LCD与DLP投影机的区别

LCD与DLP投影机的区别
LCD（Liquid Crystal Display）液晶投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。

由于液晶是介于液体和固体之间的物质，本身不发光，工作性质受温度影响很大，其工作温度为
-55摄氏度至+77摄氏度
DLP（Digital Light Processor）数字光输处理器投影仪以DMD（Digital Micormirror Device）数字微镜作为成像器件。

单片DMD由很多微镜组成，每个微镜对应一个像素点 ,DLP 投影机的物理分辨率就是由微镜的数目决定的。

DLP投影机的技术是一种全数字反射式投影技术。

其特点首先是数字优势。

数字技术的采用，使图像灰度等级提高，图像噪声消失，画面质量稳定，数字图像非常精确。

其次是反射优势。

反射式DMD器件的应用，使成像器件的总光效率大大提高，对比度亮度均匀性都非常出色。

DLP投影机清晰度高、画面均匀，色彩锐利。

DLP投影机分为
单片DMD机（主要应用在便携式投影产品）
两片DMD机 (应用于大型拼接显示墙)
三片DMD机（应用于超高亮度投影机）
HP的xb31和sb21均属于单片DMD机，和其他LCD投影仪相比，HP所采用DLP技术的投影仪明显体积要小得多，便于携带。

总结
现在市场上大多数投影仪所使用的都是LCD或DLP技术。

比较一下这两种技术，DLP技术的优点是产生的图像对比度较高，光路系统设计的紧凑，因而在体积、重量方面占有优势，在显示文本、CAD模型、幻灯片时效果出众；而LCD投影仪的强项主要体现在亮度均匀性、色彩及细节的表现上，在回放高质量的动态视频图像表现要强于DLP投影仪。

投影技术
投影机自问世以来发展至今已形成三大系列：LCD（Liquid Crystal Display）液晶投影机、DLP（Digital Lighting Process）数字光处理器投影机和CRT（Cathode Ray Tube）阴极射线管投影机。

LCD 投影机的技术是透射式投影技术，目前最为成熟。

投影画面色彩还原真实鲜艳，色彩饱和度高，光利用效率很高，LCD 投影机比用相同瓦数光源灯的DLP投影机有更高的ANSI 流明光输出，目前市场高流明的投影机主要以LCD投影机为主。

它的缺点是黑色层次表现不是很好，对比度一般都在500：1左右徘徊，投影画面的像素结构可以明显看到。

DLP 投影机的技术是反射式投影技术，是现在高速发展的投影技术。

它的采用，使投影图像灰度等级、图像信号噪声比大幅度提高，画面质量细腻稳定，尤其在播放动态视频有图像流畅，没有像素结构感，形象自然，数字图像还原真实精确。

由于出于成本和机身体积的考虑，目前DLP投影机多半采用单片DMD芯片设计，所以在图像颜色的还原上比LCD投影机稍逊一筹，色彩不够鲜艳生动。

CRT投影机采用技术与CRT显示器类似，是最早的投影技术。

它的优点是寿命长，显示的图像色彩丰富,还原性好,具有丰富的几何失真调整能力。

由于技术的制约，无法在提高分辨率的同时提高流明，直接影响CRT投影机的亮度值，到目前为止,其亮度值始终徘徊在300流明以下，加上体积较大和操作复杂，已经被淘汰
DLP投影机原理
以1024×768分辨率为例，在一块DMD上共有1024×768个小反射镜，每个镜子代表一个像素，每一个小反射镜都具有独立控制光线的开关能力。

小反射镜反射光线的角度受视频信号控制，视频信号受数字光处理器DLP调制，把视频信号调制成等幅的脉宽调制信号，用脉冲宽度大小来控制小反射镜开、关光路的时间，在屏幕上产生不同亮度的灰度等级图像。

DMD投影机根据反射镜片的多少可以分为单片式，双片式和三片式。

以单片式为例，DLP 能够产生色彩是由于放在光源路径上的色轮（由红、绿、蓝群组成），光源发出的光通过会聚透镜到彩色滤色片产生RGB三基色，包含成千上万微镜的DMD芯片，将光源发出的光通过快速转动的红、绿、蓝过滤器投射到一个镶有微镜面阵列的微芯片DMD的表面，这些微镜面以每秒5000次的速度转动，反射入射光，经由整形透镜后通过镜头投射出画面。

