消费者的福音 投影机新技术综述

投影机核心显示技术

    众所周知，投影机是近些年发展极为迅捷的高科技产品。随着教育信息化进程的加快，各类学校都在加大教育经费的投入，投影机已经成为日常教学工作的必备工具，教育市场甚至有趋于饱和之势；与此同时，各种商务演示活动广泛开展，入门级经济投影产品也是如雨后春笋般涌现；家用投影市场的拓展也已然步入正规，再加上奥运会的刺激，工程类投影产品的普及速度也超出了人们的预期，这些都使得投影机的市场潜力在进一步加大。

    我们可以注意到，当前的投影产品比之以前，已经更具针对性，可以满足各类不同应用人群的需求；更重要的是，大多数厂商都在加快技术更新、加大创新力度，突出自身优势，尽量避免同质化，这也将更为有效的促使投影市场的繁荣和发展。

    本文则是向大伙儿介绍一下这一两年在投影机上出现的一些新技术，包括投影产品的核心显示技术、亮度和色彩控制技术、个性化使用技术以及安全防护技术等等。也可以这么说吧，笔者介绍这些主要是面向菜鸟级的消费者，如果您对投影机这些年的发展动向不甚了解，看完本文后，对您选机购机应该会有帮助。

    目前，投影机市场上的核心显示技术包括LCD、DLP、Laser、LCOS（SXRD索尼） 和GLV等。通常讲的LCD投影实际上是透射式LCD，也就是液晶板式LCD。它含有三片独立的LCD液晶板。信号源来的图像经过模数转换和处理电路，被分解成红、绿、蓝(R、G、B)的灰度级图像，分别加载到三块单色的液晶板上。利用灯泡光源，通过分光镜形成束光，再把三束光在合成棱镜中会聚，通过投影镜头放大就能在屏幕上产生全彩色图像。

    DLP显示技术则采用的是DMD数字微镜器件，DMD芯片是一种复杂的光开关器件，它的表面通常有多达50-100万个铰接安装的微反射镜组成矩形阵列，一片微镜对应一个像素，利用采用数字光处理技术调制视频信号。其色彩一般采用包含红、绿、蓝，并由夹有透明滤色镜的色轮来完成的。色轮位于灯光和DMD芯片之间，使光线呈红、绿、蓝交替出现，进而主动调节光线，使产生的图像投影到屏幕上。

    目前大部分DLP投影机都是单DMD 芯片的，而3DMD 芯片的DLP投影机由于价格高昂，普及程度很低，仅应用于高端数字影院之上。

    重点介绍一下新兴的LCOS技术，本质上讲，LCOS属于新型的反射式 LCD投影技术，亦被称为液晶光阀LCD，属于反射式LCD，与通常的透射式液晶显示有明显的区别。

    它采用CRT管和液晶光阀作为成像器件，是CRT投影机、液晶、光阀相结合的产物。首先由CRT输出的光信号照射到光电转换器上，将光信号转换为持续变化的电信号；外光源产生一束强光，投射到光阀上，紧随光阀的偏振滤光片将滤去其它方向的光，只允许与其光学缝隙方向一致的光通过，并与CRT信号相复合，进而投射到屏幕上。

    与传统的LCD相比，LCOS可以实现更高的亮度，反射液晶板甚至可以进行全反射，而开口全关时可以实现零反射，所以说对比度也更高。所以，它一般多应用于工程液晶投影显示，适合大规模的公共演示场所。

    Laser激光显示技术则是通过显示元件直接将激光投射到屏幕或墙上，没有LCD 的液晶板老化问题，也不会出现DLP 的色轮问题，而且可以独立做到像火柴盒那么小，可内置于手机、PDA、游戏机、甚至是车载设备当中，在未来拥有广阔的应用前景。

    与LCOS和索尼的SXRD类似，GLV( Grating Light Valve)技术同样是影院级显示技术， 它们最大的共同点是分辨率和对比度都很高，更多的是适合高端数字应用，如数字电影院、大型公共演示设备的组建当中。

