我們?cè)谶x購(gòu)投影機(jī)時(shí),經(jīng)常被投影機(jī)的亮度指標(biāo)所迷惑:第一是各個(gè)生產(chǎn)廠家用來(lái)標(biāo)示投影機(jī)亮度指標(biāo)的單位名稱非常不統(tǒng)一,而且種類很多,諸如:流明、勒克斯、尼特、坎德拉、ANSI流明……,令人眼花繚亂;第二是這些單位名稱和意義,都非常難懂,也很難互相換算、比較,因而總是搞得人一頭霧水!
由于亮度指標(biāo)對(duì)于投影機(jī)來(lái)說(shuō)非常重要,選購(gòu)時(shí)難以回避,因此不管再難懂,還得基本弄個(gè)明白才行。本人也是對(duì)此十分頭痛,為此我們收集了有關(guān)亮度方面的資料,與讀者交流。
要搞清投影機(jī)的亮度指標(biāo),首先必須了解光的基本單位。
一、光的基本參數(shù)和單位
描述光的常用物理量有4個(gè):
1.光強(qiáng)(Luminous Intensity),即光源的發(fā)光強(qiáng)度。為光源在指定方向上的光通量,單位為“坎德拉”(candela),簡(jiǎn)稱:坎、cd。以代替過去曾用的“燭光”來(lái)表示發(fā)光強(qiáng)度,稱為“新燭光”,而1新燭光=0.981舊燭光。1968年以后“燭光”被廢除不用了。
上述的定義解釋還是比較難懂。我的理解:光強(qiáng)是光源的發(fā)光強(qiáng)度,就是指“光源的總發(fā)光能量”。它的單位最初以“燭光”表示,概念還比較清楚易懂,因?yàn)橐粋(gè)光源能夠有多亮,以相當(dāng)于多少根蠟燭發(fā)光來(lái)衡量,還是比較直觀的。其實(shí),“坎德拉”(candela)英文就是“燭光”的意思。只不過用“蠟燭光”不夠準(zhǔn)確,不同粗細(xì)和長(zhǎng)度的蠟燭,燃燒所產(chǎn)生的能量是不相同的。為此開初還專門規(guī)定了“標(biāo)準(zhǔn)蠟燭”,即一個(gè)“國(guó)際蠟光”,其定義為:以鯨魚油脂制成的蠟燭,每小時(shí)燃燒120格冷(grain)即7.776g鯨魚油所發(fā)出的光強(qiáng)度。“格冷”為瑞典重量單位,等于0.0648克。
顯然,以鯨魚油燃燒的能量作單位還是不夠科學(xué),這與鯨魚油純度、環(huán)境溫度都有影響。于是1979年,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織又對(duì)“坎德拉”規(guī)定了新的標(biāo)準(zhǔn):定義波長(zhǎng)555nm的單位色源(鉑的凝固點(diǎn)2046K時(shí)輻射的綠色光波的波長(zhǎng)),每單位立體角(1個(gè)球面度)輻射能為1/683W時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度。這個(gè)定義把光強(qiáng)單位和能量絕對(duì)單位聯(lián)系起來(lái),又規(guī)定了單色光源的波長(zhǎng),進(jìn)一步把光的波長(zhǎng)和機(jī)械能與亮度和光強(qiáng)聯(lián)系起來(lái),非常嚴(yán)格、準(zhǔn)確。
其實(shí),對(duì)于我們消費(fèi)者來(lái)說(shuō),大可不必理解這么透徹,只要明白:發(fā)光強(qiáng)度就是光源的發(fā)光總能量即可。
2.光通量(Luminous Flux),光源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光的能量,稱為光源的發(fā)光通量,即能夠被人的視覺系統(tǒng)所感受到的那部分光輻射功率的大小,單位為流明(lm)。1流明(lumen或lm)定義為純鉑在熔化溫度(2045K)時(shí),在1球面度的立體角內(nèi)(1/60平方米)所輻射的光通量。而1W(λ=555nm)=683lm。從定義和光通量的單位來(lái)看,說(shuō)明光通量是指光的“功率”,相當(dāng)于電燈泡的“瓦”數(shù)。
3.照度(I luminance),是指1lm(流明)的光通量均勻分布在1m2表面上所產(chǎn)生的光照度,單位為勒克斯,英文代號(hào)lx(lux)。即被照物體每平方米面積上的流明數(shù)量。1勒克斯(lx)為距離光強(qiáng)為1cd的光源,在1米處的照明強(qiáng)度。1lx(勒克斯)=1lm(流明)/m2。
可見,照度是單位面積上的流明數(shù),即照度是光的功率密度。
同一光源,在不同距離上,其照度是不同的,距離越遠(yuǎn),照度越低。
照度實(shí)例:夏日陽(yáng)光下照度約為10萬(wàn)lx;陰天室外為1萬(wàn)lx;電視演播室為1000lx;距60W燈泡60cm的桌面為300lx ;室內(nèi)日光燈為100lx;黃昏室內(nèi)為10 lx;夜間路燈為0.1lx。
4.亮度(Luminance),光源在每單位面積上的發(fā)光強(qiáng)度(即在單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光流),亮度的單位是cd/m2,也稱尼特(nit),1尼特=1cd/m2。從單位上看,亮度是光源發(fā)出的能量密度。
