光学参数

“常常能听到刚入投影之门的新朋友提出这样的问题：什么是流明啊？流明就是代表着投影机的亮度吗？如果流明就是亮度指标的话，那么家里用的直视型CRT电视，还有电影院里的银幕亮度不是一样能够用流明来标示吗，怎么我们看到的指标，却常常是cd/m2，Foot-Candela（尺烛光）或Foot-Lamberts（英尺朗伯）这些看起来有点奇怪的单位呢？

再来说流明这个英文单词吧，流明是Lumen我知道，但是我还经常见到与之相近的Luminance（亮度）、Illuminance(照度)，Luminous intensity(发光强度)以及Luminous Flux（光通量）等等，难道这些长像相近的都是一门亲兄弟吗？到底是怎么回事，有没有人能够告诉我一下啊。既然朋友们最爱问起的是流明，那么我们还是从这个常见的投影机指标谈起。

流明即是Lumen，那么这个Lumen到底代表了什么意义呢？好吧，Lumen严肃地讲实际上是代表着光的强度，也就是光通量（Luminous Flux）。即指光源在某一单位时间内所发出之光线总数量，一般称作光束的单位，简而言之，流明就是光束照在物体表面的量。再复杂点以技术面的角度讲，流明是辐射通量与发光效率的乘积。因为投影机是靠投射光线出去再现图像的，因此可以用流明作为它的亮度单位，那么流明在数学上又是怎样被定义的呢？

当一个光源照射在一个立体角度形成的球面积上，这时如果测得光的强度是1烛光（Candela），我们就称作1流明。既然在流明的解释中提到了烛光，那么不说说烛光肯定是不行的。烛光，也有按译音叫“坎德拉”的，从它这个拼法来看，就和英文中的“蜡烛”（Candle）很近似嘛。没错，这个烛光的概念最早就是英国人发明的，它是发光强度（Luminous intensity）的单位，那时英国人以一磅的白蜡制造出一尺长的蜡烛所燃放出来的光来定义烛光单位。而现在的定义已有了变化：我们以一立方厘米的黑色发光体加热，一直到该发光体将溶为液体时，所发出的光量的1/60就是标准光源，而烛光就是这种标准光源所放射出来的光量单位。Candela可以简写为cd，我们常见到的cd/m2就是标示器材亮度的单位。

如果您要追问，1cd /m2代表什么，有多亮呢？它实际代表1Lumen/Steradian的光照度，至于这个Steradian是指球面度也是立体角的单位，指一个球体的内中心点为顶点，球体半径为底边所形成的球面角锥，而这个角锥的面积等于半径的平方。咦，不是要说1Candela到底有多亮啊？说了半天是不是越来越糊涂了，最精确的说法来了：当540X1012Hz的光以1/683瓦的功率照射在一个Steradian面积上，如果每平方米面积上测有1 Candela，那么我们就称之为1cd/m2，这个单位经常被用来表示CRT电视或等离子这样本身内部发光显示的器材。至于前投，因为它们都是投射出光线再借屏幕反射或透射光线来成像的，我们要了解的是光源发光投射出去的强度，所以我们就以流明来作为单位，LCD与DLP现在用ANSI流明，三枪也有用ANSI流明的，但多以10%峰值流明来表示。OK，那么如果在1平方米的面积上测得1流明的光照度呢？

我们这时可以用1Lux来表示，好了，用到Lux（勒克斯）这个照度单位，就可以简单的与大家生活环境亮度联系起来谈谈实际人眼感受了。在太阳底下，一般是100，000 Lux，阴天也有8000 Lux，我们在公司里的环境大约是300 Lux，晚上您家街边的路灯只有5 Lux，星光就只有0.0003 Lux啦，不知道这么一说，您能不能再将流明等指标联系起来有个亮度感受，即便想象不出来也没关系，这个就留给那些喜欢做研究的朋友去想吧。大家知道既然用上了米（m）作单位，那么肯定是公制的单位，而Candela也许应有对应的英制单位吧，猜得不错。在英制单位里，我们常用尺烛光（Foot Candela）和英尺朗伯（Foot Lamberts）来表示。1流明的光照在1平方尺的面积上，就是1尺烛光，而如果1平方尺的面积反射出1流明的光，就是1英尺朗伯。看到这里，聪明的你一定知道了，英尺朗伯可以用来测主动发光体的亮度（尺烛光不行），像CRT电视与等离子，而尺烛光则可以用来测投影机的亮度的（英尺朗伯也行），还有电影院里的银幕亮度，那么电影院里的银幕亮度大约是多少呢，差不多有35尺烛光，这样你对尺烛光的亮度有了一个直观的印象吧。最后说说这个Luminance，它其实代表的是辉度，我们最常用到它是在N制电视里代表从白到黑的连续灰阶的，它是亮度的讯号，具体定义是Y=0.3R+0.59G+0.11B，Y就代表辉度，至于为

