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有關投影屏幕的技術分類

來源:中國數字音視網        編輯:數字音視工程    2009-05-15 00:00:00     加入收藏    咨詢

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有關投影屏幕的技術分類

投影屏幕的技術分類

  屏幕從投影方式分為正面投影屏幕(反射式)和背面投影屏幕(透射式)二大類。正投屏幕不受尺寸的限制(可定制),但會受環境光的影響造成畫面對比度的嚴重下降。背投屏幕畫面整體感較強,不受環境光的影響,能正確反映信息質量,所以畫面色彩艷麗,形象逼真,目前最大的單張光學背投幕有200英寸,有效圖像范圍寬4034mm*高3018mm。
  正投屏幕與背投屏幕從光學結構分為以下幾種:
  *正投屏幕:彎曲屏幕(金屬弧型幕)、平面屏幕(玻珠幕/金屬軟幕/純白幕)
  *背投屏幕:硬質背投幕(透射幕)、軟質背投幕(透射幕)
  正投影平面幕增益較小,視角較大,環境光必須較弱;弧型幕增益較大,視角
  較小環境光可以較強,但屏幕反射的入射光在各方向不等,而且光聚焦產生的高溫容易造成畫面色彩失真。從質地上分為玻璃幕、金屬幕、壓紋塑料幕等。
  背投影屏幕又有光學背投屏幕、散射型屏幕和軟背投幕的分類,這幾種成像原理不同的背投幕都克服了許多正投方式存在的缺點:投影機安裝在屏幕背后的暗房,對裝修不會造成失調,也屏蔽了投影機運行產生的噪音,同時不容易受環境光的干擾等。
  值得一提的是丹麥DNP公司(http://www.dnp.dk)最新出品的Sigma系列光學背投幕,無光澤的防眩表面可以有效吸收背景光,有效抵制來自窗戶和人工照明設備的光線話筒,使投影效果不受環境光影響成為了現實。
  散射型屏幕依靠散射微粒來完成投影光線的分布,因此散射型 屏幕有如下明顯的缺點:
  *光能利用率低,浪費投影機亮度輸出
  *亮斑效應(太陽效應)明顯,亮度均勻性差
  *彩色漂移現象嚴重,對比度很低
  *可視角度小,不適用于大范圍顯像
  散射型屏幕市場應用不大,國內主要有二個進口品牌在應用:韓國的Vivi-tech(http://www.vivitech.co.kr)和英國的Reversa(http://www.reversa.tv)
  光學背投屏幕依靠微細光學機構來完成投影光能的分布,是目前公認效果最好的顯示方式,菲涅耳(Fresnel)透鏡的技術廣泛應用在光學屏幕的制造工藝上,菲涅耳透鏡結構可以將入射光匯聚成平行光線,在一定的視角范圍內嗇屏幕的亮度。
  柱面透鏡的技術也廣泛應用在光學屏幕的制造工藝上,通過屏幕正面的柱面透鏡結構,可以控制水平方向和垂直方向的光線分布,具有擴大視角范圍的功能,+客戶可以根據實際的應用環境,設計投影光路與屏幕焦點的最大夾角,以取得 最佳的光路覆蓋角范圍(詳情可參考《DNP設計指南》)。
  光學背投幕的唯一缺點是為了獲得最佳的圖像聚焦,必須選擇焦距范圍與之匹配的投影機鏡頭(對投影距離有要求)。丹麥DNP公司生產的所有光學背投屏幕都具備多種焦距可選,覆蓋了大多數投影機的鏡頭焦距范圍。
  背投軟幕利用高透光率的膠膜噴涂成型,典型的國外品牌有美國DA-LITE(http://www.da-lite.com)、美國Deapre (http://www.draperinc.com)、美國Stewar(http://www.stewartfilm.com)。
  背投軟幕具備廉價、無縫(尺寸可以定制)、運輸安裝方便(可以折疊)、對投影機鏡頭焦距沒有要求等優點,通常應用在租賃行業。背投軟幕由于也是應用了光線漫反射的成像原理,不可避免的也存在漫射型屏幕的缺點:亮度均勻性比較差、嚴重的“太陽效應”、光能利用率低、彩色漂移現象嚴重、可視角度小等。低分辨率和低對比度使背投軟幕不適應在數據顯示的應用。同時,在制作材料的物理特性上,軟背投幕具備以下的缺點:
  *穩定性容易受溫度、濕度和氣流的影響從而造成圖像的晃動
  *容易起皺、變色、變型、霉變、老化,質量保證期限短暫
  *由于要保證視像范圍(通常為標稱160?),增益偏低(通常標稱為1.5左右)

