投影芯片谁家靓 3LCD 色界激战 DLP

PChome | 编辑: 彭重君 2014-12-07 05:00:00原创 返回原文

前言

条条大路通罗马,对于有意组建大屏幕家庭影院的朋友来说,液晶电视并不是唯一的选择。让我们不妨把目光转向投影机,它们能够轻松投射出60寸以上的大幅画面,但价格确相当大大低于同尺寸的液晶电视,在性价比方面享有绝对优势。只是由于投影机对于环境有较高的要求,方才没有大规模普及。不过近来超短焦投影机正在迅速升温,对于投影距离的要求大大降低,所以家用投影机也得以迅速发展。

如果你真正开始去深入了解投影机,不用多长时间你就会发现用于描述两种不同的投影机的两个术语:LCD和DLP。它们实际上是两种不同的微显示成像技术。可能甚至在你了解LCD和DLP是什么之前,你就会问这个显而易见的问题--"哪种更好?"答案其实很简单,两者各有所长,它们都拥有超越对方的过人之处,也有自身的局限性。另外一方面,两种技术也都在不断得进步。对于用户来说,最要紧的是判断这两种技术只是无关紧要的因素,还是必须考虑的对象。

技术对比

首先来看看这两种技术的区别,LCD(liquid crystal display,液晶显示)投影机含有三片独立的LCD玻璃面板,分别为视频信号的红、绿、蓝三个分量。每个LCD面板都含有数以万计(甚至上百万)的液态晶体,可被配置为开、闭合、或部分闭合的不同位置来允许光线透过。每个单独的液态晶体本质上都像一个快门或者百叶窗那样运作,代表一个单独的像素("图元")。当红绿蓝三色透过不同的LCD面板时,液态晶体基于该时刻该像素的每种颜色需各要多少,即时地开启和闭合。这个行为对光线进行了调制,从而产生出了投射到屏幕上的图像。

而DLP(Digital Light Processing,数字光线处理)是由Texas Instruments(德州仪器)研发的专有技术。它的工作原理和LCD大不相同。与让光线通过的玻璃面板不同,DLP芯片是一个由数以万计(甚至上百万)的微镜片所组成的反射表面。每个微镜片代表一个单独的像素。在一台DLP投影机中,来自投影机灯泡的光线被定向到DLP芯片的表面,镜片来回改变斜率,要么将光线反射到镜头路径上来开启该像素,要么使光线离开镜头路径来关闭该像素。

DLP成像原理

值得一提的是,在最为昂贵的DLP投影机中,有三个单独的DLP芯片,每个芯片分别对应红色、绿色和蓝色通道。然而,在10000美元以内的绝大多数DLP投影机中,只有一个芯片。为了定义色彩,需要使用一个(至少)包含红色、绿色和蓝色滤镜的色轮。这个色轮在灯泡和DLP芯片之间的光路上旋转,使投射到芯片上的光线的色彩在红、绿、蓝之间不停地改变。微镜片基于在给定的时刻每个像素的三种颜色各需要多少,将光线实时地反射出或者进入镜头路径。这个行为对光线进行了调制,从而产生出了投射到屏幕上的图像。

DLP投影机不需要过滤器,单芯片DLP在设计上也更加简易,不需要考虑多芯片带来的汇聚问题。大多数DLP投影机都有密封的DLP芯片,从而消除了灰尘颗粒落在成像平面上的可能性。而LCD投影机没有密封的面板,因此存在产生灰尘点的可能。这在空气过滤器没有按照使用手册定期清理的情况下尤为容易出现。DLP投影机也不需要过滤器,它拥有密封DLP芯片的DLP投影机,可以无需空气过滤器而正常运行,从而降低了设计成本。

