投影机亮度计算方法和亮度标称方式
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
投影机亮度计算方法和亮度标称方式
一、光的基本参数和单位
描述光的常用物理量有4个:
1.光强(Luminous Intensity),即光源的发光强度。为光源在指定方向上的光通量,单位为“坎德拉”(candela),简称:
坎、cd。以代替过去曾用的“烛光”来表示发光强度,称为“新烛光”,而1新烛光=
0.981旧烛光。1968年以后“烛光”被废除不用了。
上述的定义解释还是比较难懂。我的理解:
光强是光源的发光强度,就是指“光源的总发光能量”。它的单位最初以“烛光”表示,概念还比较清楚易懂,因为一个光源能够有多亮,以相当于多少根蜡烛发光来衡量,还是比较直观的。其实,“坎德拉”(candela)英文就是“烛光”的意思。只不过用“蜡烛光”不够准确,不同粗细和长度的蜡烛,燃烧所产生的能量是不相同的。为此开初还专门规定了“标准蜡烛”,即一个“国际蜡光”,其定义为:
以鲸鱼油脂制成的蜡烛,每小时燃烧120格冷(grain)即
7.776g鲸鱼油所发出的光强度。“格冷”为瑞典重量单位,等于
0.0648xx。
显然,以鲸鱼油燃烧的能量作单位还是不够科学,这与鲸鱼油纯度、环境温度都有影响。于是1979年,国际标准组织又对“坎德拉”规定了新的标准:
定义波长555nm的单位色源(铂的凝固点2046K时辐射的绿色光波的波长),每单位立体角(1个球面度)辐射能为时的发光强度。这个定义把光强单位和能量绝对单位联系起来,又规定了单色光源的波长,进一步把光的波长和机械能与亮度和光强联系起来,非常严格、准确。
其实,对于我们消费者来说,大可不必理解这么透彻,只要明白:
发光强度就是光源的发光总能量即可。
2.光通量(LuminousFlux),光源在单位时间内发射出的光的能量,称为光源的发光通量,即能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小,单位为流明(lm)。1流明(lumen或lm)定义为纯铂在熔化温度(2045K)时,在1球面度的立体角内(平方米)所辐射的光通量。而1W(λ=555nm)
=683lm。从定义和光通量的单位来看,说明光通量是指光的“功率”,相当于电灯泡的“瓦”数。
3.照度(I luminance),是指1lm(流明)的光通量均匀分布在1m2表面上所产生的光照度,单位为勒克斯,英文代号lx(lux)。即被照物体每平方米面积上的流明数量。1勒克斯(lx)为距离光强为1cd的光源,在1米处的照明强度。1lx(勒克斯)=1lm(流明)/m2。
可见,照度是单位面积上的流明数,即照度是光的功率密度。
同一光源,在不同距离上,其照度是不同的,距离越远,照度越低。
照度实例:
夏日阳光下照度约为10万lx;阴天室外为1万lx;电视演播室为1000lx;距60W灯泡60cm的桌面为300lx ;室内日光灯为100lx;黄昏室内为10 lx;夜间路灯为
0.1lx。
4.亮度(Luminance),光源在每单位面积上的发光强度(即在单位立体角内所发出的光流),亮度的单位是cd/m2,也称尼特(nit),1尼特=1cd/m2。从单位上看,亮度是光源发出的能量密度。
投影机的亮度:
“light out”是投影机主要的技术指标, “light out”通常以光通量来表示,光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力,单位是流明。投影机
表示光通量的国际标准单位是ANSI流明,ANSI流明是美国国家标准化协会制定的测量投影机光通量的方法,测定环境如下:
1)投影机与幕之间距离:
2.4米。
2)幕为60英寸。
3)用测光笔测量屏幕“田”字形九个交叉点上的各点照度,乘以面积,得到投影画面的9个点的亮度。
4)求出9个点亮度的平均值,就是ANSI流明。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。
投影机亮度和幕的选择:
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。
一般来说,在40-50平方米的家居或会客厅,投影机亮度建议选择800-1200流明之间,幕布对应选择60寸到72寸;在60-100平方米的小型会议室或标准教室,投影机亮度建议选择1500-2000流明之间,幕布对应选择80寸到100寸;在120-200平方米的中型会议室和阶梯教室,投影机亮度建议选择2000-3000流明之间,幕布对应选择120寸到150寸;在300平方米的大型会议室或礼堂,投影机多半要选择3000流明以上的专业工程用机,幕布则都在200寸以上。