你買到是“真4K”投影機嗎?看完這篇文章你就明白了

最近幾年隨著人們對大屏觀影需求的提升,投影機迅速走紅,成為了不少家庭的首選。且伴隨技術的提升,投影機的投射解析度也在逐步提高,從720P到1080P再到現在的4K解析度,投影機所投出的畫面清晰度也得到了大幅提升。

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當我們在選購投影機時,除了關注產品的真實流明度引數外,其真實的投射解析度也是影響觀看體驗的一個重要引數。那是不是隻要關注商品詳情頁所描述的“最大相容解析度”就行了呢?其實還真沒有這麼簡單。不少朋友買到一款標稱是“4K全高畫質解析度”的投影機,但卻發現還不如某些“標稱1080P”的產品。這到底是怎麼回事呢?

兩大投影技術陣營:LCD和DLP

說到投影的真實投射解析度就不得不提投影的核心技術——顯示晶片技術。目前的投影機投影技術主要分為LCD和DLP投影方案兩大陣營。3LCD是日系品牌愛普生、索尼為代表傳統投影儀所應用的液晶透射技術方案;DLP方案是基於TI( Texas Instruments)德州儀器公司的DLP晶片的機械反光陣列方案,因為有著成本低、機器小巧特點,一經推出迅速佔領市場。目前市面主流消費級市場DLP方案已經成為主流。

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談到LCD投影技術就不得不提愛普生。早在1989年愛普生就推出了全球第一臺單片LCD投影機VJR-2000,由此開創了LCD投影機的新時代。從最初的產品時至今日愛普生的LCD投影機已經有了十多年技術積累,投影技術也從最早的單片式發展成現在的3LCD式,憑藉此項技術獨步投影機市場10多年,直到1996年DLP方案的出現,才終結了LCD技術一加獨大的局面。

投影機的成像原理及解析度增強技術

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3LCD成像原理

說完歷史,來看看3LCD這個技術,大家先看這張圖,從圖上大致應該就能理解3LCD的原理了。將燈泡發出的三原色光分解成R(紅)、G(綠)、B(藍)三種顏色,然後透過LCD來獲得影象,因為光源持續透射,所以三色彩可以持續產生,並且將其分別透過各自的液晶板(HTPS方式)賦予形狀和動作,這樣一來在顏色、亮度方面要比DLP方式的投影機好上不少,而且還沒有DLP上的“彩虹眼”問題。

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但也不是說沒有缺點,比如普遍採用3LCD的投影機解析度都不會特別高,主流基本在1080P解析度,而且還容易存在LCD老化問題,同時LCD的開口率不高,黑場不能做的足夠黑,導致對比度相對較低。不過好在愛普生還有動態光圈技術來提升動態對比度。

由於此項技術一直被愛普生和索尼牢牢掌握,所以一般都是日系廠商在用,比如三洋、日立、松下、NEC、夏普等。在投射解析度方面,考慮到大尺寸LCD芯片價格昂貴,並且產品體積也比較大,所以市面主流家用產品均為1080P水平,一些高階產品也是透過“畫素移位技術”達到所謂4K解析度標準。

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畫素移位技術技術

具體來說就是將原始解析度1920x1080的影象掃描投射到螢幕上,晶片新一輪重新整理時,光學折射板來回振盪,每幀對角將最終影象對角移動半個畫素一次,從而使螢幕上的有效畫素數增加了一倍。在這個過程中,產生的總畫素為(1920*1080)*2=415萬,這數字是原生4K(3840x2160)畫素解析度的一半,最終讓眼睛看到的其實只是一副要比原來的1080P影象更為清晰銳利的影象。不過,採用這種技術的產品也常被詬病是偽4K。不過,當從正常觀看角度距離看畫面的時候,大多數消費者會很難區分使用原生4K晶片的投影機產生的畫面和使用3LCD畫素移位技術的投影機所產生的畫面。

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3LCD與DLP技術

簡單來說,採用3LCD技術的投影機因為內部結構複雜,提升解析度需要加大晶片尺寸,在體積和成本方面並不佔優,所以只有像愛普生這類日系廠商在用,並且消費級市場裡面萬元以內的產品都是採用DLP技術。比如近兩年很火的極米、堅果、當貝旗下的產品。

這是為什麼呢?簡單來說就是結構簡單,成本相對較低,且成像質量出眾,所以受到了眾多廠家的追捧。

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DLP技術

DLP是“Digital Light Processing”的縮寫,即為數字光處理,也就是說這種技術要先把影像訊號經過數字處理,然後再把光投影出來。而數字處理這裡面就會涉及到一個及其重要的部件,也是DPL方案中核心技術,就是顯示晶片,光反射處理的晶片就是DMD(Digital Micromirror Device)。它目前主要的技術提供商就是TI(Texas Instruments)德州儀器。它的重要程度不亞於相機上的感光元件CMOS。而DMD就是半導體上的一個由數個微型的小鏡子組成的矩陣,每當光照射過來的時候透過電路控制上面的微型鏡面快速的翻轉角度然後就產生了不同的顏色,進而產生影象。

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DMD的大小直接決定了投射出解析度的高低。上文已經說了,DMD就是一堆帶電動機械結構的小鏡子組成的陣列,小鏡子的數量就直接決定了它可以控制的畫素數。更大的DMD尺寸能夠放下更多的小鏡子,所以也就有了更大的DMD擁有更高的解析度的說法。但想要把小鏡子連同附帶的機械結構做到很小是非常困難的事情,所以就出現了和3LCD類似的技術,這個技術就是TI(Texas Instruments)德州儀器的黑科技DLP XPR抖動技術。就是讓晶片移動半個畫素,一幀畫面分多次投影,再利用視覺暫留現象疊加達到更高的解析度。

舉例來說,比如堅果G9採用0。23英寸型號為DLP230NP的DMD晶片。其真實的物理解析度為960 x 540,那它是透過什麼辦法獲得到1920 x 1080的解析度呢?

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DLP XPR抖動技術

透過DMD微鏡的快速切換速度並利用DLP影象處理演算法讓每個微鏡在每一幀期間都能在螢幕上顯示4個不同的畫素,然後就可以顯示完整的1920x1080畫素的影象。而0。23英寸的DMD只要多做一次的投射位移就能達到1080P級別,這個就是我們平常說的抖出來的高解析度。

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根據TI官方這份文件就可以看出,只有採用0。47英寸的DMD才是原生1080P解析度,其它像0。23、0。33的產品均是透過“抖動”技術實現更高的解析度。所以在市面上就出現了採用更小的DMD尺寸的產品卻宣稱自己支援1080P或4K解析度的原因了。

寫在最後

以上就是目前主流投影機所應用到的技術以及具體成像原理,希望透過此篇文章能讓你在選購投影機時有一定幫助。相信隨著技術的不斷進步,投影機在亮度、清晰度等指標將會有大幅提升,市場肯定會有更多精彩的產品。我們在選購投影機時除了關注外觀設計外,還要更多關注其技術原理,才能不被商家忽悠,才能選到一款自己滿意的產品。