投影机视频四大相关技术

HiFi秀 | 2017-6-20

家用投影机与商用投影机的区别是很多消费者关心的话题,是不是低亮度、高对比度代表家用投影机,高亮度、低对比度就代表商用投影机呢?其实不然,家用投影机中也有高亮度产品,如三洋PLV-70的亮度就高达22ANSI流明;商用投影机也有高对比度产品,例如BenQ新一代的PB系列产品对比度全部高达2000:1。事实上,家用投影机的对比度不能低,商用投影机的亮度不能低,这才是两者参数上较为明显的区分。然而,参数只是表面现象,我们要挖掘更高层次的本质。家用投影机,又称视频投影机,之所以这样称呼,是因为大多数家用投影机都具备了多种多样的视频相关技术,便于让用户更好地欣赏视频画面带来的享受。这其中,有四种优化技术尤为关键,一台真正的家用投影机必定会采用其中的一种或几种。 

视频效果优化技术

方向性关联的隔行扫描技术DCDi(Direction Correlational Deinterlacing)是美国Faroudja公司的专利视频处理技术。通常标准的隔行扫描视频信号通过逐行扫描显示设备时,图像边缘会产生变形,DCDi技术能够消除这种变形,获得更光滑、更自然的视频图像效果。(如下图)

DCDi应用于家庭影院投影机产品的具体表现为:DCDi斜线矫正技术有效消除画面上的锯齿毛边,使画面更加逼真;进行运动图像补偿;准确实现电影胶片制式信号转向投影机数字视频信号;可以及时插补转换过程中帧幅色,保证画面稳定、流畅;抑制串色干扰功能,消除在投影画面上经常出现的串色现象。

DCDi技术已用于数字电视、投影显示、DVD播放机等设备,为大众消费者和PC显示市场提供家庭影院的新感觉。Faroudja技术已经被世界上许多知名的消费电子产品厂商所采用,如NEC、三洋、SONY、松下、富可视、三菱等等。除了DCDi以外,还有一些投影机生产商自主研发的视频优化技术,如东芝的调色板技术等,但效果均不如DCDi改善明显。

DCDi技术是最高级的视频优化技术,效果也最好,然而并不是所有家用投影机都具备DCDi技术,相反到有不少商用投影机采用了DCDi技术,这是因为具备DCDi技术的FLI2200这一颗主流外置逐行处理芯片成本过高,而家庭用户往往比较在意价格,商业用户到是不太在乎用价格来换取一些效能上的提升。通常低端家用投影机并不具备DCDi技术,高端家用投影机很多都具备DCDi技术。这其中有个特例,就是富可视的X1,它作为一款售价13999元的低价DLP投影机却具备了DCDi技术。可能有人认为它属于商用投影机,其实它和富可视真正的家用投影机ScreenPlay4800出自同一生产线,只在出厂设置略有差别而已。

正是因为有了DCDi技术,才使得一些商用投影机也可以作为家用,这其中的杰出代表就是富可视、三菱和NEC三家厂商。它们很喜欢推出具备DCDi技术的商用投影机,这也是为什么它们的商用投影机视频效果要远超一些其他厂商的同级产品的缘故。可是,仅仅具备DCDi技术还不能使商用投影机变成家用投影机,这是因为除了视频效果优化技术以外,还有很多技术也是家用投影机所必需的。

校正调整技术 

受投影机光学原理所限,投影出来的画面无法做到标准的矩形,当投影角度不同时,会表现为垂直梯形失真或水平梯形失真,与CRT显示器所类似。这时就要用到一些校正调整技术。

绝大部分家用投影机视频校正芯片供应来自美国Pixelworks公司。(如下图)现在有PW16X、PW26X和PW36X三个系列的多款芯片可以用于不同档次的投影机,它们全都内置数字垂直梯形校正功能,PW265和PW36X系列芯片还同时内置数字水平方向梯形校正功能。这几个系列的芯片支持的显示精度最高可以达到UXGA,内置CPU和内存,支持相对美观的图形化OSD菜单,支持Video处理,有的还具有画中画等图像处理功能。目前用于家庭影院投影机的芯片功能可以支持:30度水平垂直的梯形校正(技术上可实现45度)、半自动梯形校正(四角式定位)、自动梯形校正、小角度的处理功能、不断增加的处理速度等。

