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玩投影,进入“黑幕”时代

来源:投影时代 更新日期:2015-08-17 作者:萧萧

    玩投影,进入“黑幕”时代

    一套好的投影系统如何定义呢?一般的认识是“好投影机”占据决定性地位。但是,笔者不同意这种观点。

玩投影,进入“黑幕”时代

    在暗室条件下,即小黑屋模式下,采用较好的投影机和投影幕布,二者对最终画面效果的影响在7:3这样的。如果采用好的投影机和不好的幕布,二者对画面的影响比例可能会是5:5甚至更低。

    在明亮的光照条件下,即一般所说的白天室内,不加遮光条件的情况下,无论采用何种投影机产品,幕布都是最终决定整个系统显示效果的最大变量——至少占据7成以上的分量。这是高档视听工程、专业电影院和工程显示行业,屏幕价格能非常高昂的核心原因所在。

    但是,在普通的家庭、教育和会议室领域,好屏幕一直是一个“奢侈品”级别的话题。不过激光电视产品的出现,却改变了这一点。无论是海信、仪电,还是奥图码这些激光电视品牌都在强调“明亮光照条件下”的产品显示效果。这种应用诉求,正在促进一个属于“黑幕”的普通消费投影时代的到来。

    投影显示中,屏幕都做了什么

    对于投影显示中,屏幕的重要性,很多消费者并不明白:因为,很多人是投射到墙壁上来使用的。对于这样的用户,他们往往视幕布为“无物”。但是,真实的情况是幕布的效果格外重要。

    首先,幕布也有分辨率这个参数。只有当幕布的分辨率显著高于投影机分辨率的时候,投影系统才能显示出清晰的画面。如果幕布分辨率显著低于投影机的分辨率,那么再好的投影机也只能投射出“马赛克”式的画面,更不要提高清效果、4K等概念了。幕布的分辨率,就是幕布上最小的光学结构的尺寸。如果是背投影电视、或者树脂硬幕,消费者可以观察到屏幕上规则的几何柱体;而一般的白塑幕、玻珠幕,则是观察到不规则的表面凸起和凹陷。

    第二,幕布的另一个关键参数是可视角度。幕布的可视角度没有对应的投影机参数。幕布可视角度是由幕布最小光学结构的几何形状决定的。幕布可视角度往往还与画面的亮度均匀性、不同视角下的亮度、对比度和色彩效果有紧密关系。提高幕布的可视角度要比提高幕布的分辨率技术含量更高。

    第三,幕布的反射效率。投影幕布的基本工作是反射投影机投射的光线。那么是不是反射效率越高越好呢?如果是在没有环境光干扰的情况下,高反射率意味着高亮度。但是,如果在环境光干扰比较强烈的背景下,简单的高反射率则意味着画面对比度严重下降、色彩失真,甚至失去投影画面的观赏价值。因此,幕布反射率的选择要结合使用环境来确定。

    第四,幕布的对比度增强设计。幕布提升对比度的方法主要有两种:一是降低放射率,二是定向反射。目前高档幕布采用的方法是通过精密的光学结构设计,处理不同入射角度光线的反射与吸收规律,达到有效减少正常观赏角度下,环境光线干扰的作用。但是,无论在优秀的对比度增强设计,都绕不开更深的幕布颜色与损失部分亮度指标两个特征。这也就要求使用高对比度屏幕就要对应采用高亮度投影机。

    第五,幕布的亮度增益——这是一般情况下消费者最爱提到的屏幕参数。幕布增益的原理与可视角度正好相反。高增益幕布通过在屏幕投影的正向方向增强反射效果,提高正面视角内的画面亮度。这种屏幕更多适用于投影机自身亮度不足的情况,且对可视角度、色彩、亮度均匀性、对比度效果均有明显的损伤。

    第六,幕布也会影响最终成像的色彩倾向。很多幕布并不是纯正的白色到纯正的黑色之间的一个色阶,而是有或暖、或冷,或黄、或蓝色彩倾向的产品。这样的产品在反射不同原色、不同波长光线的时候,反射率并不一致,进而导致最终画面的色彩出现倾斜。

    综上所述,在一个投影系统中,幕布从分辨率、亮度、对比度、色彩、色感倾向、画面均匀性等很多层面显著影响画面的显示效果。在完全相同的环境下、完全相同的投影机,采用几十元、几百元、几千元不等价位的屏幕,所呈现的画面效果差异很可能是天壤之别。

    激光为何能开启“黑幕”时代

    作为投影系统的两大决定性组成部分:投影机和幕布的技术发展一直互相影响。其中,投影产品的技术进步和应用发展起到了决定性的作用。幕布则按照投影显示的市场需求,不断调整自己的发展方向。

玩投影,进入“黑幕”时代

    如,在数字投影的早期阶段03-05年,数字投影在教育和商务场合应用的拓展,使得小空间、短距离内、大可视角度的观赏需求变得明确。这一阶段导致了幕布可视角度技术的发展,高可视角度屏幕因此而成熟,并从传统的工程与影院显示幕布中脱颖而出。

