近年来,投影设备已广泛应用于办公、教学、电影和高端家庭影院等领域,家用智能投影的崛起,更是突破了“发烧界”的门槛,成为具有普遍意义的家庭消费品,表明了投影仪逐渐具备了进入家庭影院市场的潜力。
本文聚焦于投影机的发展历程以及其技术参数技术的应用,旨在为大家提供有关投影设备选购的全面指南和相关科普。
投影机的发展历程--投影仪起源
投影的最早历史记载可以追溯到中国汉朝的皮影戏,其运用了针孔成像原理。在元代,皮影戏传播至多个国家,吸引了不少国外戏迷,人们亲切地称之为“中国影灯”,这为后来外国人发明幻灯机和投影机提供了灵感和基础。
--投影仪雏形
到了1654年,德国人基夏尔记录了首台投影机的模样,即用铁皮做成一个箱子,然后在箱子正前方装一个圆筒,内置可滑动的凸透镜,通过箱内的烛光充当光源,最终形成投影效果。
--投影机产业史
时间来到1953年,EIKI生产出世界上第一台16mm胶片放映机,标志着世界上第一台现代投影机诞生。而投影机产业的历史可以从上世纪50年代的CRT投影机(也叫三枪投影机)算起。
其显示原理与彩色电视机相似,优点是图像色彩丰富,还原性好,可以显示真正的纯黑图像。缺点是图像分辨率与图像亮度相互制约,亮度始终只能徘徊在300流明左右,因此只能在光线较暗的环境和屏幕尺寸不大于100英寸的场所使用。
此外,由于它的安装和调试复杂、体积笨重和造价高等原因,进入21世纪后,第二代3片LCD液晶投影机进入市场后CRT投影机被迅速淘汰。
LCD液晶技术发明于1968年,1989年爱普生发明了第一台LCD液晶投影机。由于生产制造技术原因,直到20世纪90年代末期量产后才逐步占居市场,成为投影机市场的主流产品。
LCD投影机按内部液晶板的数量分单片式和三片式(简称3LCD)两种,单片式投影机设计采用LCD单板,光线不用进行色彩分离处理,整机体积较小,重量轻,便于携带,价格实惠,但色彩很不均匀;
3LCD液晶投影机的优点是图像清晰、色彩鲜艳度还原好、图像层次丰富,最高亮度可超过10000流明,图像分辨率可达1280*1080或更高,在正常的环境光线下都可以观看。
1996年,全新数字投影技术投影机一DLP数字光学处理投影机面世,相比于传统的LCD投影机,其使用液晶面板来控制光的透过与阻挡的模拟投影方式,它使用了更小的镜面(DMD芯片)来控制光的反射,实现高质量的数字投影。
它是基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件DMD(数字微镜设备)芯片来完成可视数字信息显示的技术,通过RGB色轮将颜色时分透射到DMD原件,再由DMD元件上的微镜翻转来调节光信号并投射到屏幕。
DLP家庭影院投影机主要分为单片式与3片式两种类型,前者定位于中端与低端市场,后者则聚焦于高端市场。3片式结构的原理并不复杂,主要是通过3片独立的DMD芯片来分别处理红、绿、蓝3色。
不少中高级别的单片式DLP投影机同样也有着不俗的色彩还原,要充分发挥这些投影机的色彩优势,可选择色彩丰富、明亮感染力强的大片,特别是风光记录和动画片。动画片通常采用高饱和度色彩,有助于展现投影机的色彩极限。
3LCD家庭影院投影机也具有自身的优势,由于其本身是采用红、绿、蓝3原色的独立液晶面板,可以表达出更加艳丽、饱和度更高以及层次感更丰富的色彩,采用3LCD技术的厂商包括液晶面板的制造商EPSON(爱普生)、Panasonic(松下)等,
在不断壮大的市场中,DLP和LCD投影技术被德州仪器、爱普生和索尼垄断,分别瓜分市场份额。其他厂商觊觎市场份额,积极研究新技术,试图打破这种垄断格局。
LCOS技术(硅上液晶)于1995年开始研究,JVC迅速开发了名为D-ILA的LCOS专利技术,并在1999年INFOCOMM展览会上推出了全球首款LCOS投影机。
尽管数字投影机时代来临,老烧友仍难以忘怀CRT三枪式投影机时代的深沉黑色感受,然而LCOS技术在黑色表达方面的卓越优势也逐渐显现出来。
