投影机关键技术指标逐个分析--非常精辟

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投影机关键技术指标逐个分析投影机的亮度：　　　　亮度是投影机主要的技术指标,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。不同亮度的产品的差异主要表现在图像的清晰度、色彩的明锐度、亮暗部灰度层次上，也就是说，亮度高的产品的图像更清晰、色彩的明锐度更高、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。　　需要提醒用户的是，同样的亮度，针对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。    　　时下主流投影技术亮度的比较：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，其主要通过改进色轮技术、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。 对比度　　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，从而色彩表现越丰富。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点黑白相间色块，8个白色区域亮度平均值和8个黑色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。 　　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，色彩也越鲜明艳丽；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，在色彩层次方面，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，如果用来演示色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。标准分辨率 　　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。投影方式目前主要有正投、背投、吊顶投影等。 光亮度均匀值 　　光亮均匀值是指最亮与最暗部分的差异值，就是投影机投射至屏幕，其四个角落的亮度与中心点亮度的比值，一般将中间定义为100%。任何投影机投射出的画面都会出现中心区域与四角的亮度不同的现象，均匀度反映了边缘亮度与中心亮度的差异，用百分比来表示。当然，理想的均匀度是100％，均匀度越高，画面的亮度一致性越好。对于投影机而言，影像均匀度的关键因素是光学镜头的成像质量。一般现在的投影机的画面均匀度都在85%以上，有些出色的投影机可以达到95%以上。画面尺寸　　画面尺寸是指投出的画面的大小，有最小图像尺寸和最大图像尺寸，一般用对角线尺寸表示，单位是英寸。这个指标是由投影光学变焦性能决定的，要投放预定的尺寸，需将投影机放置在与屏幕相应的距离上。根据各种投影机的镜头和亮度不同，画面尺寸与投影距离的关系有所不同。一般来讲亮度越高的投影机可以投出较大的画面，投影机根据镜头焦距都有一个最小画面尺寸和最大画面尺寸，在这两个尺寸之间投影机投射的画面可以清晰聚焦，如果超出这个范围，画面可能会出现不清晰和投影效果很差的情况。屏幕宽高比例　　是指屏幕画面纵向和横向的比例，屏幕宽高比可以用两个整数的比来表示，也可以用一个小数来表示，如4：3或1.33。电脑及数据信号和普通电视信号的宽高比为是4：3或1.33，电影及DVD和高清晰度电视的宽高比是16：9或1.78。当输入源图像的宽高比与显示设备支持的宽高比不一样时，就会有画面变形和缺失的情况出现。16：9的图像在4：3屏幕上显示时有3种方式：第一种是变形（Anemographic）方式，在水平充满的情况下，垂直拉长，直到充满屏幕，这样图像看起来比原来瘦；第二种方式是字符框-A（Letterbox-A）方式，16：9的图像保持其不失真，但在屏幕上下各留下一条黑条；第三种方式是-B（Letterbox-B）方式，是前两种方式的折中，水平方向两侧各超出屏幕一部分，垂直上下黑条也比第二种窄一些，图像的宽高比为14： 9。目前的家用投影机为了迎合家庭影院的需求，通常屏幕宽高比为16：9。梯形校正　　在投影机的日常使用中，投影机的位置尽可能要与投影屏幕成直角才能保证投影效果(如下图)如果无法保证二者的垂直，画面就会产生梯形。在这种情况下，用户需要使用“梯形校正功能”来校正梯形，保证画面成标准的矩形。梯形校正通常有二种方法：光学梯形校正和数码梯形校正，光学梯形校正是指通过调整镜头的物理位置来达到调整梯形的目的，另一种数码梯形校正是通过软件的方法来实现梯形校正。　　目前几乎所有的投影机厂商都采用了数码梯形校正技术，而且采用数码梯形校正的绝大多数投影机都支持垂直梯形校正功能，即投影机在垂直方向可调节自身的高度，由此产生的梯形，通过投影机进行垂直方向的梯形校正，即可使画面成矩形，从而方便了用户的使用。　　但在实际应用中，除了需要垂直梯形校正之外，还常常碰到因投影机水平位置的偏置而产生的梯形。许多投影机厂商已经研发出“水平梯形校正功能”。水平梯形校正与垂直梯形校正都属于数码梯形校正，都是通过软件插值算法显示前的图像进行形状调整和补偿。水平梯形校正解决了由于投影机镜与屏幕无法垂直而产生的水平方向的图像梯形失真，从而使投影机可以在屏幕的侧面也可以同样实现标准矩形投影图像。　　