投影機核心顯示技術

    眾所周知，投影機是近些年發展極為迅捷的高科技產品。隨著教育信息化進程的加快，各類學校都在加大教育經費的投入，投影機已經成為日常教學工作的必備工具，教育市場甚至有趨于飽和之勢；與此同時，各種商務演示活動廣泛開展，入門級經濟投影產品也是如雨后春筍般涌現；家用投影市場的拓展也已然步入正規，再加上奧運會的刺激，工程類投影產品的普及速度也超出了人們的預期，這些都使得投影機的市場潛力在進一步加大。

    我們可以注意到，當前的投影產品比之以前，已經更具針對性，可以滿足各類不同應用人群的需求；更重要的是，大多數廠商都在加快技術更新、加大創新力度，突出自身優勢，盡量避免同質化，這也將更為有效的促使投影市場的繁榮和發展。

    本文則是向大伙兒介紹一下這一兩年在投影機上出現的一些新技術，包括投影產品的核心顯示技術、亮度和色彩控制技術、個性化使用技術以及安全防護技術等等。也可以這么說吧，筆者介紹這些主要是面向菜鳥級的消費者，如果您對投影機這些年的發展動向不甚了解，看完本文后，對您選機購機應該會有幫助。

    目前，投影機市場上的核心顯示技術包括LCD、DLP、Laser、LCOS（SXRD索尼） 和GLV等。通常講的LCD投影實際上是透射式LCD，也就是液晶板式LCD。它含有三片獨立的LCD液晶板。信號源來的圖像經過模數轉換和處理電路，被分解成紅、綠、藍(R、G、B)的灰度級圖像，分別加載到三塊單色的液晶板上。利用燈泡光源，通過分光鏡形成束光，再把三束光在合成棱鏡中會聚，通過投影鏡頭放大就能在屏幕上產生全彩色圖像。

    DLP顯示技術則采用的是DMD數字微鏡器件，DMD芯片是一種復雜的光開關器件，它的表面通常有多達50-100萬個鉸接安裝的微反射鏡組成矩形陣列，一片微鏡對應一個像素，利用采用數字光處理技術調制視頻信號。其色彩一般采用包含紅、綠、藍，并由夾有透明濾色鏡的色輪來完成的。色輪位于燈光和DMD芯片之間，使光線呈紅、綠、藍交替出現，進而主動調節光線，使產生的圖像投影到屏幕上。

    目前大部分DLP投影機都是單DMD 芯片的，而3DMD 芯片的DLP投影機由于價格高昂，普及程度很低，僅應用于高端數字影院之上。

    重點介紹一下新興的LCOS技術，本質上講，LCOS屬于新型的反射式 LCD投影技術，亦被稱為液晶光閥LCD，屬于反射式LCD，與通常的透射式液晶顯示有明顯的區別。

    它采用CRT管和液晶光閥作為成像器件，是CRT投影機、液晶、光閥相結合的產物。首先由CRT輸出的光信號照射到光電轉換器上，將光信號轉換為持續變化的電信號；外光源產生一束強光，投射到光閥上，緊隨光閥的偏振濾光片將濾去其它方向的光，只允許與其光學縫隙方向一致的光通過，并與CRT信號相復合，進而投射到屏幕上。

    與傳統的LCD相比，LCOS可以實現更高的亮度，反射液晶板甚至可以進行全反射，而開口全關時可以實現零反射，所以說對比度也更高。所以，它一般多應用于工程液晶投影顯示，適合大規模的公共演示場所。

    Laser激光顯示技術則是通過顯示元件直接將激光投射到屏幕或墻上，沒有LCD 的液晶板老化問題，也不會出現DLP 的色輪問題，而且可以獨立做到像火柴盒那么小，可內置于手機、PDA、游戲機、甚至是車載設備當中，在未來擁有廣闊的應用前景。

    與LCOS和索尼的SXRD類似，GLV( Grating Light Valve)技術同樣是影院級顯示技術， 它們最大的共同點是分辨率和對比度都很高，更多的是適合高端數字應用，如數字電影院、大型公共演示設備的組建當中。

    投影機的強光感應技術(DLV)

