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數(shù)字光源管理:投影機(jī)效果的“魔術(shù)師”

來源:數(shù)字音視工程網(wǎng)        編輯:胡燕    2017-06-27 14:04:50     加入收藏

激光光、LED光源和HLD光源投影機(jī)的日益普及,投影產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入固態(tài)光源時代。而激光和LED技術(shù)的半導(dǎo)體、數(shù)字化性質(zhì),決定了光源管理也在進(jìn)入“數(shù)字化”時期。即以全壽命內(nèi),包括亮度、對比度、色彩在內(nèi)的高度一致性為目標(biāo),光源技術(shù)正在從發(fā)光為主向“管光”為主轉(zhuǎn)變。

  隨著激光光源、LED光源和HLD光源投影機(jī)的日益普及,投影產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入固態(tài)光源時代。而激光和LED技術(shù)的半導(dǎo)體、數(shù)字化性質(zhì),決定了光源管理也在進(jìn)入“數(shù)字化”時期。即以全壽命內(nèi),包括亮度、對比度、色彩在內(nèi)的高度一致性為目標(biāo),光源技術(shù)正在從發(fā)光為主向“管光”為主轉(zhuǎn)變。

  多原色光源的擔(dān)憂,數(shù)字光源管理的引發(fā)點

  在全球范圍內(nèi),最具有經(jīng)濟(jì)性的固態(tài)光源投影產(chǎn)品是什么?答案莫過于“混合光源技術(shù)”了。因為兼具有LED和激光的產(chǎn)業(yè)鏈支撐和技術(shù)特點,在高亮度投影上目前只有混合光源能做到“較為經(jīng)濟(jì)合理”的價格。這是卡西歐、松下、東方中原看好這一技術(shù)的原因。

  但是,在很多消費者看來,混合光源存在原罪:即LED燈珠與激光LD燈珠的衰老曲線不同。也就是,如果對光源的每一個部分不加以“全壽命期的管理”,則在不同的壽命階段,光源會呈現(xiàn)出完全不同的色彩偏好(即原色衰減的不一致問題)——這可不是一個好事情。

  當(dāng)然,“原色衰減的不一致問題”不是混合光源的獨有問題。在三原色LED光源、雙色激光光源中也有類似問題:把不同原色,即不同技術(shù)的半導(dǎo)體發(fā)光器件,完全做成衰減曲線一致的產(chǎn)品,那是不可能的。事實上,即便都是藍(lán)色激光器燈珠,不同個體之間的衰減差異也是存在的。

  不僅如此,即便是汞燈、氙氣燈等傳統(tǒng)光源產(chǎn)品,在亮度降低的過程中,紅綠藍(lán)三原色波段的衰減也并非完全一致。同理,熒光粉、濾光片、甚至三片式投影系統(tǒng)的三個光閥(每個光閥承載的能量密度不同、熱損傷不同),光閥上的每一個像素點,都存在隨著時間的變化,性能出現(xiàn)距離初始狀態(tài)不一致的差異的現(xiàn)象。

  投影機(jī)以上的問題,也并不是“獨家”。等離子電視的燒屏問題,本質(zhì)也是“衰減不一致”。燒屏在液晶電視上也存在,只不過更為輕微。但是,在OLED顯示上,燒屏要比液晶嚴(yán)重一些。且OLED顯示也存在更多的三原色衰減不同步的問題。

  所以,由此問題質(zhì)疑混合光源的可靠性,是不能成立。更何況我們有足夠多的技術(shù)來克服這個問題。

  光源高冗余與數(shù)字化管理

  對LED光源微投產(chǎn)品比較熟悉的業(yè)內(nèi)人士都有一個印象:早期,很多LED光源微型投影機(jī)都敢號稱10萬小時的壽命。而現(xiàn)在,普遍標(biāo)稱的壽命是20000到30000小時。

  這個數(shù)據(jù)背后的有什么秘密呢?答案在于,早期的10萬小時的壽命,主要參考傳統(tǒng)汞燈產(chǎn)品以50%亮度損失為限的結(jié)果。而現(xiàn)在,固態(tài)光源領(lǐng)域,大家更傾向于以80%亮度損失為限度,標(biāo)定產(chǎn)品壽命。

  汞燈之所以采用50%的亮度限制,做壽命統(tǒng)計,有兩個原因。一方面是汞燈的壽命比較短。如果80%亮度就扔掉,那么就老得換燈泡了。第二則是,汞燈在色溫和色彩分布上的衰減比較均衡。而LED光源在這方面的變化比較大。