LCD投影机原理
三片式液晶投影机的成像原理(参见下图)，以某液晶投影机的光路为例：首先光线通过滤光片，滤掉红外线和紫外线这样的不可见光，红外线和紫外线对LCD片有一定的损害作用。

透过两片多镜头镜片将光线均匀化，并将UHP灯产生的圆锥形光校正为和投影图像近似的矩形光线。

在两片镜子之间的棱镜用来将光线预先极性化，较之没有该棱镜的不对称光箱，它可以减少光线的损失。

光线下一步被分光镜分为红、绿、蓝三原色并被分别反射到相应的液晶片上。

在到达液晶片之前光线还需要透过一个凸透镜和偏振片，凸透镜的作用是将光线集中，偏振片则进一步将光线极性化，使得光线振动方向一致，可以被液晶片控制。

最后光线经过液晶片，通过电路板驱动，液晶片上的各像素点有序开闭，产生了图像，并通过每原色光的调校产生了丰富的色彩。

最后三路光线最终汇聚在一起由镜头投射出去。

DLP投影机特点
DLP投影机的技术是反射式投影技术。

反射式DMD器件的应用，DLP投影机拥有反射优势，在对比度和均匀性都非常出色，图像清晰度高、画面均匀、色彩锐利，并且图像噪声消失，画面质量稳定，精确的数字图像可不断再现，而且历久弥新。

由于普通DLP投影机用一片DMD芯片，最明显的优点就是外型小巧，投影机可以做得很紧凑。

现市场上所有的1.5公斤以下的迷你型投影机都是DLP式，大多数LCD 投影机要超过2.5公斤。

DLP投影机的另一个优点是图像流畅,反差大。

这些视频优点使其成为家庭影院世界中之首选品种。

有较高的对比度，现在，大多数DLP投影机的对比度可做到600:1 到800:1的之间，低价位的也可达450：1。

LCD投影机对比度只在400:1附近，而低价位的才250：1。

画面的视感冲击强烈，没有像素结构感，形象自然。

DLP投影机还有一个优点是颗粒感弱。

在SVGA(800×600)格式分辨率上，DLP投影机的像素结构比LCD弱，只要相对可视距离和投影图像画面大小调得合适，已经看不出像素结构。

LCD投影机特点
LCD的优点：
首先在画面颜色上，现在主流的LCD投影机都为三片机，采用红、绿、蓝三原色独立的LCD 板。

这就可以分别地调整每个彩色通道的亮度和对比度，投影效果非常好,能得到高度保真的色彩。

在同样档次的DLP投影机，还只能用一片DLP，很大程度上由色轮的物理性质和灯的色温决定好坏，没什么好调整的，只能得到较为正确的色彩。

但与同价位的LCD投影机相比，在图像区域的边缘，还是缺乏鲜艳的色调。

LCD的第二个优点是光效率高。

LCD投影机比用相同瓦数光源灯的DLP投影机有更高的ANSI流明光输出，在高亮度竞争中,LCD依然占着优势。

7公斤重量级左右的投影机中，能达到3000 ANSI流明以上亮度的，都是LCD投影机。

LCD的缺点：
LCD投影机明显缺点是黑色层次表现太差，对比度不是很高。

LCD投影机表现的黑色，看起来总是灰蒙蒙的，阴影部分就显得昏暗而毫无细节。

这点非常不适合播放电影一类的视频，对于文字到是与DLP投影机差别不是很大。

第二个缺点是LCD投影机打出的画面看得见像素结构，观众好像是经过窗格子在观看画面。

SVGA(800×600)格式的LCD投影机，不管屏幕图像的尺寸大小如何，都能看得清楚像素格子，除非用分辨率更高的产品。

现在LCD开始使用起了微透镜阵列(MLA)，可以提高XGA格式的LCD板的传输效率，柔化像素格子，使像素格子细微而不明显，且对图像的锐利程度不会带来任何影响。

它能使LCD的像素结构感觉可以减少到几乎与DLP投影机一样,但还是有点差距。

DLP投影机简介
数码光处理投影机是美国德州仪器公司以数字微镜装置DMD芯片作为成像器件，通过调节反射光实现投射图像的一种投影技术。

它与液晶投影机有很大的不同，它的成像是通过成千上万个微小的镜片反射光线来实现的。

DLP芯片的核心技术一直控制在美国的德州仪器，DLP技术似乎在追逐着Intel Inside的道路，因为它要求所有采用DLP技术的投影机产品都必须打上DLP的标志。

