投影機(jī)的主要特性.doc

投影機(jī)的主要特性光輸出的技術(shù)要求及測量技術(shù)要求對(duì)于前投影機(jī)的光輸出（亮度）以流明表示。在技術(shù)要求上，按廠家給出的技術(shù)，其原因是：因用的燈光源不同，則光輸出不一樣根據(jù)不同用途，則有不同的要求事 例若用在會(huì)議系統(tǒng)或教學(xué)及公共商業(yè)場合，因外界光比較強(qiáng)，因此光輸出要大。若用在家庭，外界光比較暗，則光輸出較小測量條件測量應(yīng)在暗室里進(jìn)行，暗室里的亮度在5lx以下（日本）屏幕上來自非投影機(jī)的光應(yīng)小于1%（中國、 美國）在對(duì)比度測量時(shí)，屏幕上黑影像投影處，雜散光應(yīng)小于10%用上圖所示的測試圖，調(diào)整全部的光控制、電聚焦、會(huì)聚控制以及對(duì)比度和亮度控制，使各灰度級(jí)清晰可辨，在以上測量中保持不變。測量的面應(yīng)至少為33像素（我國規(guī)定55像素）測量步驟在上述調(diào)整好的基礎(chǔ)上，加入全白場信號(hào)，在所規(guī)定的測試位置，如下圖所示，測量19各點(diǎn)的光輸出分別為L1L9，并求其平均為LA，乘以投影圖像的面積S，即為投影機(jī)的光輸出Lout ，以lm表示。該方法在IEC61947-1，美國NSI/NAPM IT7.228，日本和我國都采用此方法，最早由美國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)制定的測量方法，因此把測量的光輸出稱為ANSI流明。美國：舉例180ANSI流明，日本：800 ANSI流明說明：本測量是測的前投影機(jī)光的輻射到單位面積上的輻射光通量，因此用lm表示。對(duì)于背投影機(jī)是測量屏幕上單位立體角發(fā)射的或反射的光通量，稱為亮度，用cd/m2表示。照度均勻性 指投影機(jī)在正常工作狀態(tài)下，輸出最大光輻射功率時(shí)，在屏幕上照度的均勻程度。 測量條件和測量方法與光輸出的測量相同。在光輸出測量9個(gè)點(diǎn)的平均值La基礎(chǔ)上，測量并計(jì)算L0L12中的最大值Lmax最小值Lmix與La的偏差，以百分?jǐn)?shù)表示，即為照度均勻性。光輸出的照度不均勻性主要是由于光學(xué)會(huì)聚、聚焦、散焦等調(diào)整不好引起的，包括光學(xué)鏡頭邊緣的倍率色差，造成光輸出照度的不均勻性，在這個(gè)指標(biāo)上，國外各牌的產(chǎn)品比國內(nèi)產(chǎn)品要好。在IEC 61947-1和美國的IT7.228中都規(guī)定了該項(xiàng)指標(biāo)，但表示方法和參數(shù)要求與我國的不同規(guī)定在4個(gè)角的各點(diǎn)照度與9個(gè)點(diǎn)的平均值La偏差，以La為100%，最亮?xí)r110%；最暗時(shí) 95%在日本由日本辦公設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)投影機(jī)分會(huì)制定的關(guān)于液晶投影機(jī)測量方法、測量條件的標(biāo)準(zhǔn)要求中規(guī)定的測量方法。測量如圖2中點(diǎn)1、3、7、9的照度的平均值LA與點(diǎn)0的照度L0之比用百分?jǐn)?shù)表示。在日本稱為照度比，規(guī)定85%。比較三個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)，美國較嚴(yán)，日本和我國基本相同對(duì)比度 在相同的條件下，顯示同一影的亮區(qū)與暗區(qū)的照度比（或亮度比）稱之為對(duì)比度。測量條件同光輸出的測量。特別強(qiáng)調(diào)，屏幕上黑影像投影處雜散光應(yīng)小于10%。測量方法及測量步驟中國測量方法及測量步驟1、測量100%白矩形的照度LW2、測量4個(gè)0%黑矩形的照度值，并計(jì)算其平均值，記為LB對(duì)比度Cr= LW/ LB（取整數(shù)）記為Cr:1 表示參數(shù)規(guī)定為150 :116：94：3美國測量方法及測量步驟1、測量8個(gè)100%白矩形的照度值（或亮度值），求平均值為L8W。2、再測量8個(gè)0%黑矩形的照度值或亮度值），求平均值為L8B。對(duì)比度Cr= L8W / L8B（取整數(shù)）記為Cr:1 表示參數(shù)值未具體規(guī)定日本測量方法及測量步驟 測試圖為100%全白場信號(hào)和0%全黑場信號(hào)，測試點(diǎn)的位置如圖所示。