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了解數(shù)字技術(shù) 投影機(jī)基本概念大集合
中國(guó)投影網(wǎng)資訊 [2005-9-9 10:03:35]
編輯:姻姻
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1、投影技術(shù)
投影機(jī)自問(wèn)世以來(lái)發(fā)展至今已形成三大系列： LCD（Liquid Crystal Display）液晶投影機(jī)、DLP（Digital Lighting Process）數(shù)字光處理器投影機(jī)和CRT（Cathode Ray Tube）陰極射線管投影機(jī)。
LCD 投影機(jī)的技術(shù)是透射式投影技術(shù)，目前最為成熟。投影畫(huà)面色彩還原真實(shí)鮮艷，色彩飽和度高，光利用效率很高，LCD 投影機(jī)比用相同瓦數(shù)光源燈的DLP投影機(jī)有更高的ANSI流明光輸出，目前市場(chǎng)高流明的投影機(jī)主要以LCD投影機(jī)為主。它的缺點(diǎn)是黑色層次表現(xiàn)不是很好，對(duì)比度一般都在500：1左右徘徊，投影畫(huà)面的像素結(jié)構(gòu)可以明顯看到。
DLP投影機(jī)的技術(shù)是反射式投影技術(shù)，是現(xiàn)在高速發(fā)展的投影技術(shù)。它的采用，使投影圖像灰度等級(jí)、圖像信號(hào)噪聲比大幅度提高，畫(huà)面質(zhì)量細(xì)膩穩(wěn)定，尤其在播放動(dòng)態(tài)視頻有圖像流暢，沒(méi)有像素結(jié)構(gòu)感，形象自然，數(shù)字圖像還原真實(shí)精確。由于出于成本和機(jī)身體積的考慮，目前DLP投影機(jī)多半采用單片DMD芯片設(shè)計(jì)，所以在圖像顏色的還原上比LCD投影機(jī)稍遜一籌，色彩不夠鮮艷生動(dòng)。
CRT投影機(jī)采用技術(shù)與CRT顯示器類(lèi)似，是最早的投影技術(shù)。它的優(yōu)點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，顯示的圖像色彩豐富,還原性好,具有豐富的幾何失真調(diào)整能力。由于技術(shù)的制約，無(wú)法在提高分辨率的同時(shí)提高流明，直接影響CRT投影機(jī)的亮度值，到目前為止,其亮度值始終徘徊在300流明以下，加上體積較大和操作復(fù)雜，已經(jīng)被淘汰。
1）LCD投影機(jī)介紹：
LCD投影機(jī)是液晶技術(shù)、照明科技以及集成電路的發(fā)展帶來(lái)的高科技產(chǎn)物。其關(guān)鍵技術(shù)是液晶板的制造。LCD投影機(jī)利用液晶的光電效應(yīng)，即液晶分子的排列在電場(chǎng)作用下發(fā)生變化，影響其液晶單元的透光率或反射率，從而影響它的光學(xué)性質(zhì)，產(chǎn)生具有不同灰度層次及顏色的圖像。
現(xiàn)在的LCD投影機(jī)最高支持分辨率可以達(dá)到1600×1200(UXGA)，使用時(shí)間可以延長(zhǎng)至8小時(shí)以上，具有很高的亮度和高保真的圖像色彩，可以方便地接入各種視頻信號(hào)。它們體積小巧，重量輕，便于攜帶。使得投影機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的紀(jì)元。
LCD投影機(jī)的底層技術(shù)——液晶板一直只有Sony和Epson兩家公司具備研發(fā)和生產(chǎn)能力，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，液晶板技術(shù)日臻成熟。液晶板技術(shù)一直致力于提高性能和降低加工成本兩個(gè)方面。在提高性能方面它主要是通過(guò)提高開(kāi)口率來(lái)提高光效率，另外還采用微鏡陣列技術(shù)來(lái)提高液晶板的透光率，降低顯示圖像的像素化，使圖像更細(xì)膩。目前LCD投影機(jī)在亮度指標(biāo)和圖像精細(xì)程度方面都已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平。除了高端影院產(chǎn)品外，在普通應(yīng)用產(chǎn)品和低端高性能投影機(jī)產(chǎn)品中，LCD產(chǎn)品保持了對(duì)單片DLP產(chǎn)品的亮度領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。LCD投影機(jī)的生產(chǎn)廠家主要為日韓廠商。主要有Sony、Epson、NEC、三洋和三菱等等。
LCD投影機(jī)有液晶板投影機(jī)和液晶光閥投影機(jī)兩類(lèi)
液晶板投影機(jī)：液晶有活性液晶體和非活性液晶體�；钚砸壕w具有透光性，做成LCD液晶板，用在投影機(jī)上。TFT是“thin-film transistor”的縮寫(xiě)，意為“薄膜晶體管”。TFT活性矩陣?yán)妹恳华?dú)立的晶體管控制LCD板上的每一個(gè)像素，由于TFT活性矩陣液晶板可產(chǎn)生更快的反應(yīng)速度及對(duì)比度，是目前使用最廣的液晶板。通過(guò)控制系統(tǒng)，可以控制通過(guò)LCD的光的亮度、顏色、對(duì)比度等。LCD液晶板的大小決定著投影機(jī)的大小。LCD越小，則投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)就能做得越小，從而使投影機(jī)越小。而要在越小的LCD上做到高分辨率，并且保持高亮度，其技術(shù)工藝越難。液晶板投影機(jī)是被動(dòng)式的投影方式，利用外光源金屬鹵素?zé)艋騏HP燈（冷光源）。