LCOS(硅上液晶)技术可以看作是取LCD和DLP两家之长的改良型技术,是反射式液晶投影仪、背投影电视所使用的微型头型或微显示技术。
在家庭影院投影机领域,由两大日系厂商JVC与Sony拥有LCOS核心显示技术,而引领家庭影院投影机走向4K时代的正是LCOS技术。
2012年左右,JVC与Sony带来的旗舰机型就具备了4K的显示能力,而不同的是前者是通过光学处理的方式将1080p的影像升频至4K,后者则是采用数字电影院标准的4K显示芯片。
2003年国际SID(信息显示学会)年会上,美国Lumileds公司和飞利浦共同展示了口袋式(pocket)LED光源灯的投影机原理样机。个人投影第一次成为展会的热门话题之一,那时就有人预言“小巧的个人投影将会改变消费电子世界“。此后LED投影机不断出现在相关展会上,有时还成为研讨会的议题。
随着激光光源的成熟及技术发展,激光投影代替灯泡投影成为可能,北京infocomm展会是投影届的盛会,所有投影技术的走向都可以在这里看出端倪。
2014年infocomm展,只有视美乐、光峰等两三家在展示激光投影机;2015年infocomm展,已经有一半的投影企业都展出激光投影机;2016年infocomm展出现了“无激光、不投影”的局面,几乎所有投影企业都参展了激光投影机,哪怕是OEM的样机。
投影机HDR技术的发展得知蓝光联盟正式落实超高清蓝光的技术规范之后,2012年左右JVC与Sony不约而同地在国外宣布将推出具备HDR兼容能力的新一代4K家庭影院投影机。
——HDR是什么?
说到HDR,HDR的全称为高动态范围(High-DynamicRange)。相比普通的图像技术,HDR能提供更多的动态范围和图像细节,其作用是让画面亮的地方更亮,暗的地方更暗,提升画面对比度,让图像更加接近真实世界。HDR在分辨率、动态范围、色域、量化、帧速率等方面都有非常明显的优势,可以使画面色彩和细节处理更充分。
如今,绝大多数市场售卖的4KUHD超高清蓝光电影都采用了HDR技术,常见的4K家庭影院投影机已能自动识别HDR10格式信号,无需手动开启HDR功能,即可欣赏到画面色彩方面的独特优势。
——投影机支持的HDR信号格式
现今市场上的4KUHD超高清蓝光电影多数采用HDR技术,当前主要的HDR格式包括HDR10、DolbyVision、HLG和HDR10+,其中HDR10和DolbyVision在4KUHD蓝光和流媒体领域占主导地位,HLG适用于电视广播。
家庭影院投影机要支持大部分HDR片源,通常只需支持HDR10、DolbyVision和HLG格式。而DolbyVision因另需收费且技术相对高级,目前家用投影机支持较少。未来或能看到家用投影机支持DolbyVision,但现阶段尚需时日。
——动态HDR与静态HDR的区别
动态HDR与静态HDR在HDR技术中的区别在于元数据(Metadata)的处理方式。元数据是实现高动态范围效果的关键,记录了色彩和亮度等重要信息。
静态HDR(如HDR10标准)使用单一元数据控制每一帧画面的细节和色彩,不会改变。
动态HDR(如DolbyVision和HDR10+标准)通过不同变化的元数据来控制每一帧画面的色彩与细节,以保持动态范围和细节。
因此,在购买投影仪时,可以尽量选择配有版本接口的投影仪和版本的线材,其支持动态HDR,允许在逐帧的基础上调整HDR元数据内容,可以让画质有更优的表现。
音效方面,还具有eARC功能,是一种增强型音频回传通道,可通过线缆传输高质量的无压缩音频信号。它的存在减少了设备连线的麻烦,对于部分没有光纤输出接口的投影仪而言,可以通过HDMI-ARC功能来实现DTS或杜比的解码。
想要购买一款品质卓越的HDMI高清线,可以考虑选择在线材领域备受推崇的绿联品牌。绿联版高清线(HD140)采用了最新的标准,提供高达48Gbps的带宽,支持高达8K60Hz的画面展示,并在实测中甚至能够达到4K240Hz的显示效果。
