投影机基础知识
1、标准分辨率
是指投影机投出的图像原始分辨率,也叫真实分辨率和物理分辨率。和物理分辨率对应的是压缩分辨率,决定图像清晰程度的是物理分辨率,决定投影机的适用范围的是压缩分辨率。物理分辨率即LCD液晶板的分辨率。在LCD液晶板上通过网格来划分液晶体,一个液晶体为一个像素点。那么,输出分辨率为1024 × 768 时,就是指在LCD液晶板的横向上划分了 1024 个像素点,竖向上划分了 768 个像素点。物理分辨率越高,则可接收分辨率的范围越大,则投影机的适应范围越广。通常用物理分辨率来评价液晶投影机的档次。目前市场上应用最多的为SVGA(分辨率800×600)和XGA(1024×768),XGA的产品价格比SVGA的价格高3000-5000左右。
投影机的分辨率常见的还有两种表示方式,一种是以电视线(TV线)的方式表示,另外是以像素的方式表示。以电视线表示时,其分辨率的含义与电视相似,这种分辨率表示方式主要
是指投影机投出的图像原始分辨率,也叫真实分辨率和物理分辨率。和物理分辨率对应的是压缩分辨率,决定图像清晰程度的是物理分辨率,决定投影机的适用范围的是压缩分辨率。物理分辨率即LCD液晶板的分辨率。在LCD液晶板上通过网格来划分液晶体,一个液晶体为一个像素点。那么,输出分辨率为1024 × 768 时,就是指在LCD液晶板的横向上划分了 1024 个像素点,竖向上划分了 768 个像素点。物理分辨率越高,则可接收分辨率的范围越大,则投影机的适应范围越广。通常用物理分辨率来评价液晶投影机的档次。目前市场上应用最多的为SVGA(分辨率800×600)和XGA(1024×768),XGA的产品价格比SVGA的价格高3000-5000左右。
投影机的分辨率常见的还有两种表示方式,一种是以电视线(TV线)的方式表示,另外是以像素的方式表示。以电视线表示时,其分辨率的含义与电视相似,这种分辨率表示方式主要
是为了匹配接入投影机的电视信号而提供的。以像素方式表示时通常表示为1024×768等形式,从某种意义上讲这种分辨率的限制是对输入投影机的VGA信号的行频及场频作一定要求。当VGA信号的行频或场频超过这个限制后,投影机就不能正常投影显示了。
投影分辨率的选择,可按实际投影内容决定购买何种档次的投影机,若所演示的内容以一般教学及文字处理为主,则选择SVGA(800×600),若演示精细图像(如图形设计)则要选购XGA(1024×768)。由于现在笔记本和台式机的主流分辨率都以达到XGA(1024×768)的标准,建议在预算容许的情况下尽量选购XGA(1024×768)分辨率的投影机。
2、技术类型及规格
LCD的技术规格:根据LCD投影机产品结构、性能和成本的要求,液晶板具有不同的尺寸规格。LCD液晶板的大小决定着投影机的大小,LCD液晶板规格越小,则投影机的光学系统就能做得越小,从而使投影机越小。但是在很小的LCD上做到高分辨率,并且保持高亮度,其
投影分辨率的选择,可按实际投影内容决定购买何种档次的投影机,若所演示的内容以一般教学及文字处理为主,则选择SVGA(800×600),若演示精细图像(如图形设计)则要选购XGA(1024×768)。由于现在笔记本和台式机的主流分辨率都以达到XGA(1024×768)的标准,建议在预算容许的情况下尽量选购XGA(1024×768)分辨率的投影机。
2、技术类型及规格
LCD的技术规格:根据LCD投影机产品结构、性能和成本的要求,液晶板具有不同的尺寸规格。LCD液晶板的大小决定着投影机的大小,LCD液晶板规格越小,则投影机的光学系统就能做得越小,从而使投影机越小。但是在很小的LCD上做到高分辨率,并且保持高亮度,其
技术之难是可想而知的。目前0.9英寸和0.7英寸的面板产量最大,比例达到70%以上,1.3英寸产品比例在15%左右,0.5英寸、0.79英寸、0.99英寸和1.0英寸面板也开始用于投影机产品。在液晶板数量上,由于单片结构在性能和彩方面的缺陷,目前已经基本被淘汰。主流为3片式LCD投影机,由于在性能和彩方面表现出,在很长一段时间内,都代表了投影机产品发展的最成熟水平。在同等亮度和分辨率的情况下,投影机体积越小价格相应越高。
