LED的优点是RGB三原色发光,最差的LED投影都能达到NTSC色域要求的85%以上。灯泡的投影机能达到80%NTSC色域已经价格不菲,赶上一部小车了。
答:灯泡光源发出的是白光,除了单板式的液晶可以直接利用外,三片式LCD和DLP都需要把白光进行分色后再输送给显示芯片透射或者反射。三片式LCD是使用棱镜分光,损耗较低,而DLP是使用色轮技术,损耗较高,电影院都是采用三片式DLP式的棱镜分光的光机,以降低损耗。
LED灯寿命VS灯泡寿命
LED发光原理不同于传统UHE、UHP灯泡(UHP是
飞利浦公司发明的一种专利技术,光输出功率大,色温高,但是灯泡昂贵,启动时间长,因为靠超高压启动,对于空气温湿度有严苛的要求)。
Led灯在发光过程中不会产生大量热量,因此寿命都可以达到10000小时以上,LED光源衰减慢,1万小时只衰减5%。科学合理的使用情况下,寿命可达到5万个小时,在投影机的寿命内不需要更换。
家用、或商用中高档投影机所使用的4000小时寿命的UHP超高压汞灯泡。
大部分中低端的(5000元以下)的灯泡式投影机都是使用金属卤素灯泡。其特点是发热高,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,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,使用寿命较短。
电影院使用的都是欧司朗的短弧氙气灯,但其超高功率(单灯3千瓦以上),超短的寿命,不是一般发烧友能玩得起的,烧灯比玩赛车飘移烧胎更费钱。而且体积非常大,所以电影放映机级别的机器个头都不小,都是衣柜般大小。
LED灯光衰VS灯泡光衰
普通的金属卤素灯泡,整个生命周期发光量都一直在线性衰减。
LED灯工作周期长达三万个小时,在两万小时内,光输出几乎可以维持不变,比昂贵的UHP超高压汞灯泡足足高了十倍,完全不需要考虑余量的问题,买到合适的就行了。再看五年,还是这个亮度。
传统的观念就是宁可买大也不能买刚合适,所以用户在选择投影机产品时,对于亮度指标要有余度。
因此用户在选择LED投影机产品时,不要肓目贪大,LED投影亮度增加100Lux,价格不止提高五分之一,买合适的光源亮度的产品,节约金钱,更重要的是保护眼睛。
Geektalk:大牌LED简介欧司朗
作为全球最具创新能力的照明公司之一,拥有多项世界领先的专利,众多世界著名工程都选择了欧司朗的照明产品和方案。一百多年来,欧司朗以其出色的光源产品而闻名于世。今天,欧司朗已成为世界两大光源制造商之一。
在投影机领域,另外一家的LED品牌是Lumileds,一般出现在激光+LED混合光源投影机中,Lumileds的红、绿LED功率很大,但蓝光的功率不及红绿的三分之一。所以1000以上流明的LED投影机,都使用辅助的蓝色光源,使用绿色的激光激发蓝色发光材料,实现蓝色光输出,屏幕亮度可以提升到1000Lux的级别,但仍然给人的感觉是偏绿偏黄。
综上所述,一般家用投影机都几乎不采用LED+激光方案,而采用三原色LED灯方案,以保证纯正的色彩演绎。
四、了解投影机的显像核心技术买投影就是买光机
办公、教育使用的投影机,一般是4:3比例,这样显示面积要大一些,家用投影机一般是16:9或者16:10,更牛的是2.35:1宽屏。对于办公、教育用的,追求的是高亮度和对比度,对色彩和色阶要求不高,分辨率一般在800X600比较适合,同样尺寸下像素点更大,穿过或者反射的光线更多。
而家用投影机主要是观赏电影视频,对于解析度、色彩、色阶层次要求较高,所以不能低于720P,也就是主流是1280X800的分辨率比较适合。当然1080P也在慢慢普及,只是目前的价格仍然在8000元以上。
深层解剖后,有人得出结论:买投影就是买光机!
