自测投影仪亮度：照度计拆解及投影仪亮度测试分享

别偷我蓝buff · 发表于 2021-11-9 16:42

前一段时间倒腾投影仪，顺便在网上看各路评测报告。投影嘛，都少不了亮度这个关键指标，而测量亮度，就得靠照度计（勒克斯计）出马了，首先要科普一个概念，通常大家口中“亮度”的衡量标准和单位，一般厂商在投影仪的介绍页面都会标记亮度指标，不过嘛国内厂商最擅长玩的文字游戏，标记的亮度单位不少为“流明”，我们看看百科上对流明是如何定义的：

流明（符号：lm）是光通量的国际单位制导出单位，用于表示光源在单位时间内所发出可见光的总量。不同于辐射通量考虑了所有电磁波的通量，光通量体现了人眼对不同波长的光有着不同的灵敏度，其大小受到光度函数的加权影响。————维基百科“流明”

瞧瞧，一般我们衡量光源亮度，才使用流明这个单位，投影仪的光源无非是卤素灯光，激光，LED，这些发光体发出的光线光通量在固定设置（功率）下那是恒定的，如果按厂商以流明标记亮度，那是不是可以说，我画面的亮度也是固定的呢？当然不是！投影仪光源发出的光线通过单片或三片LCD也好，DMD反射也好，再通过透镜组投射出来，经过一段距离投影在幕布或墙面上并形成漫反射进入人眼感知到的亮度会受到多种因素影响，完全不能用光源光通量作为单一指标来衡量投影仪画面亮度。

那你要问了，既然光源光通量无法衡量画面亮度，那我们直接测量“画面亮度”不就行了吗，对啦，就是这样的，但是我们测量画面亮度，使用的标准就从亮度变为照度，我们继续看下百科的解释：

照度（英语：Illuminance）是每单位面积所接收到的光通量。SI制单位是勒克斯（lx=lux）或辐透（ph=phot），1勒克斯=1流明/平方米。
照度的大小取决于光源的发光强度，及被照体和光源之间的距离。对于同样光源而言，当光源的距离为原先的两倍时，照度减为原先的四分之一，呈平方反比关系。————维基百科“照度”

这里可以看到，照度更符合大家口中“亮度（画面明暗）”的定义，照度这个指标考虑到了亮度+被照体与光源距离两个变量，如果单纯控制这两个变量，就可以科学的测量投影仪的亮度。

最后，关于投影仪亮度的测量，ANSI（美国国家标准学会）设定了一个比较严谨的测量流程，最后通过计算得到一组数据，单位是流明，我们一般称为ANSI流明，区别于光源光通量流明，大家购买投影仪也好，看测量数据也好，可以主要看这个参数，话不多说，先上装备。

1、测量仪器拆解

照度计（或称勒克斯计）是一种专门测量照度的仪器仪表。就是测量物体被照明的程度，也即物体表面所得到的光通量与被照面积之比。照度计通常是由硒光电池或硅光电池配合滤光片和微安表组成。

反正也是随便用用，测量下手里好几台投影的亮度，就在网上胡乱买了一台便宜的，量程和功能大家都差不多，找了一个好看的哈哈

该品牌一贯的红色外壳，大LCD带背光好评，下面就几个按键，很简单
开关/切换单位
最大值·最小值/保持度数·背光开关

背后没有易碎贴，一会拆个彻底

说明书随便拍了下，看了两眼就会用了

背后送了三节5号电池

开机测量台灯下方这一块的照度是4K多LUX勒克斯，这个台灯是国标AA级

双A级照度标准要求是离圆心半径距离为50厘米的三分之一扇形被前面扇形截下的区域内的照度在300LX以上，离圆心半径距离为30厘米的三分之一扇形以内的区域照度在500LX以上

emmm这个标准，肯定可以达到了，我又去测量了下，在30cm下右两千多lux，妥妥的合格台灯

比较暗的情况下，开启背光显示

离近光源，度数就X10了，因为照度和距离是平方反比，距离缩短一点，照度会翻倍增加

拆掉螺丝就可以看到里面，只有一块PCB，中央一块

左侧是CD40528M 多路器开关芯片我理解是类似MOS的开关控制芯片
下方SGM8551XN 单轨输入和输出低输入失调的精密运算放大器，用于放大照度计核心部件采集到的信号
中央下方DM24C02储存器数据存储
右侧是蓝牙模块空位，用于带蓝牙传输的版本

给拿去看吧

照度计的原理很简单，就是光伏电池+测量产生的电流，最后通过计算对照的照度值显示输出

为了更准确的测量，还需加上相关的滤光片，怎么看都像是红外截止滤镜片呢……

白色的是菲涅尔半透镜，黑色的是遮光片

另一面就是LCD了和导电橡胶按键，没什么有意思的

2、测量过程

投影仪：

卡西欧XJ-UP50WN（拆机）

测试环境：

投影面：白墙
距离和屏幕尺寸：按实际测量计算

拆完设备，就开始测量了，ANSI规定的测量流程比较严谨，我个人肯定没有时间精力和条件来实现，只好照猫画虎，我才用九宫格方法测试屏幕亮度。

所谓九宫格，就是把投影屏幕分成九个区域，每个区域标记一个测试区
紧接着测量投影画面的长宽

按次序将照度计如图所示，使测试球水平于镜头光源，得出稳定最大读数

紧接着再使用公式计算：

九点照度取平均值（单位Lux）*投影画面的面积（单位㎡）=ANSI亮度（单位流明）

得出的结论经过计算：

卡西欧XJ-UP50WN，这个是微型LED投影，还是超短焦，所以测量的时候很难保持镜头和光源平行，所以测量的误差较大，一般标称500流明，但实际测量只有237流明，和投影行业亮度虚标的情况很像，如果经常玩投影的朋友，可以自己搞一个照度计测量玩玩。

考研要上岸 · 发表于 2021-11-9 16:45

这波操作可以

我买了3台投影仪 · 发表于 2021-11-9 16:45

家里的环境复杂还是只能相对参考

老番茄的小粉丝 · 发表于 2021-11-15 16:49

不错不错

今天拆了没 · 发表于 2021-11-15 16:49

第一次看拆照度计，涨姿势了

哈派猪猪 · 发表于 2021-11-15 16:49

这样就知道虚没虚标了

我买了3台投影仪 · 发表于 2021-11-15 16:50

稳稳稳

米花3618 · 发表于 2021-11-15 16:50

楼主这个图可以分享一下吗？

鲁班大师腿不短 · 发表于 2021-11-15 16:50

我也想回家测试一下啊

浅浅浅、 · 发表于 2021-11-15 16:50

用什么拍的这么清楚

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