    早期的投影機都有一個通病，那就是燈泡的亮度不夠，與室內光線不能形成較高的亮度比，無法在室內正常光線下顯示高質量的畫面，因而很大程度上限制了其使范圍。

    要想根本解決這一問題，就要在光源上下功夫，以提高光源的亮度，現在很多投影機標稱亮度已經達到或超過3000流明，即便是一些入門級娛樂機，其亮度都在2000流明以上，亮度不夠這一問題已經基本得到解決。然而，亮度上去了，散熱量也就大了，這則往往會影響液晶片的使用壽命，因此，還得同步改進投影的散熱，這也是頗為麻煩的事情。

    這就可以運用DLV強光感應技術，該技術目前已經發展到了第二代。在強光感應技術的支持下，明亮環境下投影的畫面質量可以等同、甚至超過先前同亮度的投影機影像效果的1.5倍，而且投射出來的圖像色彩飽滿，真實自然。

    DLV技術工作過程則是這樣的，投影機頂部有一個環境光線傳感器( ALS)，能夠自動感應室內光線強弱，從而提高投影機在明亮房間里對色彩的感應度，并把因明亮環境而減弱的顏色分為6 種基礎色分別加以精確地控制，再適時根據房間的光線自動識別并自動調整到最佳狀態，保證強光下顯示的畫面質量和計算機上的畫面質量相同，而且調整過程非常迅捷，不會出現痕跡。

    DLV2則是第二代強光感應技術，它能保證投影投射出更清晰、鮮亮的圖像，即使在明亮燈光的房間中也清晰可見，影像效果和亮度可以輕松超過之前的1.5倍，功能頗為強勁。

投影機的色彩還原技術

    想必大家都應該了解，我們衡量一款投影機的重要指標就是色彩還原的能力，色彩表現能力怎樣可以決定著投影畫面的質量。一般來講，LCD投影在色彩還原能力要較DLP投影出眾。這是因為，DLP 投影大都采用單片DMD，需要采用色輪來完成對色彩的分離和處理，單片DMD投影機色輪在同一時間內一次只能處理一種顏色，因此會帶來部分亮度損失。

    與此同時，由于不同顏色光的光譜波長的固有特性存在著差別，芯片還會產生不同的色彩還原，畫面色彩往往表現出紅色不夠鮮艷的特點。因此, 如何使投影機既具有足夠的顯示亮度，同時又能充分的保證色彩的真實還原便成了眾多DLP 投影機廠商的“心病”，它們也大都在色輪技術的設計和解決方案上動腦筋。目前，比較典型的色彩還原技術有德州儀器的極致色彩技術、明基的黃金色輪、東芝的炫彩輪和惠普的雙色輪技術等。

    極致色彩技術

    咱們知道，單片式DLP投影機的色輪技術雖然使的投影機的成本大幅降低，有利用DLP投影的普及。但它卻使得DLP產品的色彩水準長期位于3LCD液晶投影機之下，德州儀器則在這樣的大背景下推出了極致色彩技術，希望能夠大幅提升單片式DLP投影機的色彩表現。

    這種名為極致色彩技術的色彩處理增強技術誕生于2005年，它在單片式DLP投影機上的應用非常成功。極致色彩技術的本質是采用三原色和三補色結合的色輪，以及適當的色彩調配算法電路，實現單片式投影機顯示性能的提升；該技術還表現在提高光利用率，能提供較高的亮度和優質的色彩表現。

    在紅綠藍三原色基礎上增加了青黃品紅三補色的極致色彩色輪是極致色彩技術重要的組成部分之一。對于這一技術，德州儀器并沒有采取封閉的態度，而是允許廠商提出自己的設計。典型的案例就是，德州儀器與三菱聯合開發了這項技術，并率先在三菱的DLP投影上被應用。

    黃金色輪技術

    明基“黃金色輪”技術無疑是DLP投影技術的一大創新，不但把DLP投影機的演示效果帶入了新的境界，這也一掃民族投影品牌研發能力較弱的形象。

    早在04年，就在大多數DLP投影仍以四節點色輪為賣點的時候，明基就推出了其第一代黃金色輪技術。從DLP投影機的結構來看，其核心成像器件包括光源、色輪、DMD芯片及高解析透視鏡等。投影燈泡發出白光，透過色輪并被分解為紅、綠、藍三原色光線，再投射到DMD芯片上，進而DMD芯片會把光線反射回彩色分光棱鏡，最后由投影機鏡頭在屏幕上重現圖像。

