投影机欲三年内投出一片新天地(上)

作者：实用影音技术 颜世宗

欢迎访问e展厅 展厅 1 电视机/机顶盒/投影机展厅 数字电视/智能电视, 机顶盒, 广告播放机... 随着家庭显示终端档次的不断提高和数字高清晰度电视的普及，现在人们的消费目光开始注意到精巧的家用投影机。似乎，这种本来只有教学、科研、展览、会议等领域应用的专业设备，在城市贵族眼里已经微不足道，而在平民看来，也不再那么可望而不可及。 以投影机为家庭影院的组合中心，用户可以直切地感受到投影所带来的大屏幕视觉震撼力。现在家庭电视的内容、数据显示需要已经发生了巨大的变化。早在1998年8月，我国就完成了高清晰电视系统的联试。2008年北京奥运会，将以数字高清晰度方式转播。目前，我国正在为2015年之前在全国实现数字电视节目播出制定计划。与几年前相比，不仅数字电视广播、双向点播电视节目纷纷出现，信号质量大大提高，图文信息、网络信息和服务更多，而且家庭大屏幕、高画质的欣赏需求也日益强烈了。 在家庭娱乐中，用户追求的是视听娱乐效果和多媒体功能享受，使用家用投影机，可以接驳电脑，显示一切多媒体资源，也可以直接作为家庭影院的中心设备，与各种视频输入设备连用，把影视图像放大到与真实事物相仿，增强视频图像的视觉效果。目前，投影机市场已经开始从较为专业的领域应用快速向家庭电子产品消费方向转变。来自市场、厂商和用户三方的信息显示，2000年国内销量达到了42000台，比1999年增长了近50%；2001年达到6.1万台，年平均复合增长率高达80%以上；2002年中国投影机市场总销量突破12万台大关。作为理想的显示终端，投影机的家庭市场发展潜力非常巨大。在未来三年内，投影机的价格底线可望达到一般家庭能接受的水平。 一、主要技术指标 ★★亮度 亮度是投影机输出到屏幕上的光的强度，高的亮度可以使投影机投射图像清晰亮丽。目前市场上的投影机的亮度较为普遍的标称方式是ANSI流明，它是参照ANSI（Amerincan National Standards Institute，美国国家标准协会）标准方法的亮度测试值。一般说来，在其他指标相同的情况下，亮度越高，投影机的价格也越高。高亮度投影机适合会议室和大的演示场所使用，而一般家庭布置的影院空间不大，选择700ANSI流明左右的投影机就可以。如果在面积小的环境中使用高亮度投影机，会特别刺眼，导致眼睛疲劳，甚至红肿。 ★★对比度 对比度是明暗区的比例区别，它纯粹是最大亮度与最小亮度的数值比。对比度不仅反映了投影机图像中白色区域和黑色区域的亮度比值，还反映了一个画面明暗变化的范围大小，优秀的投影机可以达到300:1的对比度。对比度和亮度一样，也有几种测量方法。其中一种就是规定在固定的色温下将画面分为16个区域，求得数值的平均数。（见图1） ★★分辨率 分辨率是代表投影机性能的一个重要指标。投影机的分辨率通常指该投影机内部核心成像器件的物理分辨率。分辨率越高，表示投影机显示精细图像的能力越强，当然其价格也越高。当前投影机的物理分辨率（又称真实分辨率）一般为SVGA（800×600像素）、XGA（1024×768像素）、SXGA（1280×1024），其兼容分辨率一般比其物理分辨率高一个台阶。即如果一台投影机的物理分辨率是XGA，则它的兼容分辨率最高为SXGA，当然也可向下兼容。在兼容分辨率下显示的图像将可能丢失部分信息。 ★★带宽 带宽实际上是设备运行的频率范围或频率宽度，是频率的宽度在设备里通过时不至于明显损失或受到阻碍的频宽。所以如果投影机带宽过窄的带宽还容易引起图像模糊而显得画面分辨率不高或聚焦不良，反之带宽越高，画面就会越精确。