在100%全白場的狀態(tài)下，測量19點(diǎn)的照度為L1W L9W ，并求其平均值為LW。在0%全黑場的狀態(tài)下，測量19點(diǎn)的照度為L1B L9B ，并求其平均值為LB 。對(duì)比度Cr= LW/ LB（取整，把LB 歸一化為1 ）記為Cr:1 表示參數(shù)規(guī)定為200 :1三個(gè)國家的對(duì)比度測試的比較中國和美國的測量方法相近似，美國的可操作性差，測試的準(zhǔn)確度可重復(fù)性較差，誤差較大。中國和美國相比可重復(fù)性較好，誤差較小，可操作性較差，也就是對(duì)測試環(huán)境要求極為嚴(yán)格。日本可操作性較好，測試結(jié)果可重復(fù)性較好，但實(shí)際測試結(jié)果無意義。目前在市場上及廣告上宣傳的對(duì)比度值達(dá)到5000:1或更大，這是把投影機(jī)調(diào)到極限狀態(tài)，不管散焦、會(huì)聚、清晰度等其它因素；在100%全白場信號(hào)測得的亮度值L開W與 0%全黑場信號(hào)狀態(tài)下測得的L關(guān)W 之比，又稱為關(guān)斷比。這樣測得的投影機(jī)的對(duì)比度沒有任何實(shí)際意義，只是廣告宣傳，如果檢查器件的極限狀態(tài)，此值還可以參考。 彩色特性及測量在美國、日本的標(biāo)準(zhǔn)中及我國企業(yè)在廣告宣傳和說明書都講彩色數(shù)量R、G、B屏面具有8bit驅(qū)動(dòng)，可顯示16.8M彩色或10bit驅(qū)動(dòng)，可顯示1.07億彩色數(shù)量。在理論上雖然有這么多的彩色數(shù)量，但如何在圖像上顯示出來，將用下邊幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行考核。白色色度坐標(biāo)和色度坐標(biāo)白色色度坐標(biāo)用u白和v白表示。u白 = 0.198v白 = 0.458給定了白色色度坐標(biāo)，即給定了投影機(jī)的色溫。該色溫即受燈泡色溫的影響，同時(shí)也和LCD液晶片R、G、B三基色調(diào)整有較大的關(guān)系，因此在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定該指標(biāo)由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。同樣對(duì)各R、G、B三基色色度坐標(biāo)也由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。例如： uR = 0.477 vR = 0.528uG = 0.076 vG = 0.576uB = 0.176 vB = 0.158測量方法 - 測試條件：同測光輸出的測試條件。-測試步驟：分別加入全白場信號(hào)及全紅、全綠、全藍(lán)場信號(hào)，用色度計(jì)測量如圖1中P0點(diǎn)的色度坐標(biāo)，并用uv表示。白色不均勻性- 表示投影機(jī)在還原標(biāo)準(zhǔn)白色時(shí)，全屏顯示白色的一致性的程度。- 將上述測量的白色色度坐標(biāo)的u白和v白做為基準(zhǔn)色度坐標(biāo)。- 然后在全白場條件下，測量P1P8點(diǎn)的色度坐標(biāo)， u1 v1 u8 v8，并與u白 v白絕對(duì)值偏差最大，坐標(biāo)為ua va。- 計(jì)算從u白 、 u1 u8 9點(diǎn)的平均值為u0 和v白、 v1 v8 9點(diǎn)的平均值為v0 。- 計(jì)算白色不均勻性：CIE 1976 UCS 色度圖色域覆蓋率在CIE 1976均勻色度空間（u，v），顯示設(shè)備顯示的色域面積（即三基色R、G、B三角形的面積）占（u，v）均勻色度空間全部可見光譜（從 380nm 至 780nm ）所對(duì)面積（0.1952）的百分?jǐn)?shù)。（）色坐標(biāo)最基本的色坐標(biāo)不是均等色空間x+y+z=1x=X/(X+Y+Z)y=Y/(X+Y+Z)u、v坐標(biāo)與x、y坐標(biāo)的變換關(guān)系CIE 1931色度圖上的顏色差別的橢圓不同顯示器件的色域覆蓋率舉例美國、日本和我國的彩色特性的比較 美國： 規(guī)定了白色色度坐標(biāo)和R、G、B三基色的色度坐標(biāo)。白色和基色的色度均勻性，但沒有規(guī)定性能指標(biāo)。中國：在產(chǎn)品說明書上要寫明該產(chǎn)品的彩色數(shù)量。