A. DLP投影仪指标含义汇总
评估DLP投影仪性能的关键指标包括亮度、对比度、分辨率、投射比、刷新帧率、畸变等。本文将详细介绍这些指标的含义及其对投影仪性能的影响。
亮度
亮度指单位投影面积上的发光强度。工业应用中,DLP投影仪光源按波段可分为紫外光、可见光和红外光。可见光投影仪通常用流明(lm)来衡量亮度,而紫外光和红外光投影仪则使用光功率(W)进行衡量。投影仪的有效亮度受到光源亮度、光利用率以及成像屏幕的影响。光源亮度越高,投影仪可显示的亮度也越高。光利用率取决于光学系统中光能量损耗的程度,不同光源的光利用率有所不同。普通远距离投影仪投射到屏幕上时,大部分光线能反射到人眼。超短焦投影仪因投影距离近,反射光线差异大,通常需要配备专门的屏幕来提高显示效果。
光照度
光照度衡量单位面积上的亮度,用于不同投影仪投影画面尺寸大小不同的情况。可见光照度以勒克司(lux)为单位,表示被摄主体表面每平方米接受的光通量。紫外光和红外光照度通常用光功率密度(mW/cm²)衡量。
分辨率
DLP投影机的分辨率通常由DMD的分辨率决定。DMD芯片分辨率取决于集成的数字微镜数量。芯片尺寸越大,集成的微镜数量也越多,分辨率越高。随着半导体制造工艺的提升,单个微镜尺寸可减小至13.6微米、10.8微米、7.6微米甚至5.4微米。相同尺寸的DMD芯片下,单个微镜尺寸越小,微镜数量越多,分辨率自然越高。
对比度
对比度测量方法包括全开/全关对比度测试和ANSI对比度测试。全开/全关对比度测试测量全白屏幕与全黑屏幕亮度比值,而ANSI对比度测试使用黑白相间的色块,通过计算8个白色区域和8个黑色区域亮度平均值之比。两种方法得到的对比度值差异较大,对比度实现与投影机的成像器件和光路设计密切相关。
刷新率/帧率
刷新率是投影图像每秒钟刷新的次数。消费类投影仪通常采用HDMI接口传输视频流信号,刷新速率通常为50Hz或60Hz。刷新帧率越高,动态视频观看流畅度越好。工业投影仪提供额外的pattern sequence模式,允许用户存储和显示不同灰度等级的图片,刷新帧率可达几千Hz,适合结构光三维扫描等应用。
光均匀性
光均匀性衡量投影仪在投影白色图像时亮度的均匀程度。亮度的均匀性反映了边缘亮度与中心亮度的差异。测量方法包括使用照度计分别测出投影区域不同位置的照度值,求取平均值,以及采用不同的计算公式(如ISO定义的方法、最小值除以平均值或最大值除以最小值)。
投影幅面
投影幅面与投射比、投影距离等有关。投影仪越远,投影幅面越大;投射比越小,相同投影距离投射的画面也越大。激光电视等产品采用超短焦镜头,在近距离可以投射出大画面。
投影距离
投影距离是指投影机镜头最前端到投影屏幕的距离。
投射比
投射比是指投影机成像清晰时,投影距离与投射画面宽度的比值。计算公式为T=D/W,其中D为投影距离,W为投影画面宽度。
焦距
焦距可以通过投射比和已知数据计算得出。以博众视觉的DLP3010光机为例,可以利用投射比和DMD芯片宽度计算出焦距。
放大倍数
放大倍数是屏幕成像大小与成像器件DMD尺寸的比值,屏幕上的投影图像越大,放大倍数就越大。特殊应用可能采用放大倍率小于1的镜头。
偏移offset
offset衡量DMD相对于光轴的移位。消费类投影仪通常使用100% offset,结构光3D扫描应用则使用0% offset。
畸变
畸变在消费类短焦投影仪中较常见,工业应用中如3D打印和结构光3D扫描时,畸变可能影响打印或扫描效果,因此畸变越小越好。
投影精度
投影精度指投影画面单个像素点的大小或投影仪投影的最细线条宽度。
景深
景深是指聚焦完成后,焦点前后的清晰图像范围,受聚焦距离、光圈、镜头等因素影响。