常见的800×600分辨率的图像需要43MHz的带宽，而1280×1024的信号需要118MHz的带宽，并且通常带宽都是在60Hz垂直扫描频率下测得，如果高过此频率，那么就意味着需要的带宽更大。通常人们都采用高垂直刷新频率如75Hz，以便减少闪烁和提高亮度，从而使得带宽增大。 ★★行扫描频率 行扫描频率也称水平扫描频率，指的是每秒钟完整地扫过和回扫水平线的数量，通常是用kHz来表示。每种信号源都对扫描频率有特定的要求，如视频信号的行扫描频率为15.7kHz，VGA（640×480）的扫描频率为31.5kHz，SVGA（800×600）的扫描频率为37.8kHz，XGA（1024×768）扫描频率为48.4kHz，1280×1024的扫描频率为64.5kHz，1600×1200的行扫描频率为75kHz。 ★★水平扫描线 水平扫描线也叫视频扫描线，主要用于评价视频信号的质量。缺省为NTSC（National Television Systems Committee国家电视系统委员会。NTSC制指的是一种视频或电视信号，是北美、日本、南美的一些国家的电视标准）制式，一般VCD为220线，LD为450线，DVD为500线。投影机的最高支持线数为700线。（见图2、3） ★★均匀度 投影机射出的画面都有会中心区域与四角的亮度不同的现象。均匀度就是反映边缘亮度与中心亮度的比值，均匀度越高画面时均匀一些性越好。 ★★灯泡 灯炮作为投影机的唯一耗材，是选购投影机时必须考虑的重要因素。目前投影机普遍采用的是金属卤素灯泡、UHE灯泡、UHP灯泡。 金属卤素灯炮的好处就是价格便宜，但半衰期短，一般使用2000小时左右亮度就会降低到原先的一半左右。并且由于发热高，对投影机散热系统要求高，不宜做长时间投影使用；UHE灯炮价格适中，在使用4000小时之内亮度几乎不衰减。由于功耗低，习惯上被称为冷光源，UHE灯泡是目前中档投影机中广泛采用的光源。UHP灯泡的优点是使用寿命长，一般可以正常使用4000小时以上，并且亮度衰减很小。UHP灯泡也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。需要说明的是，如果投影机长时间工作后突然切断主电源，机内仍有很高的温度，会缩短灯泡寿命。（见图4） ★★接口配置 投影机的接口包括数据接口、控制接口、视频信号接口、音频信号接口和计算机接口等。常见的主要有以下几种： 1、RGB OUT（15芯D-SUB HD插座）--主要用于连接监视器。 2、RGB IN（15芯D-SUB HD插座）--主要用于连接计算机， 此插座根据投影机不同有多组设置。 3、AUDIO OUT（音频输出插座）--主要用于连接音频系统。 4、AUDIO IN（音频输入插座）--主要用于连接音源。 5、S-VIDEO IN（S-视频输入）--主要用于连接具有S-视频输出的信号源。 6、VIDEO IN（视频输入插座）--主要用于连接具有视频输 出的信号源，此插座根据投影机不同，有多组设置。 7、SERIAL（9芯D-SUB控制插座）--主要用于连接控制用计算机。（见图5） 8、MOUSE（13芯PS/2鼠标插座）--主要用于连接鼠标。（见图6） 9、POWER（电源插座）--主要用于连接电源。 消费者在选择投影机时，一定要考虑与投影机的音视频设备和计算机设备与投影机接口之间的兼容性和可连接性，同时也要考虑现在流行的或未来几年即将流行的接口方式。 ★★屏幕 投影机屏幕的亮度和可视范围在很大程度上决定了投影的效果。