    投影机的强光感应技术(DLV)

    早期的投影机都有一个通病，那就是灯泡的亮度不够，与室内光线不能形成较高的亮度比，无法在室内正常光线下显示高质量的画面，因而很大程度上限制了其使范围。

    要想根本解决这一问题，就要在光源上下功夫，以提高光源的亮度，现在很多投影机标称亮度已经达到或超过3000流明，即便是一些入门级娱乐机，其亮度都在2000流明以上，亮度不够这一问题已经基本得到解决。然而，亮度上去了，散热量也就大了，这则往往会影响液晶片的使用寿命，因此，还得同步改进投影的散热，这也是颇为麻烦的事情。

    这就可以运用DLV强光感应技术，该技术目前已经发展到了第二代。在强光感应技术的支持下，明亮环境下投影的画面质量可以等同、甚至超过先前同亮度的投影机影像效果的1.5倍，而且投射出来的图像色彩饱满，真实自然。

    DLV技术工作过程则是这样的，投影机顶部有一个环境光线传感器( ALS)，能够自动感应室内光线强弱，从而提高投影机在明亮房间里对色彩的感应度，并把因明亮环境而减弱的颜色分为6 种基础色分别加以精确地控制，再适时根据房间的光线自动识别并自动调整到最佳状态，保证强光下显示的画面质量和计算机上的画面质量相同，而且调整过程非常迅捷，不会出现痕迹。

    DLV2则是第二代强光感应技术，它能保证投影投射出更清晰、鲜亮的图像，即使在明亮灯光的房间中也清晰可见，影像效果和亮度可以轻松超过之前的1.5倍，功能颇为强劲。

投影机的色彩还原技术

    想必大家都应该了解，我们衡量一款投影机的重要指标就是色彩还原的能力，色彩表现能力怎样可以决定着投影画面的质量。一般来讲，LCD投影在色彩还原能力要较DLP投影出众。这是因为，DLP 投影大都采用单片DMD，需要采用色轮来完成对色彩的分离和处理，单片DMD投影机色轮在同一时间内一次只能处理一种颜色，因此会带来部分亮度损失。

    与此同时，由于不同颜色光的光谱波长的固有特性存在着差别，芯片还会产生不同的色彩还原，画面色彩往往表现出红色不够鲜艳的特点。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便成了众多DLP 投影机厂商的“心病”，它们也大都在色轮技术的设计和解决方案上动脑筋。目前，比较典型的色彩还原技术有德州仪器的极致色彩技术、明基的黄金色轮、东芝的炫彩轮和惠普的双色轮技术等。

    极致色彩技术

    咱们知道，单片式DLP投影机的色轮技术虽然使的投影机的成本大幅降低，有利用DLP投影的普及。但它却使得DLP产品的色彩水准长期位于3LCD液晶投影机之下，德州仪器则在这样的大背景下推出了极致色彩技术，希望能够大幅提升单片式DLP投影机的色彩表现。

    这种名为极致色彩技术的色彩处理增强技术诞生于2005年，它在单片式DLP投影机上的应用非常成功。极致色彩技术的本质是采用三原色和三补色结合的色轮，以及适当的色彩调配算法电路，实现单片式投影机显示性能的提升；该技术还表现在提高光利用率，能提供较高的亮度和优质的色彩表现。

    在红绿蓝三原色基础上增加了青黄品红三补色的极致色彩色轮是极致色彩技术重要的组成部分之一。对于这一技术，德州仪器并没有采取封闭的态度，而是允许厂商提出自己的设计。典型的案例就是，德州仪器与三菱联合开发了这项技术，并率先在三菱的DLP投影上被应用。

    黄金色轮技术

    明基“黄金色轮”技术无疑是DLP投影技术的一大创新，不但把DLP投影机的演示效果带入了新的境界，这也一扫民族投影品牌研发能力较弱的形象。

    早在04年，就在大多数DLP投影仍以四节点色轮为卖点的时候，明基就推出了其第一代黄金色轮技术。从DLP投影机的结构来看，其核心成像器件包括光源、色轮、DMD芯片及高解析透视镜等。投影灯泡发出白光，透过色轮并被分解为红、绿、蓝三原色光线，再投射到DMD芯片上，进而DMD芯片会把光线反射回彩色分光棱镜，最后由投影机镜头在屏幕上重现图像。