数码梯形校正对图像精度要求不高的时候，可以很好的解决梯形失真问题，实用性非常强，但对于那些对图像精度要求较高的应用则不甚适宜。因为，图像经校正后，画面的一些线条和字符边缘会出现毛刺和不平滑现象，导致清晰度不是特别理想。 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。  投影距离　　投影距离是指投影机镜头与屏幕之间的距离，一般用米来作为单位。在实际的应用当中，在狭小的空间要获取大画面，需要选用配有广角镜头的投影机，这样就可以在很短的投影距离获得较大的投影画面尺寸；在影院和礼堂的环境投影距离很远的情况下，要想获得合适大小的画面，就需要选择配有远焦镜头的投影机，这样就可以在较远的投影距离也可以获得合适的画面尺寸，不至于画面太大而超出幕布大小。普通的投影机为标准镜头，适合大多数用户使用。色彩数 　　色彩数就是屏幕上最多显示多少种颜色的总数。对屏幕上的每一个像素来说，256种颜色要用8位二进制数表示，即2的8次方，因此我们也把256色图形叫做8位图；如果每个像素的颜色用16位二进制数表示，我们就叫它16位图，它可以表达2的16次方即65536种颜色；还有24位彩色图，可以表达16,777,216种颜色。现在大多数投影机都支持24位真彩色。电视制式　　视频信号是一种模拟信号，由视频模拟数据和视频同步数据构成，用于接收端正确地显示图像。信号的细节取决于应用的视频标准或者“制式”--NTSC（美国全国电视标准委员会，NationalTelevisionStandardsCommittee）、PAL（逐行倒相，PhaseAlternateLine）以及SECAM（顺序传送与存储彩色电视系统，法国采用的一种电视制式，SEquentialCouleurAvecMemoire）。在PC领域，由于使用的制式不同，存在不兼容的情况。就拿分辨率来说，有的制式每帧有625线（50Hz），有的则每帧只有525线（60Hz）。后者是北美和日本采用的标准，统称为NTSC。通常，一个视频信号是由一个视频源生成的，比如摄像机、VCR或者电视调谐器等。为传输图像，视频源首先要生成—个垂直同步信号（VSYNC）。这个信号会重设接收端设备（PC显示器），保征新图像从屏幕的顶部开始显示。发出VSYNC信号之后，视频源接着扫描图像的第一行。完成后，视频源又生成一个水平同步信号，重设接收端，以便从屏幕左侧开始显示下一行。并针对图像的每一行，都要发出一条扫描线，以及一个水平同步脉冲信号。　　另外，NTSC标准还规定视频源每秒钟需要发送30幅完整的图像（帧）。假如不作其它处理，闪烁现象会非常严重。为解决这个问题，每帧又被均分为两部分，每部分2 62.5行。一部分全是奇数行，另一部分则全是偶数行。显示的时候，先扫描奇数行，再扫描偶数行，就可以有效地改善图像显示的稳定性，减少闪烁。目前世界上彩色电视主要有三种制式，即NTSC、PAL和SECAM制式，三种制式目前尚无法统一。我国采用的是PAL-D制式。一般等离子都兼容以上的电视制式。输入端子　　VGA输入：VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式，其工作原理：是将显存内以数字格式存储的图像(帧)信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到投影机成像，这样VGA信号在输入端(投影机内)，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的，所以VGA接口拥有许多的优点，如无串扰无电路合成分离损耗等。　　DVI输入：DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的RGB信号。DVI（DigitalVisualInterface）数字显示接口，是由1998年9月，在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组（DigitalDisplayWorkingGroup简称DDWG），所制定的数字显示接口标准。DVI数字端子比标准VGA端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图像。　　标准视频输入（RCA）：也称AV接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV线缆与相应接口连接起来即可。AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。AV还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。 　　S视频输入：S-Video具体英文全称叫SeparateVideo，为了达到更好的视频效果，人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式，这就是当前如日中天的S-Video(也称二分量视频接口)，SeparateVideo的意义就是将Video信号分开传送，也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯(不含音效)或者扩展的7芯(含音效)。