DLP的技术规格:与LCD技术一样,DMD芯片尺寸是决定投影机体积和重量的重要因素,目前德州仪器也推出了0.55英寸、0.7英寸、0.9英寸和1.1英寸多种尺寸的芯片。DLP投影机最常见的结构有单片式和3片式两种,其中3片式结构主要应用于影院系统和高性能产品中,市场上常见的普通应用的产品全部是单片式结构,人们普遍谈论的DLP技术和LCD技术的比较,也主要是基于单片式DLP技术和3片式LCD技术之间的比较。单片式DLP投影机采用轮来实现分,3原用同一个成像部件,与三原各有一套成像系统的3片式LCD投影机相比,单片式DLP投影机在彩饱和度方面一直要比3片LCD投影机差。第一代DLP投影机的轮转速为60Hz,第二代DLP产品的轮转速提高了一倍,为120Hz,新一代的DLP投影机
DLP的技术规格:与LCD技术一样,DMD芯片尺寸是决定投影机体积和重量的重要因素,目前德州仪器也推出了0.55英寸、0.7英寸、0.9英寸和1.1英寸多种尺寸的芯片。DLP投影机最常见的结构有单片式和3片式两种,其中3片式结构主要应用于影院系统和高性能产品中,市场上常见的普通应用的产品全部是单片式结构,人们普遍谈论的DLP技术和LCD技术的比较,也主要是基于单片式DLP技术和3片式LCD技术之间的比较。单片式DLP投影机采用轮来实现分,3原用同一个成像部件,与三原各有一套成像系统的3片式LCD投影机相比,单片式DLP投影机在彩饱和度方面一直要比3片LCD投影机差。第一代DLP投影机的轮转速为60Hz,第二代DLP产品的轮转速提高了一倍,为120Hz,新一代的DLP投影机
的轮转速仍为120Hz,不过轮采用了6分(以前采用3分),相当于把转速又提高了一倍,达到了240Hz。因此目前的DLP投影机的彩表现已经得到了很大提高,但是与LCD产品相比,大部分单片DLP投影机产品的彩表现还有差距。
3、投影镜头
F是镜头的透光度。F越小,镜头的透光性越好。f是镜头的放大比率。如,f=1.4时,就是说,在一固定的位置上,画面可放大1.4倍。镜头的光圈是用数值来表示的,一般从1.6-2.0,为使用方便,一个镜头设置多档光圈,光圈的数值越大,光圈就越小,光通量也越少,每一个镜头的最大光圈都用数值标在镜头的前方。
焦距也是用数值来表示的,通常从50-210,分为短焦、标准和长焦,还有超短和超长焦的。数值越小焦距越短,数值越大焦距越长,投影机对镜头焦距的要求正投一般在50-140,背投一般在35左右,焦距决定了打满预定尺寸时投影机与影幕的距离,焦距越短,投影机与
3、投影镜头
F是镜头的透光度。F越小,镜头的透光性越好。f是镜头的放大比率。如,f=1.4时,就是说,在一固定的位置上,画面可放大1.4倍。镜头的光圈是用数值来表示的,一般从1.6-2.0,为使用方便,一个镜头设置多档光圈,光圈的数值越大,光圈就越小,光通量也越少,每一个镜头的最大光圈都用数值标在镜头的前方。
焦距也是用数值来表示的,通常从50-210,分为短焦、标准和长焦,还有超短和超长焦的。数值越小焦距越短,数值越大焦距越长,投影机对镜头焦距的要求正投一般在50-140,背投一般在35左右,焦距决定了打满预定尺寸时投影机与影幕的距离,焦距越短,投影机与
影幕的距离就越近,反之就越远。如果要在短距离投射大画面就需要选择短焦镜头的投影机,反之则需要选择长焦镜头。一般的投影机都为标准镜头。
4、标称光亮度
投影机的亮度:“light out” 是投影机主要的技术指标, “light out”通常以光通量来表示,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。投影机表示光通量的国际标准单位是ANSI流明,ANSI流明是美国国家标准化协会制定的测量投影机光通量的方法,测定环境如下:
1) 投影机与幕之间距离:2.4米。
2) 幕为60英寸。
3) 用测光笔测量屏幕“田”字形九个交叉点上的各点照度,乘以面积,得到投影画面的9个点的
4、标称光亮度
投影机的亮度:“light out” 是投影机主要的技术指标, “light out”通常以光通量来表示,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。投影机表示光通量的国际标准单位是ANSI流明,ANSI流明是美国国家标准化协会制定的测量投影机光通量的方法,测定环境如下:
1) 投影机与幕之间距离:2.4米。
2) 幕为60英寸。
3) 用测光笔测量屏幕“田”字形九个交叉点上的各点照度,乘以面积,得到投影画面的9个点的
亮度。
4) 求出9个点亮度的平均值,就是ANSI流明。
亮度的比较:LCD投影机属于透射式投影方式,主要依靠提高光源效率、减少光学组件能量损耗、提高液晶面板开口率和加装微透镜等技术手段来提高亮度。DLP技术属于反射式投影方式,其主要通过改进轮技术、改变微镜倾角和减少光路损耗等手段提高亮度指标。随着投影机产品的发展,各厂家不断推出具有更高亮度的投影机产品,投影机的亮度大多数已经达到2000ANSI流明以上。各种品牌的投影机由于测定环境的不同,虽然ANSI流明相同,但实际的亮度不同。
4) 求出9个点亮度的平均值,就是ANSI流明。
亮度的比较:LCD投影机属于透射式投影方式,主要依靠提高光源效率、减少光学组件能量损耗、提高液晶面板开口率和加装微透镜等技术手段来提高亮度。DLP技术属于反射式投影方式,其主要通过改进轮技术、改变微镜倾角和减少光路损耗等手段提高亮度指标。随着投影机产品的发展,各厂家不断推出具有更高亮度的投影机产品,投影机的亮度大多数已经达到2000ANSI流明以上。各种品牌的投影机由于测定环境的不同,虽然ANSI流明相同,但实际的亮度不同。
投影机亮度在测试和用户使用中,与投影机距离屏幕的远近和屏幕视角,以及幕的增益指标有很大关系。不同亮度的产品的差异主要表现在图像的清晰度、彩的明锐度、亮暗部灰度层次上,也就是说,亮度高的产品的图像更清晰、彩的明锐度更高、亮部和暗部的灰度表现更完整。对于普通的文本应用,亮度差异对图像的影响并不明显。不同的厂商对于亮度调节设置差异也比较大,大多数产品在亮度可调节范围内都可以清晰完整地显示图像,而部
分产品在亮度调节到90%以上后,屏幕一片空白,这样的高亮度对于用户的实际应用显然没有什么实际意义。
投影机亮度和幕的选择:亮度是投影机产品输出到屏幕上的光线强度,也是投影图像的明亮程度。一般情况下,投影机的亮度越高,投射到屏幕上的相同尺寸的图像越明亮,图像也就越清晰。然而人眼能够感知的图像的明亮程度并不仅仅取决于投影机的亮度,与环境光强度、图像的尺寸都有很大关系。环境光越强,人眼感知的图像的亮度相对就越暗淡。因此用户一定要根据自己投影机使用的环境条件选择合适的亮度,并不一定是越亮越好。因为在其他指标相同的情况下,亮度越高,投影机的价格也会越高,同时人眼感知图像的亮度会有一定范围,超过这个范围,人眼会感觉到不舒服,尤其是长时间观看亮度过高的图像会使人眼产生疲劳,并造成一定伤害。
需要提醒用户的是,用户除了要根据空间大小来选择亮度指标外,还要考虑使用环境的光
投影机亮度和幕的选择:亮度是投影机产品输出到屏幕上的光线强度,也是投影图像的明亮程度。一般情况下,投影机的亮度越高,投射到屏幕上的相同尺寸的图像越明亮,图像也就越清晰。然而人眼能够感知的图像的明亮程度并不仅仅取决于投影机的亮度,与环境光强度、图像的尺寸都有很大关系。环境光越强,人眼感知的图像的亮度相对就越暗淡。因此用户一定要根据自己投影机使用的环境条件选择合适的亮度,并不一定是越亮越好。因为在其他指标相同的情况下,亮度越高,投影机的价格也会越高,同时人眼感知图像的亮度会有一定范围,超过这个范围,人眼会感觉到不舒服,尤其是长时间观看亮度过高的图像会使人眼产生疲劳,并造成一定伤害。