    到了2005年，明基再接再厉又推出了第二代“黄金色轮”技术，旨在为广大用户提供更为真实的色彩画面。主要体现在四个方面上，即是采用了五节点黄金比例色轮、先进色轮涂布技术（A.C.C.T.）、最佳Gamma曲线调校技术、引入Notebook模式和通过国际认证的sRGB模式，确保高质量的影像画面更准确地投射在屏幕上。

    如今，明基的“黄金色轮”技术已经发展至第三代了，它比之第二代最大的进步在于色彩管理、影像处理器、色轮涂布三项技术的提升，该技术涵盖了三维色彩管理技术 ( 3D Color Management )、更先进色轮涂布技术 ( Advanced Colorwheel Coating Technology )和10位图像处理技术 (10-bit image processing )，在色彩还原和图像处理方面再次有了质的飞跃。第三代技术还糅合了明基最新的软硬件技术，能让明基DLP投影获取比第二代更宽广的色域与丰富的色阶，除了色彩还原能力得到更大提升之外，其图像处理能力更比一般色轮技术提高4倍，能为广大投影用户呈现更为饱和亮丽的色彩与细腻的画面。

    最后则要介绍一下明基最新的10位图像处理技术，该技术能准确的呈现10亿7千万种色彩。一般DLP投影所采用的图像处理手段基本都是8位的，能提供的色彩总量比之明基的10位图像处理技术所提供的少了许多，拥有了这项出众的10位图像处理技术，明基DLP投影就不愁拥有更为丰富的色彩以及更为宽广的色域，其色彩也是增至10.7亿色，能轻松实现更细微的Gamma调整，能让明基DLP投影的色彩表现更为细腻、准确。

    东芝NCE技术与其炫彩轮

    05年，东芝开发了针对DLP产品的先进NCE（自然色彩增益）技术。该技术是在东芝原有特色的调色板技术和旋彩轮技术的基础上，将投影机色域覆盖率和色彩饱和度进一步提升，让图像的色彩表现更加鲜明、纯正而且自然，也为DLP投影机在探索真实完美影像提供了新的路子。

    重点介绍一下旋彩轮技术，该技术核心就是五段式色轮DDR－DMD芯片和主板上的“调色板”技术。它采用的了DDR DMD芯片，应用了五段色轮技术（RGBYW），可以增加黄色色段，使光利用率提高，大大提升了色彩的饱和度，使画面更加鲜艳柔和；微镜倾斜角度从10度增加到12度，反射效率也更高，亮度还可以提升20%；芯片的双倍视频输入使得数据传输速度更快，视频效果更为明显；DMD的像素由XB技术转换到FTP技术，能有效提高图像的稳定性和处理速度，而且像素间距更小，有效像素面积增大。

    到了06年，NCEII自然色彩增益技术对投影机的色彩展开了更进一步的修正和补偿，可以显著提升色域覆盖率，尤其大大提升黄色的色调和饱和度，更是通过对红色和绿色色坐标的调整、亮色分离、智能补偿等功能，使机器的色域覆盖率得到了极大地提升，这也确保了输入源信号的真实再现，画质提升也就是很自然的事情了。

    在07年夏季，东芝全新的NCEⅢ自然色彩增益技术绚丽登场，较之前两代技术，这项最新技术的进步还是表现在对灰色度的表现力上，一代、二代NCE只是在微镜下增加了黑色金属层（DM3）吸收反射光，图像对比度可达2000：1以上，可如今的NCEⅢ更是在灰暗背景下，大幅提升了灰色度的表现力，进一步增强了机器的对比度和投影画面的层次感，让投射出的影像更为纯正、自然。