在前几年,具备梯形校正功能的投影机寥寥无几,现而今,垂直及水平梯形校正成了中高档投影机所必备的功能,好一点的产品甚至支持自动梯形校正。这一方面是投影机进入了功能化时代,拼亮度、拼价格的时代已经过去;另一方面也是因为视频校正芯片的进一步低成本化。

在这方面,家用投影机又一走在了商用投影机前面。由于梯形校正功能或多或少会对边角处的画质产生影响,家用投影机研制出了光学移轴功能,使镜头可以上下左右调校角度,即使投影机不正对屏幕正中,也能保证像场的平整。采用光学移轴镜头可以在很大程度上降低对有损画质的数字式梯形校正的依赖,使安装和放置投影机更自由方便,完全不受家居环境的限制。开其先河的就是三洋经典家用投影机PLV-Z1/Z1BL/Z100C,而将其发扬光大的仍是三洋的后续产品PLV-Z2。现在很多家用投影机都具备了类似的镜头移动功能。

防漏光技术

投影机是主动发光的显示设备,其用作发光源的灯泡亮度非常高,热量也很大,为了散热所以投影机很难做到完全密闭,这样就不可避免地导致了光源泄漏。出现这种情况光路损失还是小事,主要是泄漏出的亮光会干扰投影时的效果,甚至会影响观众欣赏视频时的心情。所以,一台家用投影机一定要遮光良好。

2002年下半年,松下电器发表了防止家用投影机的冷气扇泄漏光源灯光的“遮光扇”。这种风扇的构造就像将2枚普通风扇叶轮结合起来一样。2个叶轮在固定时为避免重叠采取了稍微错开的设计,从正面看不到缝隙。这样,在旋转及停止时可以防止投影机内部的灯光通过扇叶缝隙向外泄漏。此前,很难一次挤压成形结构如此复杂的风扇。“遮光扇”的特点在于成功地将2个普通叶轮组合在一起。

为防止光源灯光外泄,多数家用投影机设计中使用栅格状盖子来覆盖通风口。但这也带来一些负面影响:风通过栅格状盖子时产生的风声,会出现噪音指标增加,并降低空气交换能力。这就需要投影机具备更高水平的降噪技术。

噪音处理技术

商用投影机由于使用多在空间较大的会议室、教室、礼堂、商场等,这些场所对噪音的敏感性不强,而且演示时观众还会与演讲者进行互动,因此几乎不会察觉到投影机工作时产生的噪音,多数商用投影机的噪音值都在34分贝以上。

家庭影院投影机的放映环境则对降低工作噪音的要求比较高,大多数家用产品的工作噪音在30分贝左右。为此,供应商的设计人员开发了不同原理的降噪技术。比如:三菱设计了离心式风扇并在气室中涂上吸音层,噪音在内被吸改,将风扇前置到机器的中央部分,减少观众所受的噪音干扰;Sony则采用加长的通风管工艺减低风扇噪音等等。

目前,业界最安静的投影机当属三菱LVP-D2010,由于其采用密闭结构的光学系统和低噪音风扇,以及在内侧配置具有高性能吸音材料的可折弯的吸气导管,实现了在低亮度模式时为23dBA、标准模式时为28dBA的低噪音性能,从而达到业界最高水准。

总结

以上四种视频相关技术可以作为了解家用投影机的窗口,并不是说商用投影机就不能具备这些技术,商业用户也一样希望能够欣赏到赏心悦目的视频画面,如果投影机的亮度调节范围能够做得更大一些,相信家用投影机与商用投影机的差别会越来越小。作为性能最强的大屏幕显示设备,投影机的潜力还没有被完全挖掘出来,激烈的市场竞争会迫使厂商相继推出更先进的投影优化技术,投影机的明天必定可以更好。

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