投影机作为一种用来放大显示图像的投影装置,自诞生以来即被广泛应用于各个行业。凭借其打造出无与伦比的大画面视觉效果,已经成为了视频、影像显示解决方案的首选。根据投影机的应用环境不同,大概可分为家庭影院型、便捷商务型、教育会议型、主流工程型以及专业影院型五种类别。

当然,投影机的发展和社会的进步、技术的革新是分不开的。二战后,人类迎来了第三次科技革命,电脑的发明、集成电路的大量出现,也使投影机进入的数字化时代。1989年,爱普生和索尼拥有了液晶板的核心技术,同年,爱普生VPL-2000诞生,在投影界掀起了一次液晶狂潮。巴可、东芝、科视、明基都纷纷推出自己的投影新产品,一时间,投影界风起云涌。

时至今日,投影技术应用到越来越多的专业及民用领域,激光投影的问世也为影音行业带来了新的机遇。下面就有“影音新生活”编辑为大家详细介绍有关投影技术与投影机重要参数指标的内容,以供大家参考。

一、投影技术

投影机自问世以来发展至今出现了许多投影技术:CRT(Cathode Ray Tube)阴极射线管投影、LCD(Liquid Crystal Display)液晶投影、DLP(Digital Lighting Process)数字光处理器投影机和LCOS(Liquid Crystal on Silicon)投影技术。

LCD投影机的技术是透射式投影技术,目前最为成熟。投影画面色彩还原真实鲜艳,色彩饱和度高,光利用效率很高,LCD投影机比用相同瓦数光源灯的DLP投影机有更高的ANSI流明光输出,目前市场高流明的投影机主要以LCD投影机为主。它的缺点是黑色层次表现不是很好,对比度一般都在500:1左右徘徊,投影画面的像素结构可以明显看到。

3LCD技术

DLP投影机的技术是反射式投影技术,它的采用,使投影图像灰度等级、图像信号噪声比大幅度提高,画面质量细腻稳定,尤其在播放动态视频图像流畅,没有像素结构感,形象自然,数字图像还原真实精确。由于出于成本和机身体积的考虑,目前DLP投影机多半采用单片DMD芯片设计,所以在图像颜色的还原上比LCD投影机稍逊一筹,色彩不够鲜艳生动。

CRT投影机采用技术与CRT显示器类似,是最早的投影技术。它的优点是寿命长,显示的图像色彩丰富,还原性好,具有丰富的几何失真调整能力。由于技术的制约,无法在提高分辨率的同时提高流明,直接影响CRT投影机的亮度值,到目前为止,其亮度值始终徘徊在300流明以下,加上体积较大和操作复杂,已经被淘汰。

此外,现在市场上的LCOS技术也开始一定范围的应用,主要应用于高端的家庭影院投影机和国产的微型投影机。采用LCOS技术的家用投影机以索尼和佳能为代表,具有光的高利用率、高对比度等优势,特别适合应用于高端的视频投影机中。而应用在微型投影机中的LCOS技术,主要以国内的厂商为主,这种技术较为开放,不像DLP和LCD技术把持在外观厂商手中,因此在未来具有很大的发展空间。

二、投影机的分辨率

无论显示设备还是投影机,分辨率一直都是最重要的参数之一。分辨率的表示方法是用画面中水平像素数乘以垂直像素数。提到投影机的分辨率一般不是指投影机可以接收到的信号的分辨率,而是指它们的核心光引擎(DMD芯片、LCD面板、LCOS面板等)的物理分辨率。物理分辨率也称标准分辨率,物理分辨率为XGA的投影机并不表示投影机只能支持1024*768分辨率的图像,可以接收的信号的分辨率有一定的范围,一般投影机会有一个最高分辨率的指标,它表示投影机所能够显示的最高分辨率。

需要注意的是,高于物理分辨率的图像即使能够显示,也是经过了插值,导致了画面细节出现损失,使其清晰度要略低于物理分辨率的图像。常见分辨率和表示方法如下:

SVGA:800*600,经济型投影机常见分辨率;

XGA:1024*768,主流商务和教育投影机采用的分辨率;

SXGA+:1400*1050,面向图像等高端专业应用的高档投影机采用的分辨率。

480P:852*480,低端家用投影机采用的分辨率;

720P:1280*720/1280*768,中档家用投影机采用的分辨率,可以无损播放720P高清视频;

1080P:1920*1080/1920*1200,高档家用投影机采用的分辨率,可以无损播放720P、1080i/p高清视频。

虽然说1080P还没有在民用投影机市场完全普及,但是更高分辨率的4K投影机却已经出现了。索尼推出的VW1000ES便是4K家用投影机的代表,其拥有4096×2160的分辨率、2000流明的亮度、3D功能和100万:1超高动态对比度,其强劲的配置对于追求极致画面表现的用户绝对是一个福音。