线材本身采用了3层屏蔽保护和3重保护设计,以确保信号传输的稳定性,并应对各类家居干扰。选择这款高清线,可确保享受到出色的画质和稳定的传输性能。
三、智能投影机的选购要点(1)投影机的显示技术
目前,投影机所采用的显示技术主要有3种。不同的技术,在图像的呈现方面有不同的特点,可以根据需求来选择。由于DLP的反射性技术,所以是高通量场所的首选,例如电影院用的投影机大多是DLP技术,而LCD技术色饱和度高,所以可以用在观看色彩鲜艳的地方。
在家用投影机中,DLP芯片通常分为三种尺寸:0.23英寸,0.33英寸,0.47英寸以及0.66英寸。
(2)投影光源
投影光源是投影机重要的组成部分,传统的投影机光源是氤灯,之后是UHP灯(高压汞灯),近年来激光光源、LED光源越来越多地被采用。
不同光源各有特点与优缺点。灯泡光源最早出现,在亮度方面具有优势,但寿命短,常在商用投影机中达到3000流明以上。LED光源小巧、省电、寿命长(约20000小时),适合轻便、智能/微型投影机。
LED投影机一般有2000流明左右亮度,使用HLD光源则可获得更高流明。激光光源适用于高阶激光短焦投影机,即"激光电视",亮度、色彩优秀,且长寿命,但价格较高。
(3)亮度标称
在了解光源分类后,掌握亮度标称是关键。亮度高低影响着画面质量,因此选择高亮度投影机很重要。市面上的亮度参数包括流明、ANSI流明和ISO流明以及中国电子视像协会(简称CVIA)主导颁发的CVIA流明亮度标准。虽同为亮度单位,却有本质区别。
-ANSI流明是美国国家标准协会制定的,它的计量方式是取幕布九宫格上的平均照度。
-ISO流明(IS021118流明)是国际标准化组织制定,测量方式与ANSI类似。
-流明指的是光源的输出数值,一般用在标准灯泡、手电筒之类的产品,并不具备ANSI流明、ISO流明里投影机内部以及外部测量环境条件产生的光损耗数值。
-CCB流明(极米针对自家产品发布的新型投影亮度标准),采用13点亮度测试法,并将投影画面的色温设置为D65标准色温(6500K)再测算亮度平均值。
-CVIA流明是我们国家首个针对投影行业制定的行业团队标准,是全新行业公认标准,更严苛,也更专业,公信力更强;标准适用范围几乎覆盖了当下所有显示技术的投影机产品:包括单片LCD式投影、3LCD式投影、LCOS以及DLP投影。
另外,还新增了投影机的测试色温、色坐标值、测量要求及方法等标准,变得更加符合大众的观影色温需求。
(4)分辨率
在投影机选购中,亮度和分辨率是关键点,它们直接影响画面细节、色彩和质量。部分商家常会混淆分辨率信息,以“物理分辨率”和“标准分辨率”“兼容分辨率”“硬解码”等为宣传指标。
(5)投射比
在考虑安装环境时,投射比也是需要考虑的因素。若狭窄客厅想要呈现大画面,需考虑投射距离,可选择短焦投影机。市场有常规焦段、短焦、超短焦和长焦投影机,对应不同镜头焦距。
距越短意味着投影机和幕布的距离就越近。一般智能投影机用的都是常规焦段或短焦镜头,长焦镜头在商用领域比较常见,超短焦镜头更多应用在激光电视产品上。
投射比指投影距离与画面宽度之比,较小值表示相同画面宽度需较短距离。投射比可以是定值或范围,因为某些镜头支持变焦,可以调整画面大小。
如今,家用投影机在消费者中的接受度逐渐提高,甚至有望在未来撼动电视机在客厅中的主导地位。不同人对投影机的看法各异,有些人喜欢投影机的大屏幕体验,有些人觉得投影机的清晰度不及电视,还有些人愿意同时拥有投影机和电视,以满足不同需求。
年轻人选择投影机替代电视的原因,主要在于投影机更便于搬迁,而家用智能投影机逐渐普及,提供更加智能化的功能,同时在相同尺寸下,投影机能以相对较低的价格提供大屏观影体验。
而电视机作为长久延续下来的大型家电产品,电视机具备4k/8k高清画质、简便操作、长寿命、多功能性、即开即用等优势,适用范围广泛。投影机和电视各有利弊,根据空间、预算和观影体验、个人需求和偏好等方面权衡。
免责声明:本文章如果文章侵权,请联系我们处理,本站仅提供信息存储空间服务如因作品内容、版权和其他问题请于本站联系