大屏無縫拼接投影機的技術(shù)指標(biāo)要求

    近幾年來，隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展，投影無縫拼接技術(shù)已從最初的虛擬仿真及虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用已廣泛的擴展到指揮控制、虛擬仿真培訓(xùn)、工業(yè)制造設(shè)計以及科學(xué)研究和復(fù)雜決策過程，并且在展覽展示、廣告、娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用越來越流行。經(jīng)過業(yè)內(nèi)廠商多年的技術(shù)開發(fā)和努力，目前無縫拼接技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)成熟的階段。    

    由于大屏無縫拼接大都應(yīng)用在性能要求極高的特殊應(yīng)用場所，對于設(shè)備的高可靠性要求也高，因此大用于大屏無縫拼接中的投影機采購就不能混同于其它用于教育、娛樂等方面的商用投影機，對其技術(shù)指標(biāo)有更嚴格的要求。

    □ 分辨率

    為了保證圖像不失真，用于大屏無縫拼接系統(tǒng)中的投影機只能使用其真實分辨率。為了表現(xiàn)圖像細節(jié)，投影儀的真實分辨率至少應(yīng)為1280×1024。

    □ 亮度

    在大屏幕無縫拼接系統(tǒng)中，一般采用大屏幕。因此要求投影機的亮度必需高，如果亮度不夠，會大大降低觀眾的沉浸感。目前隨著投影技術(shù)的縱深發(fā)展，投影機亮度最高已經(jīng)達到20000流明，如今年巴可推出的一款3芯片DLP投影機FLM R20+，以及日前科視(Christie)在美國推出的3芯片DLP SXGA+分辨率投影機Roadster S+ 20K。

    □ 對比度

    在大屏幕無縫拼接系統(tǒng)中，對畫面的質(zhì)量要求高，如虛指仿真，軍事指揮控制室等的應(yīng)用，如果圖像對比度太低，會降低顯示場景的真實感。同時，對比度太低的投影儀做無縫拼接處理非常困難，效果很差。

    □ 亮度一致性、圖像還原度

    大多數(shù)低檔投影機的投影圖像的中間和四周往往亮度差別比較大、左邊和右邊的亮度差別比較大。對于一般的演示，如Powerpoint，這種差別無關(guān)緊要，觀眾往往也不會注意到。但對于像虛擬仿真等領(lǐng)域的應(yīng)用，亮度一致性是影響無縫拼接效果的重要因素之一。因此，高檔投影機的亮度一致性可達到90%以上。另外，如果仿真場景的顏色不匹配（多臺投影儀之間）、物體稍微有點變形，觀眾馬上能夠感覺得到，使“仿真”的意義大打折扣。

    □ 可調(diào)節(jié)參數(shù)的多少

    為了在多通道投影系統(tǒng)中真實地還原圖像，要求投影機具有方便的調(diào)節(jié)功能，使其與其它投影機配合、匹配。一般售價幾萬元人民幣的普通投影機可調(diào)節(jié)的參數(shù)很少。而高檔投影機可以通過移動鏡頭來調(diào)整梯形失真、可能選擇合適的投射率的鏡頭，等等。這樣，在多通道拼接處理時一方面調(diào)試容易，更重要的是能保證圖像效果。

    □ 雙燈系統(tǒng)

    大屏無縫拼接系統(tǒng)中的投影機一般都具備雙燈系統(tǒng)，一方面大大提高了投影機的亮度；另一方面，允許在單燈模式下的智能燈泡切換，利于延長的燈泡的使用壽命。同時，內(nèi)置的燈泡冗余可以使機器在一個燈泡出故障時仍然能夠正常工作。

    □ 網(wǎng)絡(luò)連接控制功能

    良好的網(wǎng)絡(luò)連接能力，可以讓你在幾千英尺之外控制投影機并清晰的知道投影機的運行情況。如科視(Christie)的所有投影機都配備了ChristieNET^{TM ，}它可以確定IP地址的網(wǎng)絡(luò)解決方案，可以實現(xiàn)最好的投影機控制和資源管理。 此外，巴可也于去年推出的一款具有網(wǎng)絡(luò)化功能的投影機-iCON H600，該投影機內(nèi)置功能強大的顯示服務(wù)器，可以非常方便地連接到用戶現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，可實現(xiàn)和遠端的地點之間進行協(xié)同會議、實時交互、文件共享和遠程控制及診斷等功能。

    □ 長時間的穩(wěn)定工作

    在大屏拼接顯示系統(tǒng)中投影機的穩(wěn)定性是最基本的要求，為了保證整機的整體性能，廠家在投影機的設(shè)計上就保證各個部件的高可靠性。目前，先進的投影機的平均無故障率時間（MTBF）已超過40 000 h；另外投影機的長時間不間斷的工作也是一個重要指標(biāo)，這個尤其體現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的投影機上。

    目前主要有采用CRT、LCD、DLP三種投影技術(shù)，那么大屏無縫拼接系統(tǒng)中應(yīng)該采用哪種技術(shù)的投影機呢？請看下頁：

大屏無縫拼接系統(tǒng)中應(yīng)該采用哪種技術(shù)的投影機

    目前，能夠?qū)崿F(xiàn)大屏幕投影顯示屏的投影機主要有采用CRT、LCD、DLP三種投影技術(shù)的產(chǎn)品，但是應(yīng)用中需要注意的是：投影機的亮度、分辨率、均勻度。這三種技術(shù)的產(chǎn)品哪一種更適宜大屏無縫拼接系統(tǒng)呢？下面我們就這三種技術(shù)的優(yōu)缺點做個簡要的分析，從而總結(jié)出該選擇哪種技術(shù)。 

