如果你是電影愛好者，你會(huì)組建自己的家庭影院嗎？要知道，投影機(jī)是影院系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這是我們?cè)偈煜げ贿^的器材。由于科技的進(jìn)步和日新月異，家庭影院領(lǐng)域中的視頻設(shè)備必將劍指更高分辨率、更高亮度和更加驚艷的成像畫面。目前，包括投影機(jī)在內(nèi)的所有彩色顯示設(shè)備都是圍繞人類視覺系統(tǒng)如何感知顏色的核心觀察構(gòu)建的。也就是說，我們只需要采用RGB三原色（紅、藍(lán)、綠）就能產(chǎn)生人眼可以看到的每一種顏色，將這三種原色按正確的比例混合即可。
從上世紀(jì)50?年代彩色投影機(jī)誕生至今，投影技術(shù)幾經(jīng)更迭，從最早的?CRT?技術(shù)，到?LCD?與?DLP?技術(shù)在?80-90年代相繼問世，以及?LCoS?技術(shù)入局，投影技術(shù)日趨成熟。經(jīng)過幾十年發(fā)展，目前在家用投影機(jī)市場中，LCD和DLP兩種技術(shù)占據(jù)主流地位。從投影技術(shù)分類上看，LCD投影機(jī)采用透射式投影技術(shù)，目前最為成熟；DLP投影機(jī)采用反射式投影技術(shù)，是現(xiàn)在高速發(fā)展的投影技術(shù)。以上兩種原理不同的投影技術(shù)都各有優(yōu)勢和特點(diǎn)，多年來，多年來?LCD?與?DLP?技術(shù)都在不斷發(fā)展進(jìn)化。
LCD投影技術(shù)
據(jù)悉，LCD?技術(shù)最早出現(xiàn)于1968年，按照液晶板的片數(shù)，LCD投影機(jī)分為單片LCD?投影儀和三片LCD?投影儀。早期的LCD投影都是單LCD，在一塊LCD面板上處理R、G、B三種色彩的圖像，并合成為一投射到熒幕上。這種LCD投影機(jī)造價(jià)低，但成像質(zhì)量、色彩飽和度、亮度都不是很好，畫面泛白嚴(yán)重。不過隨著光源、液晶屏技術(shù)的提升，單片式LCD投影的亮度也可以達(dá)到800CVIA，白天也可以獲得出色畫面效果。單片LCD?投影機(jī)的工作原理是將LCD面板的背光部分拆去，然后使用大功率的背光源通過聚光鏡照射到LCD面板上，由于LCD面板是透光的，畫面就會(huì)被照射出去，通過前面的聚焦鏡及鏡頭打到屏幕上而成像。這個(gè)原理與教學(xué)用的那種投影機(jī)非常相似，普通的投影機(jī)使用的均是這一原理。
而三片LCD?投影方面，首先光線通過濾光片，濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見光，紅外線和紫外線對(duì)LCD片有一定的損害作用。透過兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化，并將UHP燈產(chǎn)生的圓錐形光校正為和投影圖像近似的矩形光線。在兩片鏡子之間的棱鏡用來將光線預(yù)先極性化，較之沒有該棱鏡的不對(duì)稱光箱，它可以減少光線的損失。光線下一步被分光鏡分為紅、綠、藍(lán)三原色并被分別反射到相應(yīng)的液晶片上。在到達(dá)液晶片之前光線還需要透過一個(gè)凸透鏡和偏振片，凸透鏡的作用是將光線集中，偏振片則進(jìn)一步將光線極性化，使得光線振動(dòng)方向一致，可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過液晶片，通過電路板驅(qū)動(dòng)，液晶片上的各像素點(diǎn)有序開閉，產(chǎn)生了圖像，并通過每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。最后三路光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去。
DLP投影技術(shù)