例：R、G、B三基色屏面，8bit驅(qū)動(dòng)，16.8M彩色數(shù)量，但如何顯示這些彩色量，如何測量，則沒有規(guī)定。日本：規(guī)定彩色再現(xiàn)性，要求全色1670萬色，沒有規(guī)定具體測量方法。EPSON投影機(jī)的色域覆蓋率Cp用在教育方面的投影機(jī)一般為30%34%用在其它方面：尤其顯示視頻的投影機(jī)一般為40%左右其它特性 清晰度：表示人眼能察覺到圖像細(xì)節(jié)清晰的程度。清晰度用“電視線”表示.性能指標(biāo)- SDTV 水平 中心450電視線邊角400電視線垂直 中心400電視線邊角350電視線- HDTV 水平、垂直 中心720電視線邊角500電視線- 模擬復(fù)合視頻水平 中心350電視線邊角300電視線垂直 中心400電視線邊角350電視線- 測量方法：用楔形清晰度測試圖進(jìn)行測試 ，如圖4:3復(fù)合視頻測試圖該項(xiàng)指標(biāo)在美國的標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定。在日本的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：輸入R、G、B信號(hào)時(shí)計(jì)算機(jī)的分辨力800600或1024 768，輸入視頻信號(hào)時(shí)： NTSC 550電視線；PAL/SECAM 350電視線；JIS6101測量方法。像素缺陷點(diǎn)不發(fā)光缺陷點(diǎn) A區(qū)2B區(qū)8不熄滅缺陷點(diǎn) A區(qū) 0 (白發(fā)光點(diǎn)或綠發(fā)光點(diǎn)） 2（紅、藍(lán)或其它色發(fā)光點(diǎn)） B區(qū)4（在1/9高 1/9寬的面積內(nèi)不能出現(xiàn)2個(gè)綠或白發(fā)光點(diǎn)）A區(qū)為1/2高 1/2寬B區(qū)為A區(qū)以外的面積最大可視角對(duì)于LCD或DLP背投影機(jī)，有最大可視角的要求。最大可視角為：正常垂直于視看屏幕時(shí)，觀察者在水平（左和右）及垂直（上和下）方向上，亮度的強(qiáng)度下降為原有值的1/3時(shí)，兩者之間的最大角度。在說明書上表明的最大可視角是指亮度的強(qiáng)度下降為原有值的1/10時(shí)（或1/5 時(shí) ）。光源燈泡的壽命一般指：當(dāng)用2小時(shí)通，15分鐘關(guān)斷的運(yùn)行周期測試時(shí),光源能夠保持它在本標(biāo)準(zhǔn)所測得投影光輸出高于初始值的50%的時(shí)間。在產(chǎn)品使用說明書上對(duì)燈特性要求：- 燈的型號(hào)；- 燈的瓦特?cái)?shù)、材料- 相關(guān)色溫- 預(yù)期壽命；- 使用者或經(jīng)銷商可維修服務(wù)的燈；- 安全方面的任何特殊處理要求。例：UHP燈，200W，6500K，4000h，可使用維修，必須有經(jīng)銷商和專業(yè)維修人員更換，使用者不得更換。目前關(guān)于燈泡的生產(chǎn)情況- 目前世界上50%以上的產(chǎn)品使用飛利浦公司生產(chǎn)的起高壓汞燈（UHP），飛利浦公司稱其預(yù)期壽命達(dá)10000小時(shí)以上；背投燈 6000-15000小時(shí)，前投燈 1000-6000小時(shí)。- 歐司朗燈約占15%左右；- 日本松下占20%左右；- 菲涅克斯（主要用背投燈光源）；- 北京愛華新業(yè)照明器材有限公司已小批量投產(chǎn)UHP燈，壽命超過1000小時(shí)以上，規(guī)格有120W、150W、200W。- 前幾年用金屬鹵化物燈（UHE），因利用率低，亮度低，現(xiàn)在一般不用，而用UHP燈所代替；- 無論何種燈，在功率加大時(shí)，燈的壽命下降。例：150W的燈，壽命約為3000h，而200W燈的壽命約為2000h。UHP燈的特點(diǎn)：鹵鎢白只熾燈（平均壽命500h），金屬鹵化物燈（4000h），超高壓氙燈（ 1500h），UHP燈有以下特點(diǎn)：- 在相同的亮度條件下，其功耗比金屬鹵化物燈低50%，被人們稱為“冷光源”；- UHP燈譜帶寬，色溫高（可達(dá)8500k），光效率達(dá)600lm/w；- UHP燈在高氣壓（200大氣壓）下，電弧中的梯度大，即使在很小的電極距離下，幾乎可以制成符合要求的點(diǎn)光源（達(dá)到液晶投影機(jī)對(duì)光源的要求），提高光源中心的亮度和光的利用率。 例