    CRT技術(shù)投影機

    CRT技術(shù)是出現(xiàn)最早，也是最成熟的一種投影技術(shù)。但是它有一個致命的缺點―亮度太低，而且其操作復(fù)雜，機身體積龐大，只適合安裝環(huán)境光較弱、相對固定的場所，不宜搬動等眾多條件的制約。因此CRT投影機的應(yīng)用正逐漸減少。目前最流行的投影技術(shù)是LCD和DLP。

    LCD技術(shù)投影機

    LCD投影機，LCD是 Liquid Cristal Display 的英文縮寫。它的成像器件是液晶板，也是一種被動式的投影方式。利用外光源金屬鹵素?zé)艋騏HP（冷光源），若是三塊LCD板設(shè)計的則把強光通過分光鏡形成RGB三束光，分別透射過RGB三色液晶板；信號源經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，調(diào)制加到液晶板上，控制液晶單元的開啟、閉合，從而控制光路的通斷，再經(jīng)鏡子合光，由光學(xué)鏡頭放大，顯示在大屏幕上。這種類型的投影機目前最高分辨率可做到1600x1200，亮度在1萬ANSI流明以上。

    但是LCD投影機由于液晶板本身的物理特性的原因，色彩不很均勻、響應(yīng)速度慢，隨著時間的推移，性能有所下降。

    DLP技術(shù)投影機

    DLP投影機中的DLP是一種新興的投影技術(shù)，這種技術(shù)是英文Digital Light Processing的縮寫，中文含義為數(shù)字光處理技術(shù)，該技術(shù)是由美國德州儀器公司研制推出的一種全數(shù)字的反射式投影技術(shù)，它可以被稱為是投影和顯示信息領(lǐng)域中的一個新思路。由這種技術(shù)生成的投影機采用DMD（Digital Micromirror Device）數(shù)字微鏡作為光學(xué)成像器件，來調(diào)制投影機中的視頻信號，驅(qū)動DMD光學(xué)系統(tǒng)，通過投影透鏡來完成數(shù)字投影顯示的。

    DMD數(shù)字微鏡裝置是由美國德州儀器公司專門生產(chǎn)開發(fā)的一種特殊半導(dǎo)體元件，一個DMD芯片中含有許許多多的細微的正方形反射鏡片，這些鏡片中的每一片微鏡都代表一個像素，每一個像素面積為16um×16um，鏡片與鏡片之間是按照行列的方式來緊密排列的，并可由相應(yīng)的存儲器控制在開或關(guān)的兩種狀態(tài)下切換轉(zhuǎn)動，從而控制光的反射。

    DLP投影機使用了反射式數(shù)字微鏡后，它內(nèi)部的光學(xué)成像部分的總光效率高達60%左右，這使得DLP投影機無論工作在光線充足的環(huán)境還是光線暗淡的環(huán)境時，都能將更多的光線投射到投影屏幕上，這也是為什么DLP投影機比傳統(tǒng)的模擬投影機具有更高的亮度、對比度的原因所在。

    根據(jù)DLP投影機中包含的DMD數(shù)字微鏡的片數(shù)，DLP投影機分為單片DLP投影機和三芯片DLP投影機。

    單芯片DLP投影機

    目前市場上出現(xiàn)的DLP投影機，多數(shù)都屬于單片機，一般的單片DLP投影機主要適用在各種便攜式投影產(chǎn)品中，這種投影機的整個機身一般小于A4紙張的面積，專為流動人員而設(shè)計。這種單片DLP投影機雖然價格便宜，但是并不適用于仿真系統(tǒng)環(huán)境，因為它的亮度一般只有1000流明左右，而且亮度均勻性和色彩一致性方面都比較差，一般只適用于演示、娛樂等。 不過隨著投影技術(shù)的發(fā)展，目前有部分高端投影機廠商深入單芯片投影機的研發(fā)，推出了一些專用于大型會議中心、控制室甚至仿真系統(tǒng)等的具有高亮高分辨率的單芯片DLP投影機，這類廠商主要有科視(Christie)、巴可、3D perception視景、Projectiondesign、Equipe 等。

    三芯片DLP投影機

    三芯片DLP投影機的三片DMD芯片分別反射三原色中的一種顏色，已經(jīng)不需要再使用色輪來濾光了；使用三片DMD芯片制造的投影機亮度最高可達到12000ANSI流明，它拋棄了傳統(tǒng)意義上的會聚，可隨意變焦，調(diào)整十分便利；其分辨率也比較高，不經(jīng)壓縮分辨率可達到1280×1024。加上DLP投影機可到10bit 的數(shù)字處理，滿足寬帶視頻需求，在大屏幕無縫拼接系統(tǒng)中被廣泛采用。

    整的來就，CRT投影機的各項指標(biāo)都非常優(yōu)秀，但是其亮度實在太低（對環(huán)境要求較高）。因此在現(xiàn)在的大屏幕無縫拼接系統(tǒng)中一般不建議采用；而LCD投影機亮度和分辨率都很高，但是它的色彩還原性、色彩一致性和亮度均勻性不太理想，不過在經(jīng)費有限的情況下也是一個不錯的選擇，而高亮度的單芯片DLP投影機和三芯片DLP投影機則可以適應(yīng)各種苛刻的要求，尤其三芯片DLP投影機是目前大屏幕無縫拼接系統(tǒng)中投影機部分的最佳之選。