不管其是否会取得Intel在PC领域那样的成就，至少显示了其领导投影机底层技术的决心。

DLP投影机分为：单片DMD机（主要应用在便携式投影产品）、两片DMD机(应用于大型拼接显示墙)、三片DMD机（应用于超高亮度投影机）。

LCD投影机介绍
LCD投影机是液晶技术、照明科技以及集成电路的发展带来的高科技产物。

其关键技术是液晶板的制造。

LCD投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。

现在的LCD投影机最高支持分辨率可以达到1600×1200(UXGA)，使用时间可以延长至8小时以上，具有很高的亮度和高保真的图像色彩，可以方便地接入各种视频信号。

它们体积小巧，重量轻，便于携带。

使得投影机的发展进入了一个崭新的纪元。

LCD投影机的底层技术——液晶板一直只有Sony和Epson两家公司具备研发和生产能力，经过多年发展，液晶板技术日臻成熟。

液晶板技术一直致力于提高性能和降低加工成本两个方面。

在提高性能方面它主要是通过提高开口率来提高光效率，另外还采用微镜阵列技术来提高液晶板的透光率，降低显示图像的像素化，使图像更细腻。

目前LCD投影机在亮度指标和图像精细程度方面都已经达到相当高的水平。

除了高端影院产品外，在普通应用产品和低端高性能投影机产品中，LCD产品保持了对单片DLP产品的亮度领先优势。

LCD投影机的生产厂家主要为日韩厂商。

亮度的比较
LCD投影机属于透射式投影方式，主要依靠提高光源效率、减少光学组件能量损耗、提高液晶面板开口率和加装微透镜等技术手段来提高亮度。

DLP技术属于反射式投影方式，其主要通过改进色轮技术、改变微镜倾角和减少光路损耗等手段提高亮度指标。

随着投影机产
品的发展，各厂家不断推出具有更高亮度的投影机产品，投影机的亮度大多数已经达到2000ANSI流明以上。

各种品牌的投影机由于测定环境的不同，虽然ANSI流明相同，但实际的亮度不同。

投影机亮度在测试和用户使用中，与投影机距离屏幕的远近和屏幕视角，以及幕的增益指标有很大关系。

不同亮度的产品的差异主要表现在图像的清晰度、色彩的明锐度、亮暗部灰度层次上，也就是说，亮度高的产品的图像更清晰、色彩的明锐度更高、亮部和暗部的灰度表现更完整。

对于普通的文本应用，亮度差异对图像的影响并不明显。

不同的厂商对于亮度调节设置差异也比较大，大多数产品在亮度可调节范围内都可以清晰完整地显示图像，而部分产品在亮度调节到90%以上后，屏幕一片空白，这样的高亮度对于用户的实际应用显然没有什么实际意义
LCOS投影技术
LCOS（Liquid Crystal on Silicon）属于新型的反射式micro LCD投影技术，它采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片。

用先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜，形成CMOS基板，然后将CMOS基板与含有透明电极之上的玻璃基板相贴合，再注入液晶封装而成。

LCOS将控制电路放置于显示装置的后面，可以提高透光率，从而达到更大的光输出和更高的分辨率。

LCOS也可视为LCD的一种，传统的LCD是做在玻璃基板上，LCOS则是做在硅晶圆上。

前者通常用穿透式投射的方式，光利用效率只有3%左右，解析度不易提高；LCOS则采用反射式投射，光利用效率可达40%以上，而且它的最大优势是可利用目前广泛使用、便宜的CMOS制作技术来生产，毋需额外的投资，并可随半导体制程快速的微细化，逐步提高解析度。