需要提醒用户的是,用户除了要根据空间大小来选择亮度指标外,还要考虑使用环境的光
线条件、屏幕类型等因素。同样的亮度,不同环境光线条件和不同的屏幕类型都会产生不同的显示效果。用户在选择投影机产品时,对于亮度指标要有一个余度。由于投影机的亮度很大程度上取决于投影机中的灯泡,灯泡的亮度输出会随着使用时间而衰减,必然会造成投影机亮度的下降。投影机产品在使用的2000小时后,亮度衰减很快,因此用户在选择投影机产品时,一定要对亮度指标有一个全面的考虑。
一般来说,在40-50平方米的家居或会客厅,投影机亮度建议选择800-1200流明之间,幕布对应选择60寸到72寸;在60-100平方米的小型会议室或标准教室,投影机亮度建议选择1500-2000流明之间,幕布对应选择80寸到100寸;在120-200平方米的中型会议室和阶梯教室,投影机亮度建议选择2000-3000流明之间,幕布对应选择120寸到150寸;在300平方米的大型会议室或礼堂,投影机多半要选择3000流明以上的专业工程用机,幕布则都在200寸以上。
对比度
一般来说,在40-50平方米的家居或会客厅,投影机亮度建议选择800-1200流明之间,幕布对应选择60寸到72寸;在60-100平方米的小型会议室或标准教室,投影机亮度建议选择1500-2000流明之间,幕布对应选择80寸到100寸;在120-200平方米的中型会议室和阶梯教室,投影机亮度建议选择2000-3000流明之间,幕布对应选择120寸到150寸;在300平方米的大型会议室或礼堂,投影机多半要选择3000流明以上的专业工程用机,幕布则都在200寸以上。
对比度
是画面黑与白的比值,也就是从黑到白的渐变层次。比值越大,从黑到白的渐变层次就越多,从而彩表现越丰富。在投影机行业有2种对比度测试方法,一种是全开/全关对比度测试方式,即测试投影机输出的全白屏幕与全黑屏幕亮度比值。另一种是ANSI对比度,它采用ANSI标准测试方法测试对比度,ANSI对比度测试方法采用16点黑白相间块,8个白区域亮度平均值和8个黑区域亮度平均值之间的比值即为ANSI对比度。这两种测量方法得到的对比度值差异非常大,这也是不同厂商的产品在标称对比度上差异大的一个重要原因。台式机接投影仪
对比度对视觉效果的影响非常关键,一般来说对比度越大,图像越清晰醒目,彩也越鲜明艳丽;而对比度小,则会让整个画面都灰蒙蒙的。高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。在一些黑白反差较大的文本显示、CAD显示和黑白照片显示等方面,高对比度产品在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。相对而言,在彩层次方面,高对比度对图像的影响并不明显。对比度对于动态视频显示效果影响要更大一些,由于动态图像中明暗转换比较快,对比度越高,人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。对比度高的产品在一些暗部场景中的细节表现、清晰度和高速运动物体表现上优势更加
明显。
在对比度调节方面,各产品的处理方式也存在着很大的差异,有些产品的对比度调节范围非常小,而且调节过程中更多地偏向于改变图像亮度(增大高亮区域的亮度)。而有些产品的对比度可调范围非常大,不同调节值对于图像的对比度效果差距也比较大,这样用户就可以根据不同的显示内容调节对比度,以达到最佳的显示效果。也有一些产品对比度调节与亮度调节的差异不大,对比度调节可以辅助进行亮度调节。对比度的实现同样与投影机的成像器件和光路设计密切相关,对于液晶投影机来说,首当其冲的因素就是液晶板的像素透光率与阻光率,这个差值越大,投影机的对比度也越大。
