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Tech-Zone | 低增益銀幕有什么好處?半衰角,亮斑,還有……

來源:ty360        編輯:小月亮    2018-05-21 23:02:04     加入收藏

激光技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前數(shù)字影院建設(shè)的優(yōu)先之選。自從約3年前第一款產(chǎn)品投入市場(chǎng)以來,廣大影院運(yùn)營商迅速接受了這種先進(jìn)的技術(shù)。全激光影城正在高速發(fā)展之中。采用激光的理由也足夠多樣:改善畫質(zhì),降低運(yùn)營成本,維護(hù)便捷等等。

  激光技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前數(shù)字影院建設(shè)的優(yōu)先之選。自從約3年前第一款產(chǎn)品投入市場(chǎng)以來,廣大影院運(yùn)營商迅速接受了這種先進(jìn)的技術(shù)。全激光影城正在高速發(fā)展之中。采用激光的理由也足夠多樣:改善畫質(zhì),降低運(yùn)營成本,維護(hù)便捷等等。

  高亮度

  在這篇文章中,我們將會(huì)就一個(gè)專門的話題展開:為觀眾呈現(xiàn)更高的亮度。這個(gè)追求主要聚焦于更亮的3D影片,但其實(shí)潛在的也會(huì)影響到2D畫面的亮度提升。在研究這個(gè)目標(biāo)時(shí),我們會(huì)討論相關(guān)的諸多環(huán)節(jié)和因素,然后聚焦到銀幕的選擇如何在其中發(fā)揮作用。這一點(diǎn)非常重要,因?yàn)橐徊恍⌒?,可能你的選擇只會(huì)讓一小部分觀眾滿意,卻另其他大多數(shù)人失望。

  兩個(gè)易混的“亮度”概念

  為了表達(dá)準(zhǔn)確,讓我們先從一些技術(shù)話題開始。我們時(shí)常會(huì)搞混兩個(gè)關(guān)于亮度的概念,它們的英文表述分別是“Brightness”和“Luminance”,中文的準(zhǔn)確翻譯應(yīng)該是“光通量”和“亮度”。當(dāng)我們說“光通量”時(shí),這個(gè)參數(shù)表達(dá)了從影廳后部的放映機(jī)鏡頭中全部投射出來的光,單位使用“流明”。

  而“亮度”是你可以從影廳前部的銀幕上看到的光(從鏡頭投射出,然后經(jīng)過銀幕反射后到達(dá)觀看者),單位是“尼特(nits)”、坎德拉/平方米或是英尺朗伯(伏特朗伯)fL。在一個(gè)影廳設(shè)計(jì)者要實(shí)現(xiàn)特定的3D或2D目標(biāo)亮度時(shí),他實(shí)際上是在追求這個(gè)“亮度”的參數(shù):2D的典型亮度是14fL,3D的亮度業(yè)內(nèi)通常是3-5fL,而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)目前有望提高。一旦你確定了亮度目標(biāo),便可以通過綜合計(jì)算影廳內(nèi)的其它參數(shù),來推算和選擇適合你的放映機(jī),例如銀幕尺寸,銀幕增益,放映窗口光衰……

  亮度目標(biāo)是多少?

  第一個(gè)需要重點(diǎn)考量的事情是,我們的亮度目標(biāo)是“第1天”(新裝放映機(jī))還是直到光源的壽命結(jié)束。比如應(yīng)用于影院放映機(jī)中的氙燈,在它們的壽命終點(diǎn)時(shí)(500-3,000小時(shí))會(huì)衰減到50%的光輸出甚至更低。激光的能力則完全不同:巴可的RGB激光機(jī)型光源在運(yùn)行30,000小時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行環(huán)境下)后,光通量只衰減20%。

  如果你使用的是一臺(tái)氙燈放映機(jī),在第一天放映的時(shí)候?qū)⑦B讀校準(zhǔn)到14fL,那么到你未來換燈的那天,觀眾只能獲得7fL的觀看水平。影院運(yùn)營商深知此道,而且這點(diǎn)對(duì)放映機(jī)的選擇也有很大影響。氙燈放映機(jī)的亮度在燈泡更換周期內(nèi),在100%到50%之間不斷波動(dòng);而激光放映機(jī)的光輸出則穩(wěn)定得多,平均水平也更勝一籌。如果你把亮度目標(biāo)設(shè)定為從不低于14fL,對(duì)于氙燈放映機(jī)來講,在第一天就要設(shè)定到28fL,而如果使用巴可旗艦級(jí)激光放映機(jī)的話,只需要留出20%的余量就可以了。

  位置差異

  上述這種時(shí)間效應(yīng),大多數(shù)影院經(jīng)營者已經(jīng)很清楚了。還有一種跟空間相關(guān)的因素,卻較少有人知道,即:不是所有位置的觀眾看到的亮度都是一樣的。隨著激光放映機(jī)帶來的3D亮度提升能力—從通常的3-5fL到6-8fL—這個(gè)因素也得到越來越多的重視。甚至一些人開始追求更高的14fL 3D亮度,向2D水準(zhǔn)看齊。不僅僅是激光技術(shù)致力于實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),銀幕技術(shù)也同樣納入考量。

