“走,去看电影吧。”电影院的声光效果精彩且极具震撼力。但是,你有时间在电影院里好上两、三个小时吗?那不如待在家里用PC或电视看DVD影片。只是,呆板的小屏幕局限了影片的特技效果,让人无法忍受。如果客厅空间够大,并且具备不错的音响设备,那么,只要添购一台投影设备,便能让你在自家客厅里,轻松享受和电影院同等级的视听享受。
近年来,由于平面显示产品的大型化障碍逐渐被先进的技术所克服,因此大尺寸平面显示器的应用领域已扩展至家用市场,并发展出如家庭影院等用途。放眼现今市场上的平面显示产品,除了等离子电视、液晶显示器也从过去笔记本电脑、PC用途扩展至家用电视,而各项投影技术的应用也从前投影市场延伸至背投电视市场,这也让平面显示市场呈现百家争鸣之势。而投影技术能提供更大尺寸和更具震撼效果的视觉体验,因此日渐受到消费者的青睐。
两大投影技术分庭抗礼
现今市场上的投影技术相当多样,其两大主流技术分别为LCD(Liquid Crystal Display)和DLP(Digital Light Processing)。LCD和DLP投影技术又分为单片和三片式,LCD投影技术目前均以三片式为主(因此业界广泛称之为3LCD技术),DLP则是以单片式最为普遍,三片式DLP投影技术多用于价格昂贵的高端应用,如数码剧院。投影电视若依投影方向不同又可分为前投影显示器(Front Projection Display)和背投影显示器(Rear Projection Display)等。
两项投影技术中,以3LCD的发展最早,并且其技术非常成熟,所呈现的画面效果和色彩饱和度非常令人满意。也因此,3LCD投影机非常适合色彩丰富的影像和动态画面的输出。而随着投影市场的发展,大量商务应用也加速了投影机在小型化和高亮度上的突破,因此2002年许多便携式投影机也纷纷面世。2004年,以德州仪器DLP投影技术为主的商用和家用投影机的全球市场占有率也突破47%,几乎和3LCD阵营的市场占有率不分仲伯。据日本市场调查组织TSR的数据显示,2004年DLP产品出货超过260万台,而太平洋媒体协会(Pacific Media Associates;PMA)也统计,DLP产品2004年第三季度市场占有率便提高8%,第四季度更增加至14%。在产品占有率方面,2004年3LCD和DLP产品的市场占有率分别为53%和47%。从几乎平分秋色的占有率来看,两大阵营互相较近的意味相当浓厚。
下文中将以Epson的3LCD投影技术和TI的DLP投影技术为例,介绍其优点和应用领域。
3LCD
三片式LCD的技术架构是采用体型极小的高穿透式高温多晶矽(High-Temperature Poly Silicon;HTPS)LCD显示面板,利用分光原理,由分光滤镜将影像光源分为红、绿、蓝(R、G、B)三色光,再分别透过投影机内部三片LCD面板将影像重叠聚合成一全彩的影像,最后透过镜头将影像投射至屏幕上。
3LCD投影技术特色
3LCD投影技术将颜色聚合后,其色彩非常正确,不会有色分离(Color Breakup)的现象产生,具备明亮、自然和柔和等优点。其三大特色分别如下:
1.自然的影像(Natural Images)
3LCD投影系统可准确控制R、G、B三色并构成影像的画质,因此可让使用者观赏更自然生动的画面,如人类肤色表现或黑色的色彩梯度均可细腻的呈现。
2.柔和的影像(Gentle on the Eyes)
由于画面是由R、G、B三片不同色彩的HTPS LCD面板所投射出的影像所构成,因此快速移动画面和影像将不会出现如彩虹现象(rainbow effect)等色分离现象。
3.明亮的影像(Bright Images)
3LCD是将灯泡发出的光线分离成R、G、B三种颜色的光并分别通过LCD面板聚合投射成像。由于三色光为同时投射,因此其光效率非常高,使用者可以观赏明亮和清晰的影像。
为了提供更为明亮的影像,Epson利用了两项自身专利,一是Lens Array(累计透镜),一是PS Converter(极化偏光转换元件)。
Epson电子零件群电子零件技术服务部显示技术经理张德群表示,一般灯光打出之后,中间部分都会比起周围来的明亮,加上Lens Array之后,能将光线均匀分布,因此中间部分和四周的亮度会更接近,不但可节省光源,并增加约40%的亮度。此外,虽然光是四散的,但其仍可分为垂直轴向与水平轴向两方向的向量,若使用偏光镜片会将某方向光线完全阻隔,并不适合需求高亮度的投影机使用,而PS Converter可将光源轴向改变,让垂直光源完全转变为水平光源,因此光源亮度可加倍。
DLP
DLP即数字光处理,这种投影技术先把影像讯号经数字处理后,再把画面投影出来。DLP的投影核心是由TI所开发的DMD(Digital Micro-mirror Device)数字微型反射镜元件来处理画面数据,这是在CMOS的标准半导体制程上,加上可改变角度的微镜片以控制光线的反射。DMD芯片以矩阵排列许多微镜片,而一个微镜片就代表画面中的一个像素,例如分辨率为XGA(1024*768)的DMD芯片上,就会有1024*768个微镜片。
亮丽的视觉享受
1.影像不失真
DLP投影技术能利用微镜片提供清晰、正确、不失真的影像。DMD微镜片之间借由紧密地编排,其间隔可小于一微米,因此影像的像素和像素之间几乎无法察觉其缝隙,可以避免影像的像素化(pixellation)和纱窗效应(Screen Door)现象。另外DLP的动态对比技术(Dynamic Black),可让画面的暗部细节非常明显。DLP芯片监控并改变色彩的变化,其动态调整的方式让消费者可看到更多暗部细节,最高的对比度可达到6000:1。DLP也可解决模拟电视恼人的烙印效应。
2.画面明亮
DMD微镜片能够将更多的光源带至屏幕上,以提高光效率,不论是家用视听产品或商业简报用途均可提供充足的亮度。而在数码剧院的用途上,其影像亮度更可达到15000流明。
3.色彩丰富
不论是背投电视或家庭影院,DLP投影技术均可提供更为深邃的暗部细节和色调,而DLP Cinema投影技术更可提供高达35兆的色彩,几乎是现在电影院中模拟投影技术的八倍之多,且全球已有285家电影院采用这种投影技术。其优点是电影所呈现的影像正是导演希望观众所看到的,不会有传统电影母带拷贝的影像变质问题。
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