шоу важно следить, чтобы кабель не подвергали механическим нагрузкам, не наступали на него и не гнули, иначе его можно легко повредить.

Расположение и установка ПУ: Панель управления лазером требует столько же места и времени, что аудиосистемы или светоустановки. Оптимальный вариант расположения ПУ – место, где оператор будет видеть весь зал и публику.

Связь: Оператору лазерной системы во время шоу потребуется средство связи для координации с режиссером. Удобнее всего предоставить ему для этой головную гарнитуру. Техническому персоналу можно предложить такую же гарнитуру или более дешевый вариант – рацию.

Синхронизация работы лазера с аудио: Аудиосопровождение является одним из важнейших условий лазерного шоу. Важно обеспечить поступление сигнала с ПУ лазера на микшерный пульт.

Синхронизация со светооборудованием: Намного ярче и эффектнее лазерные лучи выглядят в темноте. Поэтому во время проведения шоу следует либо вообще отключить свет, либо приглушить его до минимального уровня. В некоторых случаях практикуется использование дополнительного освещения, к примеру, зеленый луч дополняется красным светом. Это можно сделать на обычном оборудовании путем координации работ с осветителем.

Во избежание придания экрану серого оттенка видеопроекторы необходимо выключить либо замаскировать.

Лазер в особых условиях

Лазеры являются уникальными световыми источниками и могут использоваться не только в виде лучей и проекций на экранах. К примеру, используемый для сканирования в планетарии лазер 360° х 180° можно перенести в любое помещение, где проводится вечеринка или даже поместить под тент. С его помощью получится отличное световое оформление праздника – он покроет потолок световыми брызгами, придав пространству особую торжественность и яркость.

Установив проектор в осветительный шар, можно получить отображение на внутренней поверхности. При этом следует учитывать то, что лучи должны всегда быть в фокусе, а проектор держать в фокусе по всей внутренней поверхности шара будет довольно сложно. Тем не менее, получаемый таким образом эффект будет уникальным, поскольку добиться такого результата при помощи любого другого средства невозможно. Используя лазерную установку, можно отобразить рыбок внутри пустого стеклянного аквариума, анимированную графику на склоне горы и многое другое.

Среди наиболее известных вариантов применения лазерных устройств в особых условиях можно назвать следующие:

• Выступление иллюзионистов, театральные представления;
• Отображение на любой поверхности смс-сообщения;
• Созданная лазерным проектором графическая «кукла», которая управлялась дистанционно и взаимодействовала с гостями, пришедшими на выставку.

3D-эффекты

Несмотря на широчайший потенциал лазеров, они пока еще не способны к созданию голограмм в воздухе. Однако с помощью лазерного проектора уже можно добиться целого ряда специальных эффектов:

• Настоящее 3D. Используя те же очки, что выдаются в кинотеатрах для просмотра 3D-фильмов, зрители лазерного шоу смогут увидеть 3-х-мерные изображения, созданные по той же технологии.
• Хроматическое 3D. Использование очков Chromadepth позволяет добиться визуальных эффектов: изображения, созданные красными лучами, кажутся ближе, а рисунки синего, желтого либо зеленого цвета представляются более удаленными. Чтобы усилить иллюзию, достаточно сделать передние красные изображения меньше размером, а фоновые изображения сделать увеличить.
• Сетка. Проекция графики в темноте на сетке позволяет добиться иллюзии парения рисунка в воздухе. Такая сетка представляет собой темный плоский экран, а общая картинка складывается из проекций на несколько сеток. Это не 3D, однако изображение выглядит как трехмерное и весьма убедительно, поскольку очень похоже не голограмму.
• Воздушные лучевые эффекты. Лазером можно отображать конусы, веера, плоскости и другие объекты. И, несмотря на невозможность остановить свет в воздухе, объекты получаются действительно трехмерными.

Правила безопасности

Безопасность лазерного шоу является одним из важных условий его создания. Многолетняя практика проведения таких массовых мероприятий позволила собрать неоценимый опыт в соблюдении требований безопасности.

Оценка уровня безопасности производится по трем основным факторам:

1. Безвредность для глаз и кожи – лучи не должны оказывать негативное влияние на зрителей.
2. Соответствие установленным правилам – безопасность лазерного шоу должна быть обеспечена на уровне, соответствующем принятым нормам.
3. Действия при возникновении опасности – в случаях, когда шоу или его отдельная часть может представлять для публики угрозу, организатор должен незамедлительно остановить представление, даже если это чревато убытками и потерей прибыли.

Пожарная безопасность

Мнение, что лазерная система может стать причиной возникновения пожара, ошибочно. Проведение лазерных шоу в закрытых помещениях (к примеру, в отеле или конференц-зале) не требует обязательного присутствия сотрудника пожарной службы.