  對于標(biāo)稱20000小時壽命,LED和激光光源得到了一個附加的好處:即在壽命期內(nèi),基本可以通過電路調(diào)節(jié),保持產(chǎn)品的“性能恒定”。亦,這個壽命數(shù)據(jù),和80%的亮度衰減,圈定的可用范圍是一個“高性能冗余”范圍。依靠保持了更多的性能余量,投影產(chǎn)品在全壽命的亮度、色彩和對比度表現(xiàn)上更為一致。(也就是說,汞燈和激光、LED比,其壽命含義差距很大。)

  除此之外,LED和激光器都是數(shù)字化的光源,是可以進(jìn)行數(shù)字化管理的產(chǎn)品——這是與汞燈產(chǎn)品的最大差別。這種數(shù)字化管理的核心包括:防止過熱的安全保護(hù)、燈珠亮度一致性調(diào)整、原色一致性調(diào)整,投影系統(tǒng)其他方面非均衡老化的光源端色溫和色彩一致性補(bǔ)償。這些技術(shù)融合了多種傳感器感知系統(tǒng)、主動菜單調(diào)試系統(tǒng)、預(yù)建參數(shù)模型的曲線調(diào)整系統(tǒng),通過對電源管理、媒體信號處理管理、光閥工況管理等整合,實現(xiàn)產(chǎn)品全壽命的“效能”一致性。

  或者說,有了高冗余和數(shù)字化管理,固態(tài)光源實現(xiàn)的不僅僅是高壽命,而且也做到了“壽命期內(nèi)‘固化’產(chǎn)品性能表現(xiàn)”。也正因為這些技術(shù)的存在,讓混合光源能夠融合激光和LED的優(yōu)勢,卻避免非均衡老化的劣勢;更讓激光的多光珠矩陣、RGB三原色固態(tài)光源系統(tǒng)能“始終如一的美”。

  好投影,不僅僅是硬件技術(shù)

  現(xiàn)在,投影行業(yè)的代工產(chǎn)品很多。那么,一個問題就來了:同一個工廠、同一個流水線下來的同一類產(chǎn)品,品牌不同,他們的性能是否一樣呢?

  這個問題的答案,可以由光源管理這個投影技術(shù)來回答。整體上,光源管理,除了需要有硬件基礎(chǔ),比如可線性調(diào)節(jié)的電源系統(tǒng)外,還需要有很好的“軟件能力”、“數(shù)據(jù)分析能力”。即,好投影不僅僅是硬件技術(shù)和指標(biāo)的疊加,也是軟件和數(shù)據(jù)能力的體現(xiàn)。前者可以無限模仿,比如每個產(chǎn)品的配件,包括螺絲釘都采用同樣規(guī)格;但是,后者卻受到企業(yè)保密和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的影響,決定了不同品牌產(chǎn)品的品質(zhì)差異(即便他們來自同一條流水線)。

  事實上,無論是激光投影機(jī),還是傳統(tǒng)的汞燈投影機(jī),品牌廠商半數(shù)的技術(shù)性知識產(chǎn)權(quán)都與軟件有關(guān)系。這些軟件關(guān)乎視頻信號的處理、色彩的調(diào)教、硬件長期運行的管理。未來,隨著HDR技術(shù)的普及,機(jī)內(nèi)更多智能傳感器的應(yīng)用,智能功能的不斷集成,投影機(jī)產(chǎn)品在軟件系統(tǒng)上的“作為空間”會更加巨大。甚至不排除一臺機(jī)器升級一下軟件系統(tǒng),產(chǎn)品體驗和效果就升級一個檔次的可能。

  當(dāng)然,好的產(chǎn)品軟件系統(tǒng),必須建立在長期的市場經(jīng)驗之上。這就是很多消費者所講的,畫面是否表現(xiàn)“生澀”的問題。長期的大品牌,積累了更多的用戶數(shù)據(jù)、研究成果和產(chǎn)品經(jīng)驗,自然能夠在產(chǎn)品表現(xiàn)上,調(diào)教的“恰到好處”。

  還有另一些顯示設(shè)備的玩家,很喜歡自己深度調(diào)整投影機(jī)、電視機(jī)的“工程菜單”——因為,每個人的效果喜好也有不同。依照自己的偏好,深度設(shè)置產(chǎn)品的“工程菜單”,無疑是一種高級玩法。也是體現(xiàn)玩家專業(yè)度、專業(yè)高端產(chǎn)品可玩性的獨特領(lǐng)域。

  總之,固態(tài)光源的普及,讓軟件技術(shù)在光源領(lǐng)域更能有所作為。數(shù)字光源管理技術(shù),作為伴隨固態(tài)光源時代而到來的投影科技,將改變?nèi)藗儗庠吹膫鹘y(tǒng)認(rèn)識:好的光源不僅是亮度高、壽命長,更包括色彩準(zhǔn)和全壽命效果高度可控、一致。甚至,還可以為深度玩家留出眾多“訂制化特色效果傾向”的空間。

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