投影機(jī)的亮度:“l(fā)ight out” 是投影機(jī)主要的技術(shù)指標(biāo), “l(fā)ight out”通常以光通量來(lái)表示,光通量是描述單位時(shí)間內(nèi)光源輻射產(chǎn)生視覺響應(yīng)強(qiáng)弱的能力,單位是流明。投影機(jī)表示光通量的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位是ANSI流明,ANSI流明是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)制定的測(cè)量投影機(jī)光通量的方法,測(cè)定環(huán)境如下:
1) 投影機(jī)與幕之間距離:2.4米。
2) 幕為60英寸。
3) 用測(cè)光筆測(cè)量屏幕“田”字形九個(gè)交叉點(diǎn)上的各點(diǎn)照度,乘以面積,得到投影畫面的9個(gè)點(diǎn)的亮度。
4) 求出9個(gè)點(diǎn)亮度的平均值,就是ANSI流明。
亮度的比較:LCD投影機(jī)屬于透射式投影方式,主要依靠提高光源效率、減少光學(xué)組件能量損耗、提高液晶面板開口率和加裝微透鏡等技術(shù)手段來(lái)提高亮度。DLP技術(shù)屬于反射式投影方式,其主要通過改進(jìn)色輪技術(shù)、改變微鏡傾角和減少光路損耗等手段提高亮度指標(biāo)。隨著投影機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展,各廠家不斷推出具有更高亮度的投影機(jī)產(chǎn)品,投影機(jī)的亮度大多數(shù)已經(jīng)達(dá)到2000ANSI流明以上。各種品牌的投影機(jī)由于測(cè)定環(huán)境的不同,雖然ANSI流明相同,但實(shí)際的亮度不同。
投影機(jī)亮度在測(cè)試和用戶使用中,與投影機(jī)距離屏幕的遠(yuǎn)近和屏幕視角,以及幕的增益指標(biāo)有很大關(guān)系。不同亮度的產(chǎn)品的差異主要表現(xiàn)在圖像的清晰度、色彩的明銳度、亮暗部灰度層次上,也就是說(shuō),亮度高的產(chǎn)品的圖像更清晰、色彩的明銳度更高、亮部和暗部的灰度表現(xiàn)更完整。對(duì)于普通的文本應(yīng)用,亮度差異對(duì)圖像的影響并不明顯。不同的廠商對(duì)于亮度調(diào)節(jié)設(shè)置差異也比較大,大多數(shù)產(chǎn)品在亮度可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)都可以清晰完整地顯示圖像,而部分產(chǎn)品在亮度調(diào)節(jié)到90%以上后,屏幕一片空白,這樣的高亮度對(duì)于用戶的實(shí)際應(yīng)用顯然沒有什么實(shí)際意義。
投影機(jī)亮度和幕的選擇:亮度是投影機(jī)產(chǎn)品輸出到屏幕上的光線強(qiáng)度,也是投影圖像的明亮程度。一般情況下,投影機(jī)的亮度越高,投射到屏幕上的相同尺寸的圖像越明亮,圖像也就越清晰。然而人眼能夠感知的圖像的明亮程度并不僅僅取決于投影機(jī)的亮度,與環(huán)境光強(qiáng)度、圖像的尺寸都有很大關(guān)系。環(huán)境光越強(qiáng),人眼感知的圖像的亮度相對(duì)就越暗淡。因此用戶一定要根據(jù)自己投影機(jī)使用的環(huán)境條件選擇合適的亮度,并不一定是越亮越好。因?yàn)樵谄渌笜?biāo)相同的情況下,亮度越高,投影機(jī)的價(jià)格也會(huì)越高,同時(shí)人眼感知圖像的亮度會(huì)有一定范圍,超過這個(gè)范圍,人眼會(huì)感覺到不舒服,尤其是長(zhǎng)時(shí)間觀看亮度過高的圖像會(huì)使人眼產(chǎn)生疲勞,并造成一定傷害。需要提醒用戶的是,用戶除了要根據(jù)空間大小來(lái)選擇亮度指標(biāo)外,還要考慮使用環(huán)境的光線條件、屏幕類型等因素。同樣的亮度,不同環(huán)境光線條件和不同的屏幕類型都會(huì)產(chǎn)生不同的顯示效果。用戶在選擇投影機(jī)產(chǎn)品時(shí),對(duì)于亮度指標(biāo)要有一個(gè)余度。由于投影機(jī)的亮度很大程度上取決于投影機(jī)中的燈泡,燈泡的亮度輸出會(huì)隨著使用時(shí)間而衰減,必然會(huì)造成投影機(jī)亮度的下降。投影機(jī)產(chǎn)品在使用的2000小時(shí)后,亮度衰減很快,因此用戶在選擇投影機(jī)產(chǎn)品時(shí),一定要對(duì)亮度指標(biāo)有一個(gè)全面的考慮。
一般來(lái)說(shuō),在40-50平方米的家居或會(huì)客廳,投影機(jī)亮度建議選擇800-1200流明之間,幕布對(duì)應(yīng)選擇60寸到72寸;在60-100平方米的小型會(huì)議室或標(biāo)準(zhǔn)教室,投影機(jī)亮度建議選擇1500-2000流明之間,幕布對(duì)應(yīng)選擇80寸到100寸;在120-200平方米的中型會(huì)議室和階梯教室,投影機(jī)亮度建議選擇2000-3000流明之間,幕布對(duì)應(yīng)選擇120寸到150寸;在300平方米的大型會(huì)議室或禮堂,投影機(jī)多半要選擇3000流明以上的專業(yè)工程用機(jī),幕布則都在200寸以上。