反观高温多晶硅LCD则需要单独投资设备，而且属于特殊制程，成本不易降低。

LCOS面板的结构有些类似TFT LCD，一样是在上下二层基板中间分布Spacer以加以隔绝后，再填充液晶于基板间形成光阀，藉由电路的开关以推动液晶分子的旋转，以决定画面的
明与暗。

LCOS面板的上基板是ITO导电玻璃，下基板是涂有液晶硅的CMOS基板，LCOS 面板最大的特色在于下基板的材质是单晶硅，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的线路，因此与现有的LCD及DLP投影面板相比较，LCOS是一种很容易达到高解析度的新型投影技术。

投影机亮度的选择
亮度是投影机产品输出到屏幕上的光线强度，也是投影图像的明亮程度。

一般情况下，投影机的亮度越高，投射到屏幕上的相同尺寸的图像越明亮，图像也就越清晰。

然而人眼能够感知的图像的明亮程度并不仅仅取决于投影机的亮度，与环境光强度、图像的尺寸都有很大关系。

环境光越强，人眼感知的图像的亮度相对就越暗淡。

因此用户一定要根据自己投影机使用的环境条件选择合适的亮度，并不一定是越亮越好。

因为在其他指标相同的情况下，亮度越高，投影机的价格也会越高，同时人眼感知图像的亮度会有一定范围，超过这个范围，人眼会感觉到不舒服，尤其是长时间观看亮度过高的图像会使人眼产生疲劳，并造成一定伤害。

需要提醒用户的是，用户除了要根据空间大小来选择亮度指标外，还要考虑使用环境的光线条件、屏幕类型等因素。

同样的亮度，不同环境光线条件和不同的屏幕类型都会产生不同的显示效果。

用户在选择投影机产品时，对于亮度指标要有一个余度。

由于投影机的亮度很大程度上取决于投影机中的灯泡，灯泡的亮度输出会随着使用时间而衰减，必然会造成投影机亮度的下降。

投影机产品在使用的2000小时后，亮度衰减很快，因此用户在选择投影机产品时，一定要对亮度指标有一个全面的考虑。

投影机光亮度均匀值
是指最亮与最暗部分的差异值，就是投影机投射至屏幕，其四个角落的亮度与中心点亮度的比值，一般将中间定义为100%。

任何投影机投射出的画面都会出现中心区域与四角的亮度不同的现象，均匀度反映了边缘亮度与中心亮度的差异，用百分比来表示。

当然，理想的均匀度是100％，均匀度越高，画面的亮度一致性越好。

对于投影机而言，影像均匀度的关键因素是光学镜头的成像质量。

一般现在的投影机的画面均匀度都在85%以上，有些出色的投影机可以达到95%以上。

投影机对比度
是画面黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次。

比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，从而色彩表现越丰富。

在投影机行业有2种对比度测试方法，一种是全开/全关对比度测试方式，即测试投影机输出的全白屏幕与全黑屏幕亮度比值。

另一种是ANSI对比度，它采用ANSI标准测试方法测试对比度，ANSI对比度测试方法采用16点黑白相间色块，8个白色区域亮度平均值和8个黑色区域亮度平均值之间的比值即为ANSI对比度。