带S-Video接口的显卡和视频设备(譬如模拟视频采集/编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等)当前已经比较普遍，同AV接口相比由于它不再进行Y/C混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度，但S-Video仍要将两路色差信号(CrCb)混合为一路色度信号C，进行传输然后再在显示设备内解码为Cb和Cr进行处理，这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现)，而且由于CrCb的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制，所以S-Video虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远，S-Video虽不是最好的，但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素，它还是应用最普遍的视频接口。　　　　视频色差输入：目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUVYCbCrY/B-Y/B-Y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口(也称分量视频接口)。它通常采用YPbPr和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。由上述关系可知，我们只需知道YCrCb的值就能够得到G的值(即第四个等式不是必要的)，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色 差Cg而只保留YCrCb，这便是色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的最大带宽，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种。　　BNC端口输入：通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器，标准专业视频设备输入、输出端口。BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头有别于普通15针D－SUB标准接头的特殊显示器接口。由R、G、B三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。BNC接头可以隔绝视频输入信号，使信号相互间干扰减少，且信号频宽较普通D－SUB大，可达到最佳信号响应效果。　　RS232C串口:RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美国电子工业协会，RS（ecommededstandard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有EIARS-232-C、EIARS-422-A、EIARS-423A、EIARS-485.这里只介绍EIARS-232-C（简称232，RS232）。计算机输入输出接口，是最为常见的串行接口，RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根，常用于与25-pinD-sub端口一同使用，其最大传输速率为20kbps，线缆最长为15米。RS232C端口被用于将计算机信号输入控制投影机。　　音频输入接口：可将计算机、录像机等的音频信号输入进来，通过自带扬声器播放。 　　HDMI接口：这是最新研发的接口，性能得到进一步提升，不仅可以满足一般用户的需求，就连发烧友级的要求也能满足。最高传输速度是3.95GBPS,支持HDTV信号的无压缩传输，并支持8声道96KHZ或1个声道的192KHZ数字伴音。这样就可以使用一根线完成高清晰度图像和数字伴音的传播。输出端子　　VGA输出：VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式，其工作原理：是将显存内以数字格式存储的图像(帧)信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到投影机成像，这样VGA信号在输入端(投影机内)，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的，所以VGA接口拥有许多的优点，如无串扰无电路合成分离损耗等。有些投影机可以通过先由VGA接口先将计算机信号输入，然后再有VGA接口输出到显示器或者其他的显示设备同步显示。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，从而使灯的显色性提高。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。　　金属卤素灯泡发热高，对投影机散热系统要求高，不宜做长时间（4小时以上）投影使用。金属卤素灯产生暖光，要求较大功率才能产生与UHP灯同等的光度，使用寿命较短，与UHP灯不同的是，金属卤素灯坏时表现为渐渐熄灭。金属卤素灯泡的优点是价格便宜，缺点是半衰期短，一般使用1000小时左右亮度就会降低到原先的一半左右。工作噪音　　投影机工作时由于风扇高速转动散热带来的噪音，有时被认做是一个很大的干扰，尤其是会议、教学的进行中，还有家庭欣赏影片的时候，用户希望低噪音的宁静操作。既要保持良好的散热，又要尽可能降低噪音。投影机所产生的噪音会使人心烦意乱，各厂商都在极力降低噪音。建议购买正常工作状态下散热噪音不超过35分贝的投影机。