一如当年人们说买电视就是买屏幕一样!从表像到实质的认识,是消费者对自己越来越负责的表现之一。对于电视机来说,最重要的部件就是屏幕。神马智能、3D都是浮云,屏幕大、屏幕显示精细、还原真实才是硬道理。
同理,投影机的光机是决定投影机的分辨率、显示亮度、色彩、对比度、投影距离重要性能的部件,相当于电视机的屏幕,所以说“买投影就是买光机!”
那么,什么是光机?光溜溜的一个机器吗?
投影机厂家把DMD显示核心、光源、镜头光路、散热全部集中在一个机构里,做成一个整体部件,以防尘、防震,这个机构部件叫:光机。
光机在使用同样显示核心时,最重要的就是亮度,也就是为什么投影机都把亮度作为最重要的参数标示出来。亮度的单位是流明,一般指白光的亮度,还有一个指标是色彩色度。很多投影机亮度指标很好,但色彩却比较暗淡,是因为使用了作弊的模式,多加了无图像的纯白光输出。
光机的种类分析:光机分LCD液晶、DLP、LCOS三种显示核心。目前说来,在家用投影仪行业里,最优秀实用的便是DLP显像技术。为什么呢?且看本geek为你一一道来。
LCD液晶显示核心
LCD投影机是液晶技术、照明科技以及集成电路的发展带来的高科技产物。其关键技术是液晶板的制造。一直以来,只有Sony和Epson两家公司具备液晶板的研发和生产能力。
LCD投影机利用液晶的光电效应,即液晶分子的排列在电场作用下发生变化,影响其液晶单元的透光率或反射率,通过分别投射RGB三色光线,穿过液晶面板,产生具有不同灰度、层次及颜色的图像。
液晶显示面板非常小,家用投影机液晶板都在1英寸以下,要在如此之小的面积上布满200万个像素,难度相当之高,所以投影机液晶面板的生产良品率一直不高,价格也一直高居不下,目前很难看到有低于8000元的3片式LCD投影机。
市场上有一些千元的也号称是LCD投影机,那是山寨厂家使用拆除背光模组的单片手机显示屏幕,在其后方照射LED灯光方式制造的,不仅亮度差,显示不匀均,而且使用的是非投影专用的手机液晶屏——老化快,色彩暗淡,只能当玩具来玩一玩,不具备实用价值。切换贪小便宜。这类投影的最大的特征就是:有一个硕大无比的镜头,手机屏幕很大,所以也必须使用很大口径的镜头才能成像。
DLP显示核心
DLP投影技术是一种独创的、采用光学半导体产生数字式多光源显示的解决方案。目前DLP是德州仪器独家的专利技术,世界上所有使用DLP技术的投影机,均使用TI德州仪器的DMD显示核心。DLP芯片是德州仪器公司LarryHornbeck博士于1987年发明的。DLP芯片可能是岂今为止是世界上最先进的光开关器件,含有200万个规则排列相互铰接的微型显微镜。每个显微镜的大小仅相当于头发丝的五分之一。当DLP芯片与数字视频或图像信号、光源和投影透镜彼此协调之后,显微镜可将全数字图像投射到屏幕或其他表面上。我们将DLP及其外设的先进电子器件称之为Digital LightProcessin 技术(数据光学处理).