    到了2005年，明基再接再厲又推出了第二代“黃金色輪”技術，旨在為廣大用戶提供更為真實的色彩畫面。主要體現在四個方面上，即是采用了五節點黃金比例色輪、先進色輪涂布技術（A.C.C.T.）、最佳Gamma曲線調校技術、引入Notebook模式和通過國際認證的sRGB模式，確保高質量的影像畫面更準確地投射在屏幕上。

    如今，明基的“黃金色輪”技術已經發展至第三代了，它比之第二代最大的進步在于色彩管理、影像處理器、色輪涂布三項技術的提升，該技術涵蓋了三維色彩管理技術 ( 3D Color Management )、更先進色輪涂布技術 ( Advanced Colorwheel Coating Technology )和10位圖像處理技術 (10-bit image processing )，在色彩還原和圖像處理方面再次有了質的飛躍。第三代技術還糅合了明基最新的軟硬件技術，能讓明基DLP投影獲取比第二代更寬廣的色域與豐富的色階，除了色彩還原能力得到更大提升之外，其圖像處理能力更比一般色輪技術提高4倍，能為廣大投影用戶呈現更為飽和亮麗的色彩與細膩的畫面。

    最后則要介紹一下明基最新的10位圖像處理技術，該技術能準確的呈現10億7千萬種色彩。一般DLP投影所采用的圖像處理手段基本都是8位的，能提供的色彩總量比之明基的10位圖像處理技術所提供的少了許多，擁有了這項出眾的10位圖像處理技術，明基DLP投影就不愁擁有更為豐富的色彩以及更為寬廣的色域，其色彩也是增至10.7億色，能輕松實現更細微的Gamma調整，能讓明基DLP投影的色彩表現更為細膩、準確。

    東芝NCE技術與其炫彩輪

    05年，東芝開發了針對DLP產品的先進NCE（自然色彩增益）技術。該技術是在東芝原有特色的調色板技術和旋彩輪技術的基礎上，將投影機色域覆蓋率和色彩飽和度進一步提升，讓圖像的色彩表現更加鮮明、純正而且自然，也為DLP投影機在探索真實完美影像提供了新的路子。

    重點介紹一下旋彩輪技術，該技術核心就是五段式色輪DDR－DMD芯片和主板上的“調色板”技術。它采用的了DDR DMD芯片，應用了五段色輪技術（RGBYW），可以增加黃色色段，使光利用率提高，大大提升了色彩的飽和度，使畫面更加鮮艷柔和；微鏡傾斜角度從10度增加到12度，反射效率也更高，亮度還可以提升20%；芯片的雙倍視頻輸入使得數據傳輸速度更快，視頻效果更為明顯；DMD的像素由XB技術轉換到FTP技術，能有效提高圖像的穩定性和處理速度，而且像素間距更小，有效像素面積增大。

    到了06年，NCEII自然色彩增益技術對投影機的色彩展開了更進一步的修正和補償，可以顯著提升色域覆蓋率，尤其大大提升黃色的色調和飽和度，更是通過對紅色和綠色色坐標的調整、亮色分離、智能補償等功能，使機器的色域覆蓋率得到了極大地提升，這也確保了輸入源信號的真實再現，畫質提升也就是很自然的事情了。

    在07年夏季，東芝全新的NCEⅢ自然色彩增益技術絢麗登場，較之前兩代技術，這項最新技術的進步還是表現在對灰色度的表現力上，一代、二代NCE只是在微鏡下增加了黑色金屬層（DM3）吸收反射光，圖像對比度可達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現力，進一步增強了機器的對比度和投影畫面的層次感，讓投射出的影像更為純正、自然。

    雙色輪技術

    雙色輪技術是惠普公司的專利技術，顧名思義，它采用兩個色輪，用戶可以自行選擇使用哪一個色輪進行投影工作。當使用四色段色輪時，投影就能夠提供清晰亮麗的演示效果；當使用六色段色輪時，則可以提供影院級效果的色彩表現水平。