    双色轮技术

    双色轮技术是惠普公司的专利技术，顾名思义，它采用两个色轮，用户可以自行选择使用哪一个色轮进行投影工作。当使用四色段色轮时，投影就能够提供清晰亮丽的演示效果；当使用六色段色轮时，则可以提供影院级效果的色彩表现水平。

    但双色轮技术实现成本过高，只能让用户在一台投影机上对亮度和色彩进行取舍，并不能真正做到亮度与色彩兼得，所以其应用还不太宽泛。

    控制对比度——光圈连动技术

    对比度是投影机所投影出的画面最亮与最暗区域之比，主要体现在灰度层次和色彩层次上。一般来说对比度越大，投影图像就越清晰，色彩也越鲜明艳丽；反之，对比度越小，整个投影画面就会显得有些“发懵”，而高对比度也是目前投影机发展的大方向之一。

    我们知道，LCD投影比之DLP，在色彩还原上强了不少，对比度则是其一大通病，特别是在中低端产品上面。而光圈连动技术却能够帮助LCD投影尽可能提升对比度，新场景亮度连动调整光圈“ADVANCED IRIS”在明亮场景时光圈打开，黑暗场景时光圈关闭，这样就能显著提高动态对比度，并进一步提升黑色表现力。

人性化使用技术

    现如今，投影产业的发展已经越来越快，各品牌间的竞争也是日益激烈，而且消费者对投影机的要求也是越来越高。往日那些传统的功能已经不能充分满足时代的需要，很多投影厂商认识到这些，开始在人性化设计上花费心思。于是，一时间多种人性化的使用技术如雨后春笋般冒了出来，这不但可以为消费者提供不少方便，还可以使得投影产品减轻了同质化。

    无线投影技术

    无线投影是指投影机通过标准的无线传输协议与局域网相连，从而实现在局域网内管理、控制、故障诊断等等。与无线投影机处于同一局域网内的电脑通过授权可以对投影机实现操作。

    目前，无线投影有两种连接模式：一是投影机内置无线网卡，即是通常所说的简单连接模式(Easy connect mode)，电脑通过无线网卡直接和投影机的无线网卡建立信号传输，中间不需要其他设备。用户一般通过计算机上的专用无线网络管理软件来管理无线网络，进而完成无线网络投影，这种方式在目前的产品中应用最为普及，目前市场上的大多数无线网络投影机产品都是基于这种方式，比较知名的是爱普生EMP-1815、松下PT-PX770NT、东芝TDP-TW355等。

    二是采用专门的外置无线投影模块，即是通常所说的接入点连接模式(Access point mode)，电脑通过无线网卡与投影机建立信号传输，外置无线投影模块内置无线网卡，负责无线网络通讯管理，将接收到的显示数据转换为投影机可显示的显示信号传送到投影机，而同样计算机端需要专门的软件来管理无线网络和投影。典型的例子则是合勤科技推出的无线投影器型号为WPA-1000，该产品采用802.11b/g 无线高速接入，可以提供高达54Mbps的无线传输速率，主要面向普通的商务和教育应用领域，能极好地融入各类网络办公投影演示环境之中。

    相比较而言，第一种内置无线网卡这种方式具有智能化程度高、独立性强、一体化程度高的优点，而且其开发设计也相对较完善，但它的设备成本非常高，价格则是制约其发展的最大因素；而第二种外置无线投影模块的连接系统则更为简单灵活、通用性也更强，而且其成本相对较低，笔者认为这种模式堪称是“1+1〉2”，因为这是一种分体式设计方案，其好处则是极大的降低了成本。不另购无线投影网关的时候，投影机它就是一台普通的产品，当需要需要无线网络时就可以在不更换投影机的前提下购买相应的无线投影网关。

    智能投影技术

    一般的，我们将智能投影机分为两大类：一是带读卡器的智能投影机，二是网络智能投影机。二者除了都能够脱离PC 机自行工作，而后者还可以直接进行互联网投影，并和PC 相连同样也可以进行智能投影。