DLP投影机是一种继LCD后发展起来的投影显示技术,是一种全数字反射式投影技术。其特点是数字优势。数字技术的采用,使图像的灰度等级提高,图像噪声消失,画面质量稳定,数字图像非常精确。其次是反射优势,反射式DMD器件的应用,使成像器件的总光效大大提高,对比度、亮度、均匀度都非常出色。
片式DLP投影系统
采用DLP技术的放映机适用于画面质量或亮度要求极高的场合,如电影院,或采用3-DMD-芯片配置系统显示动、静优质画面的大型会议厅。家庭影院和商用投影仪主要为单个芯片配置。
在3片式系统中,照明灯产生的白光通过棱镜分成红、绿、蓝三种光。每个DLP芯片负责其中一种颜色,显微镜反射的彩色光经过结合,穿过投影透镜形成图像。白光通过色轮过滤器产生红、绿、蓝光,顺序打到DMD的表面上。显微镜开关及"开"或"关"的投影时间,依照色彩亮度来调谐。人的视觉器官将连续投射的色彩混在一起,于是便可以看到全色图像。
成像原理介绍之一:灰度图像
灰度图像DLP芯片的显微镜以微型链链固定,可沿DLP投影系统光源向前(ON)或向后(OFF)倾斜,在投影面上形成或亮或暗的像素.输入半导体器件的图像比特流代码控制显微镜的接通或关闭,开关次数每秒可达几千次。当显微镜频繁接通关闭时,镜片反射浅灰色像素;呈常闭状态的显微镜反射深灰像素。通过这种方法,DLP投影系统中的显微镜可反射1,024像素的灰色阴影,将输入DLP芯片的视频或图像信号转换成层次丰富的灰度图像。
成像原理介绍之二:彩色图像
添加色彩DLT投影系统照明灯产生的白光穿过色轮打到DLP芯片平面上。色轮将光滤为红、绿、蓝。单片DLP投影系统利用经色轮过滤后的光至少可以生成1670万种颜色。采用3片的DLP Cinema投影系统可生成的颜色不少于3500万种。每个显微镜的开关状态与三个基本色块相协调。例如,投身紫像素的显微镜只负责在投影面上反射红蓝光;人的肉眼可将这两种快速闪动的光混在一起,在投影的图像上看到混合后的颜色。
漂亮的画面、清晰度
DLP技术生成原始资料镜像的准确性方面优于其他显示系统。这也是采用DLP技术投影的图像总能保持水晶般清晰水平的原因。
DLP技术的核心是由数以万计的镜片组成的数字显微镜系统,每块镜片之间的距离不到1微米,从而可以达到极高的占空因数。最大限度地缩小投影图像像素之间距离,可以生成无缝的数字化图片,在任何尺寸下都可以保持良好的锐度,不会出现其他技术造成的像素痕或"筛孔"。
亮度
由于以镜片为基础,提高了光通效率,因此DLP投影系统比所有其他显示系统具有更强的亮度。
采用所有其他技术时,光在传输过程中会受到一定损失,而DLP投影系统的显微镜却可以将照明灯光源的更大光量传输到屏幕上。
二者之间存在着明显的差距。采用DLP技术,家用视频娱乐产品可产生足以令人陶醉的视觉享受。商务交流可演示清晰的图像,且无论是否有灯光照明。大型场所放映时,15,000流明的高亮度足以满足大量观众的观看要求。
色彩
DLP技术的色彩范围的丰富性可还原350万亿种色素。
在电视和家庭影院系统中,与所有其他技术相比,DLP投影技术可给出丰富的黑色层次和阴影效果。放映电影时,DLP技术可还原350万亿种色素,超过影片的八倍。
LCOS显像核心
LCOS投影机是最近新兴的投影机显示技术,LCOS(Liquid Crystal onSilicon),即液晶附硅,也叫硅基液晶,是一种基于反射模式,尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。这种矩阵采用CMOS技术在硅芯片上加工制作而成。
成像原理:LCOS投影技术的成像采用反射式光路。
在早期的产品中采用过和单片式DLP类似的时序成像方式。不过目前的主流产品普遍采用成像水平更高的三片式红绿蓝三元素分离在组合的成像方式。其成像光路与高档的百万元级的3片式DLP数字电影放映机基本相同。
但是,LCOS比起DLP有着致命的缺陷,就是对温度要求高,高亮度的光线携带大量的热量,会导致液晶与铝镀层浮离,画面容易出现水印,影响观看。所以,除了
索尼4K投影外,Lcos都限制在低照度的超微型投影中出现,在200Lux以上的产品几乎看不到LCOS的身影。
而此前曾经被开发过的单片式LCOS系统已经逐渐退出投影机应用领域。因为在单片式的时序系统中,要求LCOS芯片具有比三片式更快的反应速度。
二者恰恰是LCOS的主要竞争对手DLP产品的优势,同时也是LCOS的劣势,LCOS液晶没有办法达到DLP那么快的反应速度飞利浦早期的LCOS背投显示技术就是给予单片式LCOS时序显示的投影产品。该项目已经在04年夭折。
一言以蔽之,目前最优秀的显像核心技术即 DLP技术。买投影就是买光机,买光机就是买DLP成像技术!