液晶光閥投影機(jī)：它采用CRT管和液晶光閥作為成像器件，是CRT投影機(jī)與液晶與液晶光閥相結(jié)合的產(chǎn)物。為了解決圖像分辨率與亮度間的矛盾，它采用外光源，也叫被動(dòng)式投影方式。液晶光閥是一種可控開(kāi)關(guān)，主要由三部分組成：光電轉(zhuǎn)換器、鏡子、光調(diào)制器。通過(guò)CRT輸出的光信號(hào)照射到光電轉(zhuǎn)換器上，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為持續(xù)變化的電信號(hào)；外光源產(chǎn)生一束強(qiáng)光，投射到光光閥上，由內(nèi)部的鏡子反射，能過(guò)光調(diào)制器，改變其光學(xué)特性，緊隨光閥的偏振濾光片，將濾去其它方向的光，而只允許與其光學(xué)縫隙方向一致的光通過(guò)，這個(gè)光與CRT信號(hào)相復(fù)合，投射到屏幕上。它是目前為止亮度、分辨率最高的投影機(jī)，亮度可達(dá)6000ANSI流明，分辨率為2500×2000，適用于環(huán)境光較強(qiáng)，觀眾較多的場(chǎng)合，如超大規(guī)模的指揮中心、會(huì)議中心及大型娛樂(lè)場(chǎng)所，但其價(jià)格高，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易維修。
LCD投影機(jī)原理： 三片式液晶投影機(jī)的成像原理(參見(jiàn)下圖)，以某液晶投影機(jī)的光路為例：首先光線通過(guò)濾光片，濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見(jiàn)光，紅外線和紫外線對(duì)LCD片有一定的損害作用。透過(guò)兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化，并將UHP燈產(chǎn)生的圓錐形光校正為和投影圖像近似的矩形光線。在兩片鏡子之間的棱鏡用來(lái)將光線預(yù)先極性化，較之沒(méi)有該棱鏡的不對(duì)稱(chēng)光箱，它可以減少光線的損失。光線下一步被分光鏡分為紅、綠、藍(lán)三原色并被分別反射到相應(yīng)的液晶片上。在到達(dá)液晶片之前光線還需要透過(guò)一個(gè)凸透鏡和偏振片，凸透鏡的作用是將光線集中，偏振片則進(jìn)一步將光線極性化，使得光線振動(dòng)方向一致，可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過(guò)液晶片，通過(guò)電路板驅(qū)動(dòng)，液晶片上的各像素點(diǎn)有序開(kāi)閉，產(chǎn)生了圖像，并通過(guò)每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。最后三路光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去。
LCD投影機(jī)特點(diǎn)：
LCD的優(yōu)點(diǎn)：首先在畫(huà)面顏色上，現(xiàn)在主流的LCD投影機(jī)都為三片機(jī)，采用紅、綠、藍(lán)三原色獨(dú)立的 LCD板。這就可以分別地調(diào)整每個(gè)彩色通道的亮度和對(duì)比度，投影效果非常好,能得到高度保真的色彩。在同樣檔次的DLP投影機(jī)，還只能用一片DLP，很大程度上由色輪的物理性質(zhì)和燈的色溫決定好壞，沒(méi)什么好調(diào)整的，只能得到較為正確的色彩。但與同價(jià)位的LCD投影機(jī)相比，在圖像區(qū)域的邊緣，還是缺乏鮮艷的色調(diào)。
LCD 的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是光效率高。 LCD 投影機(jī)比用相同瓦數(shù)光源燈的DLP投影機(jī)有更高的ANSI流明光輸出，在高亮度競(jìng)爭(zhēng)中,LCD依然占著優(yōu)勢(shì)。7公斤重量級(jí)左右的投影機(jī)中，能達(dá)到3000 ANSI流明以上亮度的，都是LCD投影機(jī)。
LCD的缺點(diǎn)：LCD投影機(jī)明顯缺點(diǎn)是黑色層次表現(xiàn)太差，對(duì)比度不是很高。LCD投影機(jī)表現(xiàn)的黑色，看起來(lái)總是灰蒙蒙的，陰影部分就顯得昏暗而毫無(wú)細(xì)節(jié)。這點(diǎn)非常不適合播放電影一類(lèi)的視頻，對(duì)于文字到是與DLP投影機(jī)差別不是很大。
第二個(gè)缺點(diǎn)是LCD投影機(jī)打出的畫(huà)面看得見(jiàn)像素結(jié)構(gòu)，觀眾好像是經(jīng)過(guò)窗格子在觀看畫(huà)面。SVGA(800×600)格式的LCD投影機(jī)，不管屏幕圖像的尺寸大小如何，都能看得清楚像素格子，除非用分辨率更高的產(chǎn)品。
現(xiàn)在LCD開(kāi)始使用起了微透鏡陣列(MLA)，可以提高XGA格式的LCD板的傳輸效率，柔化像素格子，使像素格子細(xì)微而不明顯，且對(duì)圖像的銳利程度不會(huì)帶來(lái)任何影響。它能使LCD的像素結(jié)構(gòu)感覺(jué)可以減少到幾乎與DLP投影機(jī)一樣,但還是有點(diǎn)差距。
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