DLP是“Digital Light Processing”的縮寫，即為數(shù)字光處理，這是一項(xiàng)使用在投影儀和背投電視中的顯像技術(shù)。DLP技術(shù)最早是由德州儀器開發(fā)的。它至今仍然是此項(xiàng)技術(shù)的主要供應(yīng)商。德國德累斯頓Fraunhofer學(xué)院（The Fraunhofer Institute of Dresden）也生產(chǎn)有著特殊用途的數(shù)字光處理器，并把它稱作空間光調(diào)節(jié)器（Spatial Light Modulators，SLM）。例如，瑞典Micronic激光系統(tǒng)公司（Micronic Laser Systems of Sweden）就在其開發(fā)的Sigma印版硅模板刻印機(jī)中，利用Fraunhofer生產(chǎn)的空間光調(diào)節(jié)器來生成遠(yuǎn)紫外線圖像。
在DLP投影機(jī)中，圖像是由DMD（Digital Micromirror Device，數(shù)字微鏡器件）產(chǎn)生的。DMD是在半導(dǎo)體芯片上布置一個(gè)由微鏡片（精密、微型的反射鏡）所組成的矩陣，每一個(gè)微鏡片控制投影畫面中的一個(gè)像素。微鏡片的數(shù)量與投影畫面的分辨率相符，800×600、1024×768、1280×720和1920 x 1080（HDTV）是一些常見的DMD的尺寸。這些微鏡片在數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下能夠迅速改變角度，一旦接收到相應(yīng)信號(hào)，微鏡片就會(huì)傾斜10°，從而使入射光的反射方向改變。處于投影狀態(tài)的微鏡片被示為“開”，并隨數(shù)字信號(hào)而傾斜+10°；如果微鏡片處于非投影狀態(tài)，則被示為“關(guān)”，并傾斜-10°。與此同時(shí)，“開”狀態(tài)下被反射出去的入射光通過投影透鏡將影像投影到屏幕上；而“關(guān)”狀態(tài)下反射在微鏡片上的入射光被光吸收器吸收。
本質(zhì)上來說，微鏡片的角度只有兩種狀態(tài)：“開”和“關(guān)”。微鏡片在兩種狀態(tài)間切換的頻率是可以變化的，這使得DMD反射出的光線呈現(xiàn)出黑（微鏡片處于“關(guān)”狀態(tài)）與白（微鏡片處于“開”狀態(tài)）之間的各種灰度。DLP投影儀主要通過兩種方法來產(chǎn)生彩色圖像，這兩種方法分別被用在單片DLP投影儀和三片DLP投影儀中。
單片?DLP?投影儀內(nèi)部只安裝一片DMD芯片，其光源可采用金屬鹵素?zé)?/span>、高壓汞燈所發(fā)出的白光或新光源(如?LED?燈)發(fā)出的REG三色。采用白光光源的單片?DLP?投影儀通過在光源與?DMD?之間安裝一個(gè)色輪產(chǎn)生?REG?三色。色輪通常被分為四個(gè)區(qū)域：紅區(qū)、綠區(qū)、藍(lán)區(qū)和一個(gè)用來增加亮度的透明區(qū)域。由于透明區(qū)域會(huì)減弱色彩的飽和度，所以在某些型號(hào)的投影儀中可能會(huì)被禁用或者干脆省略掉。DMD?芯片與色輪的轉(zhuǎn)動(dòng)保持同步，當(dāng)色輪中藍(lán)色部分位于光源前面的時(shí)候，DMD?就顯示畫面中藍(lán)色的部分。紅色和綠色的情況也非常類似。紅、綠、藍(lán)三種畫面按照順序以非常高的速度被投射出來，因此就能看見合成的“全彩色”畫面。
三片?DLP?投影儀內(nèi)部安裝三片?DMD?芯片，光源發(fā)出的光被棱鏡分離成三路，這三路光線經(jīng)過濾光分別成為紅、綠、藍(lán)三種顏色，然后分別照射到相應(yīng)的DMD?芯片上。最后，三束經(jīng)過?DMD?芯片調(diào)制的光線借助棱鏡再重新合并成一路光線，并通過鏡頭投射到屏幕上。三片?DLP?系統(tǒng)能夠顯示?35?萬億種顏色，相比之下，單片?DLP?系統(tǒng)卻只能夠顯示?1670?萬種顏色。一般的?DLP?投影儀只有一個(gè)?DMD?成像部件，三片式?DLP?投影系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)非常高的圖像質(zhì)量或非常高的亮度，但成本較高，所以現(xiàn)在市場上絕大部分的DLP?投影機(jī)都是單片?DMD?芯片的。