  背投的安裝比較復雜,前投相對簡單
  背投的安裝比較復雜,因為并不是任何投影環境都有足夠的投射距離實現理想的投射效果。Stevie Ng說:“背投系統的安裝過程復雜些,這包括對安裝屏幕的墻體設計,還要有適合搬運背投屏幕的房屋結構;如門的寬窄,電梯等。安裝工程也需要專業人員進行操作,復雜一些。”
  前投對投影距離的限制就少。正如前投的概念據說,前投系統所用的投影機安裝位置相對于屏幕是在觀眾同側,所以前投系統投影機的安裝空間已經在視聽空間面積之內,不需要另外增加擺放空間。前投系統中投影機的安裝和放置也比較簡單,在一個屏幕前放置一臺投影機就行。多數人是懂得怎樣去設計這樣一個系統。設計容易、直觀。
  Howard Sinkoff說:“對于背投屏幕、安裝投影機的空間必須是全黑的。保證投影機的空間全黑比控制環境光更重要,對于前投,必須控制環境光,但不是全黑,明亮的屏幕(SILVER或VUTEC的6.0增益的SILVER STAR)就不需要嚴格控制環境光。


  背投的投影距離可以小于前投
  如果投影機直接向屏幕投射圖像,那么前投和背投所需的空間都一樣。如果背投系統中采用了反射系統,那所需的空間就可以小些。最典型的例子就是背投電視的厚度只有50到60英寸。


  背投屏幕透明,前投屏幕不透明
  前投屏幕是白色或灰色的,由于它要把光線反射回觀眾眼里,所以不透明。背投屏幕是透明的,背投屏幕有二種選擇,一種是慢反射屏幕,一種是光學屏幕,他們的顯示效果是不同的。光學屏幕吸收來自投影機的光線后均勻地發送給觀眾。光線平均地分布屏幕的中心及角落。慢反射屏幕是一個普通的透明膠板或者玻璃層,只是里頭加了一些漫反射材料。慢反射屏幕顯示的圖像其光線不是均勻地發送到觀眾眼里,而是不規則地向各個方向發散的,太陽效應很厲害,角落比較暗。
  前投畫面質量受環境影響大,背投受影響小。
  前投的整個畫面效果受環境光,燈光的影響很大;背投沒有受這么大影響。Stevie Ng說:“人們看到的前投畫面不只是投影機投射到屏幕再反射到人眼的光線,人們看到的前投圖像是由于種或二種以上光線合成的;一種是投影機投射出來經屏幕反射到眼睛的光線;另一種就是環境光線打到屏幕上反射到人眼的光線;第二種是多次反射光,在前投模式,如果屏幕周圍有一盞燈。這盞燈的燈光也會打到屏幕上,燈光經屏幕反射到人眼,合成的效果會影響畫面的觀看質量,即使關閉了前投環境中所有的燈光,讓房間變成一片漆黑,但是,投影機的光線打到屏幕上后,屏幕的反射光線會打到天花板上,由于天花板是白色,這個光線還會經過反射回到屏幕。從而使畫面受到了影響。投影機光線的反射原理好比音響的回音,一個喇叭的音響打到墻壁,再從墻壁回到用戶耳中,墻壁是會影響到音質效果的。投影機的反射原理也差不多,投影機將光線打到屏幕,再從屏幕打到墻壁,再到人眼,這個過程就會使畫面效果受到影響。但是,背投系統在這方面就沒有受什么影響,即使有,也不會像前投這樣大。”


  前投不適合于演講人站在屏幕前
  使用前投時,在演示、講解過程中有不太方便之處:即演講人不能站在屏幕前面,否則演講人不僅會擋住光線,還會有影子打到屏幕;另外,前投光線會射入演講人的眼睛,對演講人眼睛是十分不利的。背投就不會受到這樣的影響。Stevie Ng說:“背投多用在需要畫面達到較好效果的,或同時有人在前面講解、研究的場合下應用的;如會議室,控制中心,視聽中心等。

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