    现阶段，智能投影一般都能够自动完成打开镜头盖、寻找信号、调整像素、抬高投影角度、聚焦、梯形矫正等多种功能，使用者只需接好投影电源，连接电脑或其它信号源，按下投影机开关，投影工作很快就能自动进行了，使用者就不需要再费什么心了。

    还可以再介绍一下实时聚焦功能，它能借助于投影机前端的测距传感器以及快速的处理芯片和灵敏精确的驱动马达，用户随时改变投影机与屏幕间的距离，需任何人工调整和操作，投影机便会快速自动聚焦，这也可以算是一种智能技术。

    数码摄像投影技术

    为了满足进行实物投影的需要，近些年，很多投影机都搭载了数码摄像投影功能，最著名的则是东芝的数码摄像臂教育投影。

    这种摄像投影技术又叫做移动数码摄像投影技术，它是指将需要展示的实物直接通过投影机进行大屏幕投影而无需任何其它设备的功能。该技术的原理就是，通过一个专门设计的摄像头将物件的影像直接摄取下来，并将模拟信号直接变成数字信号，再将数字信号快速输入投影机以完成演示输出。

    采用了移动数码摄像投影技术的东芝投影机搭载了一条拥有高达81万像素的数码摄像臂，其数码摄像功能能为广大用户提供超过普通数字展台40-50万像素的高分辨率。这样高清晰的彩色投影，能够满足教学、商务展示、行业应用等各类用户、各种层次的需求。

    此外，这种摄像投影功能还可以实现手写信号和计算机信号叠加的投影显示，操作者可以边演示边做标注，让即拍即投、人性化的教学得以轻松实现，这也会让我国普遍较为枯燥的教学授课变得更为生动、活泼，互动效果也更为明显。

    内置融合技术

    大家都清楚这一点，无割裂感觉的整幅画面总是会带给人们完美的视觉享受，靓丽的画面更能带来美妙的视觉冲击，更高的分辨率在提高清晰度的同时，还能使人们感受到细微显示的魅力。在大型的演示场所，单台投影机所打出的画面无论从亮度、分辨率、投影距离等， 都无法实现使用户感到满意的效果。因此，由多台投影机通过拼接所实现的大范围高亮度显示方案，就成为众多专业用户心目中的首选。

    这样的话，就离不开投影机内置融合技术了，它又被称为投影边缘融合技术，是由投影拼接方式原理发展出来的，一般可以分为两类：

    利用融合处理器融合，也就是把“形成边带”与“α亮度衰减技术”集成在一台处理器内；利用投影机内置处理融合，投影机内置的处理融合一般只包含“α亮度衰减技术”。所以还需要外部设备来“形成边带”。

    从原理上看，两种技术非常相似，但是在实际效果上还是有差别的，一般的，我们认为后一种融合技术的效果会更好一些。

安全防护技术

    目前很多投影机厂商都推出了投影机的保护技术，我们可以将其大体分为两类，一是预留锁孔，可加装防盗锁，将投影机捆绑锁定起来；二是设置密码，我们为投影机设置启动保护密码、用户标识保护密码或定时保护密码三种类型，并能够将学校或者公司的名称、地址作为启动屏幕时的身份识别，他人是无法删除的。

    还有一些投影厂商为投影产品内部集成了一个特殊的安全防护技术，用户可将仪器在工作状态下数小时后自动“ 关闭”，且只有在输入正确的密码后才能重新启用投影机，非法用户则无法使用，这也是非常有效的。

    看了上面的介绍，相信大伙儿对投影产品上一系列的热门技术，有了一定的了解，这对消费者把脉投影市场，认清自己到底该买什么投影产品是会有帮助的。

    总之，随着各类投影厂商的不断创新和技术进步，投影产品正变得越来越对人们的胃口。是这样的，科技的发展当然会促进投影机的不断更新、不断前行，功能也会更加完善，使得投影产品具有更高的性能指标、投影能力，具备更长的使用寿命和更人性化的使用设计。相信在不久的将来，上述一系列技术还会有新的替代者面世，这也将有利于投影机变得质量更高、使用更方便，也会更加经久耐用，当然也会更有利于投影产品的普及。