三、投影机的亮度

我们所说的投影机“亮度”是投影机的光输出的总光通量。光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力,单位是流明。目前投影机行业中的亮度单位一般分为两种:ANSI流明和ISO流明。

亮度不够,环境光线会影响投影出来的画面

ANSI标准是在早期及欧美厂商的投影机中使用较多,现在应用的厂商逐渐减少;而ISO标准是当前的主流,在日系厂商及新出品的机器中应用增多。投影机亮度来源于机身内的灯泡,本质上也就是投影机灯泡(组)的亮度,目前投影机灯泡的单个亮度可以做到3000ml以上,高亮度的投影机一般是双灯,甚至4灯,开启多个灯泡时投影机的功率也会增加。如果亮度不够,投影受环境光影响就大,观众也容易疲劳,在立体投影中也会降低观众的沉浸感。屏幕的尺寸和增益也会对人的亮度感觉产生影响,因此,投影机的亮度指标需要配合环境和屏幕来选择。

四、投影机的对比度

对比度也是投影机的重要指标之一,在某些应用中甚至与亮度的重要性不相上下。在市场上,销售人员常常将对比度其作为产品的一项重要指标来进行介绍,强调对比度对投影效果的重要性。对比度是最亮画面(可以理解为纯白色)和最暗画面(可以理解为纯黑色)的亮度比值,它反映显示系统能够呈现的动态范围和灰度层次。从视觉感受上讲,比值越大,从黑到白的亮度对比度越强烈、灰度渐变层次越丰富,能够获得更锐利、更细腻的主观视觉感受,显示彩色图片时,能够获得鲜明艳丽的效果。相反,如果对比度较低,说明其显示系统的亮度动态范围狭窄——-白色不够明亮,黑色不够深沉,画面灰调集中在一个较小的范围,有种灰蒙蒙的感觉,缺乏细节表现,色彩的层次感也会差。

还有一个指标叫做动态对比度,它来源于液晶显示技术,核心思路是通过调整平板液晶的背光强度或是调节液晶投影机的光瞳大小来控制光输出。以投影机为例,该产品实时统计每一幅图像的亮度信息(如亮度动态范围),并基于以上统计信息调整光瞳。光瞳的作用相当于水龙头——光瞳越大,光输出则多;光瞳越小,光输出则减少。在暗场景中,原始图像的最小亮度和最大亮度差值较小,即亮度动态范围狭窄。在这种情况下,通过缩小光瞳和放大原始信号,既可以有效控制投影到屏幕上的光线、也可以扩大数据处理的动态范围,能同时提升对比度和降低暗场噪点,获得更为突出的黑色表现。

商务会议往往要求高亮度的环境,演示的文本内容主要由黑白反差较大的文本和图表构成,图像灰度跨越最黑到最亮,亮度动态范围非常大,也就是说一半真正起到作用的是投影机的原始对比度。因此,用户在选购投影机时,原始对比度特别重要。高原始对比度的产品在黑白反差、清晰度和完整性等方面都具有优势。动态对比度能提升暗场画面的细节再现,在视频、影音环境的打造时需要加以考虑,以兼顾各种投影的应用。

五、激光投影技术

谈到这里,就不得不提一下激光投影技术,由于目前投影机寿命、颜色、亮度、使用成本、不环保等问题的局限,用激光作为光源的激光投影机一直被认为是影音行业的“潜力股”。其实早在20年前就有人开始尝试研发激光投影机,但由于技术门槛高,而且需要整合全球资源,最终没能面市。直到近1-2年,才有索尼、松下、卡西欧等品牌推出技术难度相对较低的非工程产品。据了解,目前Barco、RED、Christie等品牌可已经开发出量产的高亮激光投影机。

RED的4K激光投影机

激光投影技术作为显示行业的一大革命性进步,虽然从目前来看,激光投影机的色彩和亮度,尤其是价格还有着一些问题,但是其前景还是非常光明的。

当然,除了上述的内容之外,投影机的画面均匀度、视频带宽、聚焦性能以及投影机的灯泡等等也都是十分重要的性能参数。

结语:在技术层面上来看,4K分辨率、3D投影显示、全息投影等技术越来越完善;从功能性上来看,投影手机、投影相机、智能投影手环、微型投影机…等诸多产品层出不穷。投影技术的不断进步,使投影机的发展与应用已经到了十分繁荣的地步。我们也非常期待有更多更好的产品面世,为大家的娱乐、视听生活提供完美的体验。