    但雙色輪技術實現成本過高，只能讓用戶在一臺投影機上對亮度和色彩進行取舍，并不能真正做到亮度與色彩兼得，所以其應用還不太寬泛。

    控制對比度——光圈連動技術

    對比度是投影機所投影出的畫面最亮與最暗區域之比，主要體現在灰度層次和色彩層次上。一般來說對比度越大，投影圖像就越清晰，色彩也越鮮明艷麗；反之，對比度越小，整個投影畫面就會顯得有些“發懵”，而高對比度也是目前投影機發展的大方向之一。

    我們知道，LCD投影比之DLP，在色彩還原上強了不少，對比度則是其一大通病，特別是在中低端產品上面。而光圈連動技術卻能夠幫助LCD投影盡可能提升對比度，新場景亮度連動調整光圈“ADVANCED IRIS”在明亮場景時光圈打開，黑暗場景時光圈關閉，這樣就能顯著提高動態對比度，并進一步提升黑色表現力。

人性化使用技術

    現如今，投影產業的發展已經越來越快，各品牌間的競爭也是日益激烈，而且消費者對投影機的要求也是越來越高。往日那些傳統的功能已經不能充分滿足時代的需要，很多投影廠商認識到這些，開始在人性化設計上花費心思。于是，一時間多種人性化的使用技術如雨后春筍般冒了出來，這不但可以為消費者提供不少方便，還可以使得投影產品減輕了同質化。

    無線投影技術

    無線投影是指投影機通過標準的無線傳輸協議與局域網相連，從而實現在局域網內管理、控制、故障診斷等等。與無線投影機處于同一局域網內的電腦通過授權可以對投影機實現操作。

    目前，無線投影有兩種連接模式：一是投影機內置無線網卡，即是通常所說的簡單連接模式(Easy connect mode)，電腦通過無線網卡直接和投影機的無線網卡建立信號傳輸，中間不需要其他設備。用戶一般通過計算機上的專用無線網絡管理軟件來管理無線網絡，進而完成無線網絡投影，這種方式在目前的產品中應用最為普及，目前市場上的大多數無線網絡投影機產品都是基于這種方式，比較知名的是愛普生EMP-1815、松下PT-PX770NT、東芝TDP-TW355等。

    二是采用專門的外置無線投影模塊，即是通常所說的接入點連接模式(Access point mode)，電腦通過無線網卡與投影機建立信號傳輸，外置無線投影模塊內置無線網卡，負責無線網絡通訊管理，將接收到的顯示數據轉換為投影機可顯示的顯示信號傳送到投影機，而同樣計算機端需要專門的軟件來管理無線網絡和投影。典型的例子則是合勤科技推出的無線投影器型號為WPA-1000，該產品采用802.11b/g 無線高速接入，可以提供高達54Mbps的無線傳輸速率，主要面向普通的商務和教育應用領域，能極好地融入各類網絡辦公投影演示環境之中。

    相比較而言，第一種內置無線網卡這種方式具有智能化程度高、獨立性強、一體化程度高的優點，而且其開發設計也相對較完善，但它的設備成本非常高，價格則是制約其發展的最大因素；而第二種外置無線投影模塊的連接系統則更為簡單靈活、通用性也更強，而且其成本相對較低，筆者認為這種模式堪稱是“1+1〉2”，因為這是一種分體式設計方案，其好處則是極大的降低了成本。不另購無線投影網關的時候，投影機它就是一臺普通的產品，當需要需要無線網絡時就可以在不更換投影機的前提下購買相應的無線投影網關。

    智能投影技術

    一般的，我們將智能投影機分為兩大類：一是帶讀卡器的智能投影機，二是網絡智能投影機。二者除了都能夠脫離PC 機自行工作，而后者還可以直接進行互聯網投影，并和PC 相連同樣也可以進行智能投影。

    現階段，智能投影一般都能夠自動完成打開鏡頭蓋、尋找信號、調整像素、抬高投影角度、聚焦、梯形矯正等多種功能，使用者只需接好投影電源，連接電腦或其它信號源，按下投影機開關，投影工作很快就能自動進行了，使用者就不需要再費什么心了。