玩投影,进入“黑幕”时代

    再例如04-06年之间,由于早期数字投影亮度往往不足,高亮度产品价格昂贵,高增益投影屏幕获得很好的发展。通过提供屏幕增益,这样的投影系统优先满足了最核心的参数:亮度的应用需求。

    但是,在08年之后,随着投影机亮度技术的突破,特别是2014年以来,高亮度激光投影技术的普及化,高增益产品不再是市场宠儿。高增益产品反而因为其对许多重要投影效果的负面影响而逐渐退出主流市场。中低增益配合高对比效果的屏幕、甚至是负增益屏幕开始逐渐受到市场的欢迎。

    同时,2010年之后全高清投影产品在工程领域的发展,以及最近4K产品的大量出现,高分辨率的屏幕技术再次成为市场重视的方向。尤其是在100-150英寸幕布上,满足4K分辨率下的显示效果,正在成为高档屏幕的必备“技能”。

    总之,投影技术的进步决定了幕布技术的发展方向。激光投影的普及,使得高亮度投影门槛进一步降低,留给幕布设计的亮度空间变得更大。这促进了幕布向“黑色”方向的发展。

    一方面,传统汞灯产品的起始亮度数值是1000流明以下,而激光产品的起步点直接是2500流明左右。市场主流激光电视往往亮度在3000流明以上。同时,由于色彩纯度方面的优势,同等亮度的激光投影机实际画质效果相当于1.2-1.3倍亮度的传统汞灯产品。这两点的不同,导致激光投影时代,是一个天生的高亮度投影时代。

    另一方面,一般情况下消费市场需要的画面亮度并未随着激光的出现而变化:家用、商务、教育市场,一般显示画面的均值亮度需求是每平米画面上250-700流明。这样的应用几乎占据了投影机产品85%的销量。对此,消费者可以看到,投影机实际亮度比多数需求高很多。为什么呢?因为投影机的亮度要在整个外光路中大量损失,同时还要均匀分布在整个屏幕画面上——60英寸接近一平米,120英寸已经是4平米。因此,可以看到对于亮度已经普遍上升到3000流明的激光投影机,满足一般性应用之后,亮度还有很大的富裕。

    激光投影技术,实质性的带领投影产业进入“亮度充足”甚至是过剩的时代。这些富裕的亮度怎么处理呢?答案是,给予了屏幕设计上,更多的考虑画质效果的空间。

    尤其是对于激光电视,商务、教学等需要明亮光照条件下使用的场合,富裕的亮度可以让厂商采用更高对比度效果的屏幕,而不是更高反射率或者增益效果的屏幕。

    在家庭这种实际观看人数有限的环境中,甚至可以将中低增益效果、激光的高亮度输出、高对比度效果三个屏幕因素融合,达成明亮环境下,出色的画质表现——这是目前激光硬幕电视普遍采用的方案。另一个方案是,深色,或者黑色高吸收率屏幕和3500流明激光投影结合,实现采用普通软幕布的一定系统经济性。

    无论哪种系统构建方案,更高色彩效果和亮度的激光投影技术都在促成幕布行业越来越重视对比度效果。而此前一直是重心的,与增益与反射率对应的亮度效果则已经告别历史舞台,成为过剩技术。

    “黑幕”时代,幕布产业正在迎来新机遇

    假设亮度提升15%,效果提升35%的激光投影机、激光LED光源混合投影机完全取代汞灯投影产品,在投影市场总规模不变的情况下,超过半数客户选择高画质的高对比度“黑幕”,例如SI(Black Diamond )黑钻石幕布等,由此屏幕产业的产值则将至少增加一倍以上。

玩投影,进入“黑幕”时代

    因为,高对比度屏幕的市场价值至少是传统白塑、玻珠这等对比度效果一般的屏幕的2-5倍以上。或者说,更多的为市场提供高对比度效果的屏幕,是投影幕布产业告别此前多年简单价格战,获得二次发展的核心机遇。这样的机遇不仅存在于家用市场,也存在于商务、教育市场、工程市场;不仅是硬幕的市场机遇、也是各种软幕的市场机遇。

    从投影产业端看,激光等新产品未来突出产品特色和效果优势,多数选择了主机和屏幕的搭配销售。这种销售模式,有利于消费者的一体化选购,也有利于高档屏幕快速的打开市场,获得消费者的认可。

    投影屏幕的消费习惯从“越白越好”到未来的“越黑越好”,是整个投影产业技术进步的缩影和集大成。这种变化更是会彻底改变投影产品应用范畴:投影显示对环境光敏感的困境键可以破解。后者的变化会成为投影产品增量、扩大市场规模的关键动力。考虑到更多的明亮光线下的应用,投影产品未来的市场空间将会翻番。

    笔者认为,到2020年国内投影产业在教育和商用市场被液晶抢占相当部分需求的背景下,也依然有望突破每年300万的规模。其中将有半数以上的产品标准配备高对比度屏幕。这会使得这种高端屏幕的销量在2020年至少达到2014年的100倍。对于这个巨大金矿,投影幕厂商们准备好了吗?

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