目前大多数LCD投影机产品的标称对比度都在400:1(ANSI)左右,而大多数DLP投影机的标称对比度都在1500:1(全白/全黑)以上。对比度越高的投影机价格越高,如果仅仅用投影机演示文字和黑白图片则对比度在400:1左右的投影机就可以满足需要,如果用来演示
在对比度调节方面,各产品的处理方式也存在着很大的差异,有些产品的对比度调节范围非常小,而且调节过程中更多地偏向于改变图像亮度(增大高亮区域的亮度)。而有些产品的对比度可调范围非常大,不同调节值对于图像的对比度效果差距也比较大,这样用户就可以根据不同的显示内容调节对比度,以达到最佳的显示效果。也有一些产品对比度调节与亮度调节的差异不大,对比度调节可以辅助进行亮度调节。对比度的实现同样与投影机的成像器件和光路设计密切相关,对于液晶投影机来说,首当其冲的因素就是液晶板的像素透光率与阻光率,这个差值越大,投影机的对比度也越大。
目前大多数LCD投影机产品的标称对比度都在400:1(ANSI)左右,而大多数DLP投影机的标称对比度都在1500:1(全白/全黑)以上。对比度越高的投影机价格越高,如果仅仅用投影机演示文字和黑白图片则对比度在400:1左右的投影机就可以满足需要,如果用来演示
彩丰富的照片和播放视频动画则最好选择1000:1以上的高对度投影机。
5、投影机灯泡
目前的采用的光源主要包括:UHP灯(超能灯)、UHE灯和金属卤素灯
UHP灯泡是一种理想的冷光源,但由于价格较高,一般应用于高档投影机上。UHP灯产生冷光,外形小巧,在相同功耗下,能产生大光量,寿命较长,当衰竭时,即刻熄灭。优点是使用寿命长,一般可以正常使用4000小时以上,亮度衰减很小。
荷兰飞利浦公司于1995年首先开发成功一种超高压汞灯,极距约1.3mm,功率100瓦。在灯工作时,汞蒸气压可达200个大气压。由于汞蒸气压愈高,灯的亮度也越高,而且汞原子谱线宽度变大,分子连续谱与带电粒子复合光谱也更强,特别是595nm以上的红光辐射随灯
5、投影机灯泡
目前的采用的光源主要包括:UHP灯(超能灯)、UHE灯和金属卤素灯
UHP灯泡是一种理想的冷光源,但由于价格较高,一般应用于高档投影机上。UHP灯产生冷光,外形小巧,在相同功耗下,能产生大光量,寿命较长,当衰竭时,即刻熄灭。优点是使用寿命长,一般可以正常使用4000小时以上,亮度衰减很小。
荷兰飞利浦公司于1995年首先开发成功一种超高压汞灯,极距约1.3mm,功率100瓦。在灯工作时,汞蒸气压可达200个大气压。由于汞蒸气压愈高,灯的亮度也越高,而且汞原子谱线宽度变大,分子连续谱与带电粒子复合光谱也更强,特别是595nm以上的红光辐射随灯
内工作压强的升高而增强,从而使灯的显性提高。由于该灯放电时电极处于极高的温度,会造成钨材料蒸发并沉积在球壁上造成光衰,现通过在工艺上对灯内充入微量氧一卤素,有效清洁泡壳,使灯的寿命达12000小时。
UHP光源的电弧亮度能超过小面积高效投影装置所需的1Gcd/m2,为了达到更好的集光效果,近年来UHP光源的电弧极距减少到1.0mm,其寿命达10000小时以上,功率为200瓦,配备于投影仪产品,重量仅4公斤,体积不到2升,便于携带,其屏幕照度超过1100流明,能够达到明亮的XGA显示水平。
UHE灯泡也是一种冷光源,UHE灯泡是目前中档投影机中广泛采用的理想光源。优点是价格适中,在使用4000小时以前亮度几乎不衰减。
UHP光源的电弧亮度能超过小面积高效投影装置所需的1Gcd/m2,为了达到更好的集光效果,近年来UHP光源的电弧极距减少到1.0mm,其寿命达10000小时以上,功率为200瓦,配备于投影仪产品,重量仅4公斤,体积不到2升,便于携带,其屏幕照度超过1100流明,能够达到明亮的XGA显示水平。
UHE灯泡也是一种冷光源,UHE灯泡是目前中档投影机中广泛采用的理想光源。优点是价格适中,在使用4000小时以前亮度几乎不衰减。
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