单芯片DLP投影机还免去了汇聚问题,让图像输出更加稳定。所有使用三片式成像器件的投影机,不论是LCD、DLP,还是LCoS,必须要让所有三个器件完美地对齐,这样每个像素的红、绿、蓝三种信息才能实现汇聚。一直以来,这些三片式的系统都会出现未能对齐的情况。时不时会遇到一台刚刚出厂的全新机器存在轻微的汇聚错误。汇聚错误会使投影机的图像柔化,并且产生不应出现的色彩图像错误。

3LCD概念图

当然LCD投影机也有其优势之处,它不仅图像稳定性出色,噪点少,而且随着1080P的进入让3LCD投影机在对比度方面也有了极大的提升。特别是在家庭影院产品方面,具有更佳的性价比。LCD产品在家庭影院市场获得成功的主要关键是其巨大的价格优势。尤其在1080p级别中,LCD产品呈现出物超所值的图像质量。其中一个原因是DLP制造商能够在大多数商用产品上使用更为便宜的2倍速色轮,而在为家庭影院设计的产品上,使用高倍速色轮以及与之配合的更快的电子器件是必须的。

3LCD投影机

家庭影院产品对对比度有更高的要求,所以3LCD厂家一直对于研发高效率的自动光圈系统非常积极,它有助于增加人们在屏幕上感觉到的对比度。虽然DLP从技术上说也可以做相同的事情,但是将进一步提高成本……

此外,老式DLP投影机由于采用了色轮,还会有一种彩虹效应,破坏影像品质。而鉴于LCD投影机和三片式DLP投影机始终在同一时刻显示红色、绿色和蓝色的图像,它们不会产生彩虹效应。当然了,新的基于LED照明技术的DLP投影机也不会产生彩虹效应,因为这些机型不再使用色轮。

PK结果——竞争中相互提升

目前3LCD和DLP的市场份额之争已经进行到了非常激烈的程度,DLP在中低端市场进展很迅猛,特别是最近逐渐兴起的微投,广泛采用了DLP技术。不过也做出了技术改进,抛弃了传统的色轮,而是由RGB三色的RGB-LED光源来代替。RGB-LED光源系统可以做到从纳秒到数毫秒单位内的亮灭,因此可以实现相当于回转色彩过滤器约48倍的速度。由此达成接近3板式DLP的色彩重现效果,彩虹现象也大幅降低。

DLP被大量应用到微投中

LED光源投影机芯架构

此外,LED系统还有其他附带优点,比如高度的色彩还原性、长寿性、和高速启动性。超高压水银灯在亮度稳定前需要数十秒时间,打开电源后到实际影像出来要花时间。而LED只需要几秒钟启动时间,这让它特别适合应用在广泛采用了安卓操作系统的智能微投上,因为习惯了电脑或者电视超快的开机速度的用户,恐怕很难忍受智能投影机几十秒的开机等待时间。

当然3LCD技术也大有厂商在坚守,其能以相对低廉的成本达到优秀色彩,比较适合应用在中端商务投影和家庭投影市场上。爱普生就一直浸淫3LCD技术20多年,成为3LCD投影技术的领军者。随着高清技术的进步,爱普生早就可以在0.74英寸的面板上实现1080P的精度,并且能够在价格相对比较实惠的中端家用投影机上实现2000流明级别的高亮度,即使房间里仍然拥有一定的环境光,依然不会对画质影响太大。

爱普生3LCD投影机

总体而言,看到两种技术的厂家不断创新从而在竞争中抢得先机,是一件引人入胜的事情。在过去的这个十年,随着对比度、分辨率和色彩性能的显著提升,数字投影机的画面质量具有了戏剧性的提高。价格直线下降,曾经一度只有富有的消费者或者真正需要投影机的公司才能负担的高品质投影系统,现在已经在大多数消费者的预算之内了。因此我们可以说,消费者才是DLP和3LCD技术的激烈竞争的最终受益者。无论如何,DLP和3LCD都拥有超越对手的关键优势,它们之间的竞争也促进了彼此的发展,正如我们今天在LCD和DLP投影机上看到的,比过去更好的图像质量和性能,并且会越来越好。

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