这两种测量方法得到的对比度值差异非常大，这也是不同厂商的产品在标称对比度上差异大的一个重要原因。

ANSI对比度测试图
对比度对视觉效果的影响非常关键，一般来说对比度越大，图像越清晰醒目，色彩也越鲜明艳丽；而对比度小，则会让整个画面都灰蒙蒙的。

高对比度对于图像的清晰度、细节表现、灰度层次表现都有很大帮助。

在一些黑白反差较大的文本显示、CAD显示和黑白照片显示等方面，高对比度产品在黑白反差、清晰度、完整性等方面都具有优势。

相对而言，在色彩层次方面，高对比度对图像的影响并不明显。

对比度对于动态视频显示效果影响要更大一些，由于动态图像中明暗转换比较快，对比度越高，人的眼睛越容易分辨出这样的转换过程。

对比度高的产品在一些暗部场景中的细节表现、清晰度和高速运动物体表现上优势更加明显。

在对比度调节方面，各产品的处理方式也存在着很大的差异，有些产品的对比度调节范围非常小，而且调节过程中更多地偏向于改变图像亮度（增大高亮区域的亮度）。

而有些产品的对比度可调范围非常大，不同调节值对于图像的对比度效果差距也比较大，这样用户就可以根据不同的显示内容调节对比度，以达到最佳的显示效果。

也有一些产品对比度调节与亮度调节的差异不大，对比度调节可以辅助进行亮度调节。

对比度的实现同样与投影机的成像器
件和光路设计密切相关，对于液晶投影机来说，首当其冲的因素就是液晶板的像素透光率与阻光率，这个差值越大，投影机的对比度也越大。

目前大多数LCD投影机产品的标称对比度都在400：1（ANSI）左右，而大多数DLP投影机的标称对比度都在1500:1（全白/全黑）以上。

对比度越高的投影机价格越高，如果仅仅用投影机演示文字和黑白图片则对比度在400：1左右的投影机就可以满足需要，如果用来演示色彩丰富的照片和播放视频动画则最好选择1000：1以上的高对度投影机。

投影机最大分辨率
也称可显示的最高分辨率，它是指投影机可显示的输入信号的最高分辨率。

投影机通过图像处理算法，可对输入信号进行缩放处理，实现信号满屏显示，如果超出该范围投影机就无法正常显示画面。

早期的投影机都采取抽线算法, 即：线性压缩技术，但此算法有掉线问题。

目前各家厂商的产品现都已推出新算法用于压缩信号，即：智能压缩，它可解决掉线问题。

建议在其他性能指标相同的条件下，优先选择兼容较高分辨率的产品，这样可以适应更多的信号范围。

投影机视频带宽
视频带宽=C×水平分辨率×垂直分辨率×水平扫描频率/2
由该公式可以知道要提高图像分辨率，就要提高视频带宽。

因而视频带宽也是投影机的一个重要指标。

因此，在区分投影机质量优劣时，应注重行频和带宽。

高带宽的投影机可以显示信号的分辨率范围相对要多一些。

投影机输入端子
VGA输入：
VGA接口采用非对称分布的15pin 连接方式，其工作原理：是将显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到投影机成像，这样VGA信号在输入端( 投影机内) ，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。

从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的，所以VGA 接口拥有许多的优点，如无串扰无电路合成分离损耗等。

DVI输入：
DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的RGB信号。

DVI（Digital Visual Interface）数字显示接口，是由1998年9月，在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组（Digital Display Working Group简称DDWG），所制定的数字显示接口标准。

DVI数字端子比标准VGA端子信号要好，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图像。

标准视频输入（RCA）：
也称AV接口，通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口，它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。

AV 接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。

AV 还具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。

S视频输入：
S-Video具体英文全称叫Separate Video，为了达到更好的视频效果，人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式，这就是当前如日中天的S-Video(也称二分量视频接口)，Separate Video 的意义就是将Video 信号分开传送，也就是在AV接口的基础上将色度信号C 和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，它出现并发展于上世纪9 0 年代后期通常采用标准的4 芯(不含音效) 或者扩展的7 芯( 含音效)。

带S-Video接口的显卡和视频设备( 譬如模拟视频采集/ 编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等) 当前已经比较普遍，同AV 接口相比由于它不再进行Y/C混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度，但S-Video 仍要将两路色差信号(Cr Cb)混合为一路色度信号C，进行传输然后再在显示设备内解码为Cb 和Cr 进行处理，这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现) ，而且由于Cr Cb 的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制，所以S -Video 虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远，S-Video虽不是最好的，但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素，它还是应用最普遍的视频接口。

视频色差输入：
目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口( 也称分量视频接口) 。

它通常采用YPbPr 和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。

由上述关系可知，我们只需知道Y Cr Cb 的值就能够得到G 的值( 即第四个等式不是必要的)，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg 而只保留Y Cr Cb ，这便是色差输出的基本定义。

作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb，这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程，也保持了色度通道的最大带宽，只需要经过反矩阵解码电路。