常见的屏幕主要有以下几种： 白屏幕：这种屏幕可在任何方位观看，没有位置的限制。不过，像电影院一样，周围必须黑暗，不然就得不到清晰的图像。 银屏幕：这种屏幕的图像比白屏幕亮2~4倍，不同的厂商产品有多种不同的规格，每一种规格又有不同的亮度特性，这有一些对观看位置有所限制，这种屏幕亮度增益高，但在四周有色彩失真，适用于顶装式；（见图7） 珠屏幕：除不会产生左右边缘的色彩失真外，大部分以某一角度射入的光线以相同的反射角度射出，适用于落地式安装。其他特性与银屏幕相似；柔性半透明屏幕：这种屏幕由PVC（聚氯乙烯）材料制造，它的特性与银屏幕类似，不过有时会产生亮点；刚性半透明屏幕：这种屏幕由丙烯制成，极其经久耐用，有极好的光学特性，使用与银屏幕相同。 二、基本原理与类型 根据投影机核心成像原理分类，当前主要有LCD投影机、DLP投影机两大类；按安装方式分类，有正投、背投和吊顶3种方式，大多数产品都同时支撑3种安装方式。 投影机的关键部分是图像显示元件。目前，投影机采用的图像显示元件主要有液晶的透过型液晶元件、反射型液晶元件，以及利用镜子产生像素的DMD（数字微镜元件）三种类型。 采用液晶的透过型液晶元件、反射型液晶元件的投影机为LCD投影机。液晶型投影机采用的液晶元件是用高温多晶硅液晶制造的。因为经在不同于普通液晶显示器，通过将小像素生成的图像放大至数百倍后进行投影，因此极其微小的缺陷放大后都会非常明显，在制造的时候需要相当高的精度。（见图8） LCD投影机的优点是分辨率高、亮度高、色彩鲜艳、画面亮度均匀、价格便宜，缺点是不宜长时间连续工作需要定期维护保养，图像层次感差，色彩不逼真、清晰度较差。DLP投影机的优点是体积小巧，可以胜任长时间工作，图像层次丰富，色彩逼真、清晰；缺点是无高亮度产品。 所有类型的投影机显示图像的原理基本上一样，都是将投影灯的光线分成红、绿、蓝三色，再产生各种颜色的图像。即首先将光线照身到图像显示元件上来产生影像，然后通过镜头进行投影。从显示红、绿、蓝三色图像的投影机原理看，基本上都是3板式。因为图像显示元件本身只能进行单色显示，因此就要利用3枚元件分别生成3色成分。然后再通过棱镜将这3色图像合成为一个图像，最后通过镜头投影到屏幕上。但实际产品除使用3枚透过型液晶投影机、使用3枚DMD的3板式DLP投影机和使用3枚反射型液晶元件的液晶投影机外，还有一种适合一般家庭影院使用的单板式DLP投影机。（见图9、10） ★★透过型液晶投影机 透过型液晶投影机的工作原理与液晶显示器完全相同。透过型液晶元件由多层液晶面板构成。在加电后，液晶分子方向会改变，由改变液晶分子的方向来调节光线的通过数量，以此显示白色和黑色。因为透过型液晶面板由多层构成，因此只能保证3成左右的入身光通过，所以光的利用效率较差。 透过型液晶元件的尺寸元件越小，透过光的面积就越小，图像就越暗。采用0.9英寸左右尺寸液晶元件的投影机，不仅可确保足够的亮度，同时还能设计到更小。为了控制生产成本，目前主流投影机使用的元件都在0.7~0.8英寸之间。不过，使用小元件的投影机为了确保亮度，不仅投影灯要大，而且为了提高透过光的效率，光学系统会变大，因此机身相对要大一些。（见图11） 透过型液晶元件会因长时间使用而老化。这是因为用来调节液晶分子方向的定向膜和控制光线方向的偏光板等采用提有机材料。由于光线很强，所以会使有机材料产生化学变化。材料老化的程度因投影灯的使用模式和用户使用方法的不同有很大差异。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/18/2004)