Однако при проведении масштабных шоу на открытых площадках, где в целях повышения видимости лучей используют дым, пожарный должен быть рядом. Все дело в том, что датчики задымления на время проведения шоу нередко отключают. Делается это, чтобы приборы ошибочно не реагировали на наличие сценического дыма, принимая его за пожар. Поэтому если на шоу задействуется генератор дыма, желательно, чтобы рядом дежурил пожарный.

Сканирование зрителей

Многие шоу включают в себя особый спецэффект – сканирование зрительного зала лазерными лучами, тщательно планируемое заранее. Прямо на аудиторию направляются лучи и проецируются изображения. Выглядит это очень впечатляюще – будто ты находишься в огненной лаве.

Во время сканирования публики важно соблюдать меры безопасности. В частности, надо использовать луч максимально большого диаметра, а его мощность снизить до минимума (не выше 10 Ватт).

Безопасность самолетов и других воздушных средств

Лазерный луч категорически запрещено направлять на самолет или другой летательный аппарат. Если расстояние между лазером и воздушным судном невелико, то луч может оказать негативное воздействие на глаза людей, находящихся на борту. Но даже при большой дистанции вспышка может на время ослепить управляющего самолетом или другим летательным аппаратом пилота.

С целью обеспечения безопасности при организации шоу на открытой площадке нужно учитывать мощность лазерных лучей и их направление относительно авиатрасс и аэродромов. Также важно задействовать на время проведения шоу наблюдателей, которые отслеживают наличие воздушных судов вблизи данного места и отключают установку в момент приближения воздушного судна.

Выбор организатора

К выбору организатора шоу следует подойти так же серьезно, как при выборе кино- или видеостудии. Стоимость услуг играет важную роль, однако большее значение все же придается надежности, качеству оборудования и проведения самого мероприятия.

Остановив свой выбор на одной из компаний, узнайте следующее:

• Опыт работы в данной сфере,
• качество лазерных установок,
• доступность прочего оборудования: экранов, светотехники, звуковых систем,
• качество изображений: используется ли готовая графика (clip art) или рисуется самостоятельно;
• подбор подходящих эффектов,
• отзывы предыдущих заказчиков (желательно с проверкой их достоверности).

Тонкие лазерные лучи и фееричная лазерная графика займут особое место среди множества современных спецэффектов:

— С помощью лучей можно в воздухе нарисовать любую фигуру или изобразить причудливый рельеф. Сканирование публики этими лучами создает эффект эмоциональной связи, заставляя зрителя чувствовать себя частичкой шоу.

— Лазерная графика дает магический, завораживающий результат, в чем и заключается существенное ее отличие от телевизионных изображений.

Что такое длина волны лазера и за что она отвечает

Лазерное излучение является видом физической энергии, не встречающимся в природных источниках света. Оно вырабатывается специальными приборами — оптическими квантовыми генераторами (ОКГ), получившими название – лазер.

Длина волны лазера — это расстояние, на которое распространяется волна за период, равный расстоянию между двумя ближайшими точками среды, колеблющимися в одной фазе.

Длина волны составляет около нескольких тысяч нанометров, чем ближе к ультрафиолетовой области, тем она короче. Может достигать сотен нанометров или даже меньше. Различные длины волн и частоты применяются в различных областях развития, принося новые прорывы в научно-техническое развитие.

Длина волны электромагнитного излучения оптического диапазона измеряется в нанометрах (нм) или микрометрах (мкм) (1 мкм = 1 000 нм).

• Свет с длиной волны 400 нм выглядит фиолетовым;
• свет с длиной волны 450 нм — синим;
• оранжевый 585-620 нм;
• длина волны 650-700 нм имеет красный цвет.

Длины волн света могут быть больше, чем длины волн видимого спектра. Эти длины волн, известные как инфракрасные, имеют размер от 700 нм до 1 миллиметра (мм). Инфракрасные длины волн, наиболее близкие к видимому свету, известны как ближний инфракрасный свет. Он имеет длину волны от 800 до 2500 нм.

В настоящее время одним из наиболее распространенных источников лазерного излучения являются лазерные диоды, длина волны которых определяется их конструкцией и материалами, используемыми для их изготовления. Лазерные диоды приводятся в действие электрическим током и преобразуют электрическую энергию в свет. Не все длины волн могут быть получены от лазеров с требуемыми параметрами, необходимыми для конкретного применения, такими как мощность или энергия. Когда требуются другие длины волн лазера, обычно используется тот или иной тип преобразования.

Цвет или длина волны излучаемого света зависит от типа используемого материала. Например, если в качестве материала используется кристалл неодим:иттрий-алюминиевого граната (Nd:YAG), то будет излучаться свет с длиной волны 1064 нм. Некоторые материалы и газы способны излучать более одной длины волны. Длина волны излучаемого света в этом случае зависит от оптической конфигурации лазера.

Рис. 1. Диапазон видимого человеком спектра волн

Виды лазеров и их длина волны

Рабочее тело

Длина волны