  就像上面我們講到的,如果說銀幕是一個(gè)將光通量轉(zhuǎn)化為亮度的因素,他就對(duì)最終的觀看結(jié)果有直接影響。銀幕增益是其中一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),它表達(dá)的意義為:和一個(gè)無增強(qiáng)性能的白色平面相比,這塊銀幕將光反射到觀眾席的效率有多高。比較典型的銀幕增益從1.4到2.4不等,這意味著:如果你把這塊銀幕和一塊無光澤白幕放在一起,用相同光通量分別投射在上面,然后測(cè)量直接反射的亮度,這塊銀幕的結(jié)果會(huì)是白幕的1.4到2.4倍。在設(shè)計(jì)影廳的時(shí)候,通常都要將這個(gè)因素考慮進(jìn)去,比如和無亮度增強(qiáng)的白幕相比,使用2.0增益的銀幕,亮度就會(huì)翻倍(比如3D亮度從3fL提高到6fL)。

  亮斑

  這里有一個(gè)有趣的概念,即銀幕在反射光的時(shí)候可以“更有效率”,但是不能“更高效”。幕布終歸不能反射比投射在上面更多的光。有得必有失。更糟糕的是,傳統(tǒng)高增益金屬銀幕的光效—即光線投射到銀幕上后,有多少反射到觀眾區(qū)—是小于100%的。它會(huì)吃掉一部分光,這也是為什么我們會(huì)感覺顏色有一點(diǎn)發(fā)灰。

  目前新一代銀幕技術(shù)在這點(diǎn)上有了改進(jìn)。

  而測(cè)量的方法也有講究,如果你從一個(gè)較低的角度去測(cè)量銀幕亮度,結(jié)果就沒那么好,甚至?xí)陀诎啄坏乃?。從特定的更高角度來測(cè)量,結(jié)果也會(huì)更低。換句話說,只有坐在影廳中心位置的觀眾才可以從高增益中獲益。觀眾坐在偏左,偏右,靠前或靠后的位置,都會(huì)置身于某個(gè)特定的角度之外,感受到的亮度效果都會(huì)低于目標(biāo)。離中心越遠(yuǎn),畫面看上去越暗。更糟糕的是,即使是坐在理想座位的人,也不能以相同角度看到銀幕上的每一個(gè)位置,所以銀幕中心會(huì)比四個(gè)邊角更亮,這個(gè)現(xiàn)象叫做“亮斑效應(yīng)”。

  半衰角

  這個(gè)效應(yīng)可以用所謂的銀幕半衰角來量化:在這個(gè)角度下,觀察者看到的亮度是垂直角度位置的一半。下圖由哈克尼斯銀幕提供,給出了幾個(gè)增益隨角度變化的例子。當(dāng)縱軸的增益值,衰減到最大值50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的橫軸位置指示的角度,即為半衰角的數(shù)值。

  對(duì)于1.4增益的銀幕,半衰角是50°。1.8增益則為34°。很多影院運(yùn)營人員和安裝人員在追求改善亮度時(shí)都不清楚這個(gè)效應(yīng)。如果你使用一塊高增益銀幕來實(shí)現(xiàn)更高的亮度,那只有影廳內(nèi)的一小部分座位才可以從中獲益。而你的大部分觀眾卻連你的目標(biāo)亮度一半水平都享受不到。和我們?cè)谇拔闹刑岬降牧炼入S時(shí)間的衰減的結(jié)果來看,這個(gè)問題的影響大同小異。這是一個(gè)值得深思熟慮的課題,在其中的優(yōu)缺點(diǎn)中權(quán)衡。你是愿意一直為所有觀眾提供優(yōu)質(zhì)的畫面呢,還是有所取舍?

  這對(duì)我的影院意味著什么?

  要搞懂這一點(diǎn),你需要知道觀眾會(huì)坐在影廳內(nèi)的什么位置,他們會(huì)從哪個(gè)角度(水平和垂直方向)來看向銀幕?水平角度可以由影廳內(nèi)長寬比值來定義。假設(shè)銀幕寬度覆蓋整個(gè)兩邊側(cè)墻間距離,2:1寬高比:一個(gè)人坐在影廳的一側(cè),與銀幕距離等同于銀幕高度,他便以45°看向銀幕中心。如果增益是1.8或者更高,他看到的亮度將會(huì)低于你目標(biāo)亮度的一半(因?yàn)樽诔^銀幕半衰角的范圍外)。要知道,所有這個(gè)側(cè)邊坐在此人之前的觀眾,看到的畫面會(huì)更暗。如果某人還是坐在側(cè)邊,2倍銀幕高度的距離,就是以26°看向銀幕中心,在2.0增益的銀幕面前,他也享受不到目標(biāo)亮度的一半水平。下圖很直觀的描述了對(duì)于2.2增益的銀幕,不同座位區(qū)域的觀影效果評(píng)價(jià)。

  上面的數(shù)據(jù),可以通過弧形幕略有改善,原因是補(bǔ)償了觀看銀幕的最差角度。另外,灰塵和銀幕老化的影響,也不可忽視:這不僅影響觀看亮度,也會(huì)影響3D質(zhì)量。在后續(xù)的文章中,我們會(huì)詳細(xì)討論關(guān)于銀幕弧度,老化等問題。

  我們的建議

  低增益的缺點(diǎn)是亮度不夠,反之,高增益會(huì)出現(xiàn)亮斑效應(yīng)。從整體畫面質(zhì)量的角度來講,我們?nèi)匀煌扑]使用低增益銀幕:不僅是出于亮斑和均勻性的考慮,同時(shí)也因?yàn)楦咴鲆驺y幕更容易出現(xiàn)散斑。如此說來,是不是高亮度的追求很難實(shí)現(xiàn)了呢?當(dāng)然不是,RGB激光放映機(jī)的光通量可以做到60,000lm,兩倍于氙燈機(jī)型。在實(shí)際應(yīng)用中,綜合考慮銀幕增益和放映機(jī)光通量水平是完全可以設(shè)計(jì)出最佳解決方案的。

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