    還可以再介紹一下實時聚焦功能，它能借助于投影機前端的測距傳感器以及快速的處理芯片和靈敏精確的驅動馬達，用戶隨時改變投影機與屏幕間的距離，需任何人工調整和操作，投影機便會快速自動聚焦，這也可以算是一種智能技術。

    數碼攝像投影技術

    為了滿足進行實物投影的需要，近些年，很多投影機都搭載了數碼攝像投影功能，最著名的則是東芝的數碼攝像臂教育投影。

    這種攝像投影技術又叫做移動數碼攝像投影技術，它是指將需要展示的實物直接通過投影機進行大屏幕投影而無需任何其它設備的功能。該技術的原理就是，通過一個專門設計的攝像頭將物件的影像直接攝取下來，并將模擬信號直接變成數字信號，再將數字信號快速輸入投影機以完成演示輸出。

    采用了移動數碼攝像投影技術的東芝投影機搭載了一條擁有高達81萬像素的數碼攝像臂，其數碼攝像功能能為廣大用戶提供超過普通數字展臺40-50萬像素的高分辨率。這樣高清晰的彩色投影，能夠滿足教學、商務展示、行業應用等各類用戶、各種層次的需求。

    此外，這種攝像投影功能還可以實現手寫信號和計算機信號疊加的投影顯示，操作者可以邊演示邊做標注，讓即拍即投、人性化的教學得以輕松實現，這也會讓我國普遍較為枯燥的教學授課變得更為生動、活潑，互動效果也更為明顯。

    內置融合技術

    大家都清楚這一點，無割裂感覺的整幅畫面總是會帶給人們完美的視覺享受，靚麗的畫面更能帶來美妙的視覺沖擊，更高的分辨率在提高清晰度的同時，還能使人們感受到細微顯示的魅力。在大型的演示場所，單臺投影機所打出的畫面無論從亮度、分辨率、投影距離等， 都無法實現使用戶感到滿意的效果。因此，由多臺投影機通過拼接所實現的大范圍高亮度顯示方案，就成為眾多專業用戶心目中的首選。

    這樣的話，就離不開投影機內置融合技術了，它又被稱為投影邊緣融合技術，是由投影拼接方式原理發展出來的，一般可以分為兩類：

    利用融合處理器融合，也就是把“形成邊帶”與“α亮度衰減技術”集成在一臺處理器內；利用投影機內置處理融合，投影機內置的處理融合一般只包含“α亮度衰減技術”。所以還需要外部設備來“形成邊帶”。

    從原理上看，兩種技術非常相似，但是在實際效果上還是有差別的，一般的，我們認為后一種融合技術的效果會更好一些。

安全防護技術

    目前很多投影機廠商都推出了投影機的保護技術，我們可以將其大體分為兩類，一是預留鎖孔，可加裝防盜鎖，將投影機捆綁鎖定起來；二是設置密碼，我們為投影機設置啟動保護密碼、用戶標識保護密碼或定時保護密碼三種類型，并能夠將學校或者公司的名稱、地址作為啟動屏幕時的身份識別，他人是無法刪除的。

    還有一些投影廠商為投影產品內部集成了一個特殊的安全防護技術，用戶可將儀器在工作狀態下數小時后自動“ 關閉”，且只有在輸入正確的密碼后才能重新啟用投影機，非法用戶則無法使用，這也是非常有效的。

    看了上面的介紹，相信大伙兒對投影產品上一系列的熱門技術，有了一定的了解，這對消費者把脈投影市場，認清自己到底該買什么投影產品是會有幫助的。

    總之，隨著各類投影廠商的不斷創新和技術進步，投影產品正變得越來越對人們的胃口。是這樣的，科技的發展當然會促進投影機的不斷更新、不斷前行，功能也會更加完善，使得投影產品具有更高的性能指標、投影能力，具備更長的使用壽命和更人性化的使用設計。相信在不久的將來，上述一系列技術還會有新的替代者面世，這也將有利于投影機變得質量更高、使用更方便，也會更加經久耐用，當然也會更有利于投影產品的普及。