什么要这样定义，我们这里就不深究了，以后有机会再说，现在您只要把它和流明（Lumen）区别开来就行了。

下面我想再谈谈色温这个概念。先来看看色温是在怎样被制订的，以一种黑色物体加热到某一个温度，它会发出白光，此时我们可以测到以Kevlin所标识的温度，那就是白的色温。测试的过程我们常用金属来进行。白色的色温也不是只有一个恒定不变的数值，而是一个范围，通常从2800K到10000K，这个范围内的色温都可以称作白的色温，不过由于色温的不同，这个白也会在肉眼看来有所不同，通常色温越高，我们会觉得越偏青蓝的冷色调，而色温越低，我们会觉得越偏红黄的暖色调，而这个范围中的6500K色温（也称D65）被订为白的标准色温，有了这个标准，全世界制造显示器与投影机的厂家才能有依据，不会相差得太离谱。这下你对投影机内的色温选择清楚一点了吧，它实际是让我们选择白色的色温，以适应不同的信号源，甚至你可以自定一个看起来觉得顺眼的白色色温。一般来讲，电视系统都会把色温订在6500K，而电影的色温要稍低些，大约5500K，欧洲的电视机都喜欢色温高些的画面表现，象9300K，而日系机种都喜欢低色温那种暖色调的表现。

色温调整对投影机来说也是一个必不可少的过程。让我们先来清楚一下为什么要得到一个较为准确的色温。我们人的肉眼实在是很奇妙的，虽然在大太阳下与阴暗的室内看同一件物体会有着不同的亮度与色彩感受，但人眼会自动调整适应，让我们觉得色调是相同的，不会是两个不同的物体。不过电影摄影机与摄像机可远远没这么聪明，懂得自动调整适应，它拍下的影像是怎样的色温就会有怎样的表现，所以摄影师与灯光师才会显得十分重要。我们在再现影片时，也要尽量做到与影片的色温基本一致，这样电影中美妙的用光与色调才能有机会尽力展现。那么我们怎样来做这个白平衡的调整呢？如同视频调整中亮度部分要做暗平衡与亮平衡一样，这个过程也分为黑平衡与白平衡，统称色平衡调整。

什么是黑平衡调整呢？它实际上是调整R、G、B的Cut off电压，由于大部分的投影机都不提供这个功能，我们这里就不详细谈调整的过程，主要说说调白平衡的过程。白平衡又怎样来做呢？比如我们想得到一个6500K的色温，那么首先就要找到一个标准，即是6500K是怎样一种白。当然最好的工具是色温卡与色温分析仪，问题是这些专业工具可并不容易搞到手，所以我们得另外想想办法，灯具城里应该能买到标有6500K的那种灯管，拿一张白纸让它照着，这时我们看到的白色差不多就6500K，有了这个标准，在做白平衡调整时就可以参照比较了。调整时请先用投影机投出一个全白的画面，哪里去找全白的画面呢，《Avia》与《Video Essentials》里面就有，所以视频调整碟还是必不可少的。投出全白画面后，我们要做的就调整R与B的份量，G最好不要动，尽量与参考的白色表现一致。说到这里，又要提一下为什么我觉得三枪不宜用高增益的幕了，因为高增益的幕把偏色现象放大了，画面一边偏红一边偏蓝，在做白平衡的时候麻烦就来了，我们到底是按屏幕两边的白色来对比，还是按中间的白色来对比呢？仔细慢慢将白平衡做到位后，就可以检验一下成果了。这时还是要利用《Avia》里的图形，熟悉这张碟的朋友一定知道它里面提供了从20IRE到 100IRE的图形，这时就可以用上了。IRE是广播工程协会的缩写，也是视频讯号的单位，共有140个，其中40个属无图像的同步讯号，而另外100个则是视频讯号的范围，其中100IRE 就是最亮的顶点，在SMPTE色块图的左下方的白块就是100I RE，而黑则是7.5IRE。利用20IRE，30IRE 一直到100IRE的图形，我们就可以用色温仪测试看看，是否在不同的 IRE值时都能保持相同的6500K色温值，如果能的话，一是说明调得很准确，二是说明投影机的实力不凡，当然，一般的投影机是很难做到这一点的，反正色温相差不太大的话我们的肉眼也很难分辨得十分清楚，我们也不必对这一点太在意。那么没有色温分析仪怎么办呢？哈哈，《Avia》里还提供了一张灰阶图，我们就利用这张灰阶图来看看吧，理论上讲，从图形左边部分的白，到右边部分的黑，以及中间连续的灰阶部分，我们看起来应该都是一种色调，不能有的偏冷，有的偏暖，如果这张图看起来色调都差不多的话，那么您调的以及这部投影机的表现还是很不错的了。”