LCD和DLP的一些對(duì)比
色彩能力
LCD投影機(jī)的特點(diǎn)就在于圖像色彩飽和度好，色彩層次豐富，但文本邊緣大都有陰影和毛邊。在顯示動(dòng)態(tài)視頻圖像方面，LCD投影機(jī)顯示彩色圖像時(shí)更加清晰，色彩更加生動(dòng)，而DLP投影機(jī)在色彩上稍有損色，色彩飽和度不夠好，色彩表現(xiàn)不夠生動(dòng)。
對(duì)比度
DLP投影機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就在于對(duì)比度高，黑白圖像清晰，暗部層次豐富，細(xì)節(jié)表現(xiàn)豐富；在表現(xiàn)黑白文本時(shí)黑色黝黑純正，文本清晰。因?yàn)榧夹g(shù)的不同，所以LCD技術(shù)在能強(qiáng)烈表現(xiàn)對(duì)比度、暗部畫面情況下就有一定的差距。
色彩分離能力
LCD投影機(jī)最大的好處是紅、綠、藍(lán)三原色是由3片分離的液晶板完成的，可以對(duì)每一種顏色的亮度和對(duì)比度進(jìn)行單獨(dú)控制，并且三色光幾乎可以同時(shí)到達(dá)屏幕，因此可以真實(shí)重現(xiàn)各種顏色。而單片DLP投影機(jī)色彩分離是由一個(gè)分色輪實(shí)現(xiàn)的，三色光使用同一微鏡調(diào)制反射，因此三色光分時(shí)到達(dá)屏幕，由于受分色輪轉(zhuǎn)速和微鏡偏轉(zhuǎn)速度的限制，色彩重現(xiàn)方面較LCD投影機(jī)有一定差距。在顯示動(dòng)態(tài)視頻圖像時(shí)，由于圖像刷新速度比較快，每一種顏色的調(diào)制速度要求也比較高，LCD技術(shù)會(huì)比DLP技術(shù)更加具有優(yōu)勢。
像素能力
LCD投影機(jī)的液晶板每一個(gè)像素點(diǎn)上都要有一個(gè)被稱作光開關(guān)的晶體管，晶體管部分不能透過光，并且由于此晶體管的存在，像素點(diǎn)之間要有一定的間隙。而DLP投影機(jī)由于控制晶體管在微鏡的背面，不會(huì)對(duì)光形成阻隔，微鏡之間的間隙也可以做得非常小。
專注工程領(lǐng)域或更可發(fā)揮DLP優(yōu)勢
作為目前兩種主流投影技術(shù)，在家用領(lǐng)域方面LCD的優(yōu)勢較為明顯，而DLP的長處在工程領(lǐng)域會(huì)得以發(fā)揮。首先在顯示效果層面，DLP技術(shù)所采用的微鏡相比LCD而言像素間隙更小，排列更緊密，因此DLP技術(shù)的像素填充數(shù)更高，生成的畫質(zhì)更流暢，達(dá)到的原始分辨率也更高。而且還杜絕了LCD技術(shù)的紗門效應(yīng)(Screen Door Effect)，也就是近距離觀看能看到像素周圍存在細(xì)線或邊界的問題。其次，防塵密閉層面：DLP?技術(shù)采用密封DMD芯片，冷卻過程在每個(gè)成像器的背面完成，不會(huì)對(duì)光路造成阻礙。這意味著DLP技術(shù)不受冷卻空氣和灰塵顆粒的影響。而LCD技術(shù)對(duì)灰塵積聚較為敏感，需要定期更換或清潔空氣過濾器。最后，畫質(zhì)持久層面，由于LCD面板對(duì)光線極為敏感，長時(shí)間使用后，亮度和色彩均勻性都會(huì)降低，影響投影質(zhì)量。而DLP采用微機(jī)械結(jié)構(gòu)，不會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化或褪色，因此能夠長期維持圖像均勻性、色彩準(zhǔn)確性和光輸出。