附:DLP
色轮技术综合简介 众所周知,由于DLP采用DMD微镜片反射技术,在色彩处理中,单片和两片DMD方式均采用色轮来完成对色彩分离和处理。
一般来说,色轮是由红、绿、蓝、白等分色滤光片组合,可将透过白光进行分色,并通过高速马达使其转动,然后顺序分出不同单色光于指定的光路上,最后经由其它光机元件合成并投射出全彩影像。
从物理结构来看,色轮的表面为很薄的金属层,金属层采用真空膜镀技术,镀膜厚度根据红、绿、蓝三色的光谱波长相对应,白色光通过金属镀膜层时,所对应光谱波长色彩将透过色轮,其它色彩则被阻挡和吸收,从而完成对白色光分离和过滤。
特点:由于单片DMD投影机色轮在同一时间内一次只能处理一种颜色,因此会带来部分的亮度的损失,同时,由于不同颜色光的光谱波长的固有特性存在着差别,从而会产生色彩还原的不同,画面色彩往往表现出红色不够鲜艳,色彩还原不佳。因此,如何使投影机既具有足够的显示亮度,同时又能充分的保证色彩的真实还原,是每个投影机厂家在产品设计中的一个关键的问题,而其中一个最重要的因素,就是色轮技术的设计解决方案。
DLP色轮技术会产生“彩虹效应”,虽然目前个品牌的投影机多采用了多段式多倍数的色轮,目前中高级DLP家用投影机采用的6段式5倍速色轮可以有效抑制彩虹效应、但不能根除。其实TI花了很大精力研制应用于家庭影院的DLP技术,目前,其推出的“HD”系列芯片就是专为家用投影机而设计的,可以有效解决DLP投影机对比度提高时亮度过高影响画面的问题,此外,其加快芯片处理速度,完善画面引擎系统,可以提高画面质量,并且,由于DLP技术采用数字信号,因此可以实现高清画面的无缝传输,这样在播放1080p等信号时可以获得更好的效果。
色轮知识普及
1、三段色轮
由红R、绿G、蓝B三段色组成,不同厂家的产品,其红、绿、蓝的开口角度的设计各不相同,一般来说,红色开口角度较大,这样可以弥补图像红色的不足。采用该色轮技术的前提条件是投影机光机部分具有比较足够的光亮度,否则可能会带来图像的亮度问题,同时,使用三段色轮技术的色彩还原性相对来说比较好。
2、四段色轮
由红R、绿G、蓝B、白W四段色组成,加白段色的目的主要是为了进一步提高投影机亮度,一般可比三段色轮提高20%左右。但同时,这种色轮技术也会带来投影机的色彩还原不够的问题,使图像色彩失真,降低了画质。另外,在设计中,可以将脉冲信号同步锁定在W段中,脉冲宽度与W段宽度对应,可以一定程度上减少画面的闪烁现象。该技术主要应用在会议室、教学用投影机。
3、六段色轮
由于DLP技术越来越广泛的应用在具有巨大市场潜力的家庭影院投影和背投电视,因此,人们对DLP的色彩体现和播放连续动态视频画面效果提出了更高的要求。
六段色轮是由RGBRGB共6段颜色组成的色轮,随着色轮转速相应提高(180HZ)和单位时间内处理画面更多,因此,这种设计有效地减少了运动图象和边缘的彩虹效应,视频动态效果更好,图象的色彩更丰富、更艳丽。但由于六色分段分隔较多,集光柱通过各色段之间时光损耗也较多,因此,投影机的光亮度往往比较低。结果是也有少数投影机厂家开始设计采用7段色轮RGBRGBW技术,以提高投影机亮度和减少画面的闪烁。该技术主要用于针对家用消费和视频要求较高的应用。
色轮VS三原色LED
无论是采用多少段的色轮技术,跟直接产生RGB三原色光的LED相比,完全不是一个级别的。LED的开与关可以达到毫秒级别,任一个时间内,只有一只LED在工作,色轮段数再多,转速再快,也比不上LED的开关速度。LED相当于无数段的色轮,极高的画面刷新率,当然刷新率受到DMD芯片每秒钟处理像素的影响,瓶颈已经不在光源这块了,可以说,LED是最适合DLP工作的光源。