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    會(huì)議室/報(bào)告廳投影機(jī)亮度設(shè)計(jì)和計(jì)算

2019-12-13 09:44:07
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  上篇文章中,小編放了大招,根據(jù)過(guò)往十幾年的工程經(jīng)驗(yàn),總結(jié)歸納了會(huì)議室/報(bào)告廳投影機(jī)所需的亮度計(jì)算方法和公式,下面讓我們一起來(lái)復(fù)習(xí)一下:

  “Bp=(La X Cm X As)/ (Sg X Sl X Dr X Cs X Cl X Dl X Ra) ”
  投影機(jī)所需的亮度=(屏前環(huán)境光亮度 X 期望的圖像對(duì)比度 X 屏幕面積)/(屏幕增益X空間損耗系數(shù)X投影機(jī)亮度貶損衰減系數(shù)X屏幕對(duì)比度X色彩合成系數(shù)X變形失真系數(shù)X畫(huà)幅系數(shù))
    太難了,老鐵!數(shù)學(xué)不好,完全看不懂呀!天哪嚕?。。?!What are you talking?太神了,我選擇原諒他?。?!難以理解~~~小編,求補(bǔ)課!賞小編雞腿~~~大神

  哈哈哈哈……

  我早就知道會(huì)這樣?。?!

  為了讓大家更好的理解,

  本周我又寫(xiě)了篇文章,

  通俗易懂,簡(jiǎn)單易學(xué),包教包會(huì)……

  如果還是看不懂,

  請(qǐng)批發(fā)“Six 個(gè)核桃”自行補(bǔ)腦

 

  書(shū)歸正傳,上篇文中說(shuō)過(guò)圖像對(duì)比度,如下圖:

  然后給出了實(shí)拍的圖像對(duì)比度照片:

  因此我們說(shuō)希望要多大亮度的投影機(jī),換句話(huà)說(shuō)就是希望得到什么像的圖像質(zhì)量,本質(zhì)上就是取決了需要多高的圖像對(duì)比度。

  下面是一些常用圖像對(duì)比度的參考:
  4:1—— 普通會(huì)議報(bào)告和教學(xué)
  7:1—— 一般學(xué)術(shù)演示和報(bào)告
  15:1——基本決策演示、展覽展示
  30:1——分析性決策、藝術(shù)性作品分析、醫(yī)學(xué)分析
  80:1——仿真、全運(yùn)動(dòng)視頻、影院

實(shí)踐篇

  我們展廳安裝了一幅150“ 16:10的正投畫(huà)框投影屏幕,屏幕材質(zhì)為最普通最常用的玻纖投影幕,增益為1。(以下為實(shí)景拍攝)

  假設(shè)其它的一切情況都非常理想,包括以下幾方面:

  1、投影機(jī)為全新的機(jī)器,投影機(jī)采用的是3Lcos/3DLP/3LCD投影機(jī)。

  2、投影機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭,投影機(jī)鏡頭變焦位于最大最廣角處,沒(méi)有任何光損

  3、投射畫(huà)面為投影機(jī)原始畫(huà)幅比例,投影機(jī)安裝的位置很合適,安裝工藝很棒,橫平豎直,沒(méi)有任何梯形變形失真校正。

  投影機(jī)所需的亮度=(屏前環(huán)境光亮度 X 期望的圖像對(duì)比度 X 屏幕面積)/(屏幕增益X空間損耗系數(shù)X投影機(jī)亮度貶損衰減系數(shù)X屏幕對(duì)比度X色彩合成系數(shù)X變形失真系數(shù)X畫(huà)幅系數(shù))

  我們將原有的復(fù)雜公式簡(jiǎn)化成

  投影機(jī)所需的亮度=屏前環(huán)境光亮度 X 期望的圖像對(duì)比度 X 屏幕面積/(屏幕增益X屏幕對(duì)比度)

  在這里,屏幕增益為1,屏幕對(duì)比度為1,所以:

  投影機(jī)所需的亮度=屏前環(huán)境光亮度 X 期望的圖像對(duì)比度 X 屏幕面積

  這回公式夠簡(jiǎn)單了吧? 那就動(dòng)手計(jì)算吧:

  150” 16:10顯示尺寸為長(zhǎng)3.2米,寬2米,面積為3.24mx2.025m=6.56m2 ,
  屏前環(huán)境光亮度為30Lux,
  期望的圖像對(duì)比度為7:1, 


  也就是說(shuō)屏幕上每平方米照度要達(dá)到30Lux X 7=210Lux,
  然后再乘以屏幕總的顯示面積6.4平方米,就是需要的投影機(jī)亮度。

  投影機(jī)所需的亮度=30Lux X 7 X 6.56m2 

           =210Lux X 6.6m2

           =1386流明

  注:勒克斯(lux),照度的單位。定義:1流明的光通量均勻分布在1平方米面積上的照度。即1Lux=1流明/m2。相當(dāng)于每平方米1流明就是1Lux.

 

  下圖為7:1對(duì)比度實(shí)拍圖片

  如果屏前環(huán)境光亮度變?yōu)?/span>50Lux:

  投影機(jī)所需的亮度=50Lux X 7 X 6.6m2

           =350Lux X 6.6m2

           =2310流明

  如果投影機(jī)保持原來(lái)亮度不變,那么圖像對(duì)比度下降為210/50=4.2:1

  下圖為實(shí)拍圖片,左邊圖像對(duì)比度4.2:1,右邊圖像對(duì)比度7:1

  如果屏前環(huán)境光亮度變?yōu)?/span>70Lux:

  投影機(jī)所需的亮度=70Lux X 7 X 6.6m2

           =490Lux X 6. 6m2

           =3234流明

  如果投影機(jī)保持原來(lái)亮度不變,那么圖像對(duì)比度下降為210/70=3:1

  下圖為實(shí)拍圖片,左邊圖像對(duì)比度3:1,右邊圖像對(duì)比度7:1

  如果屏前環(huán)境光亮度變?yōu)?/span>100Lux:

  投影機(jī)所需的亮度=100Lux X 7 X6.6m2

           =700Lux X 6. 6m2

           =4620流明

  如果投影機(jī)保持原來(lái)亮度不變,那么圖像對(duì)比度下降為210/100=2.1:1

  下圖為實(shí)拍圖片,左邊圖像對(duì)比度2.1:1,右邊圖像對(duì)比度7:1

  如果屏前環(huán)境光亮度變?yōu)?/span>125Lux:

  投影機(jī)所需的亮度=125Lux X 7 X 6.6m2

           =875Lux X 6. 6m2

           =5775流明

  如果投影機(jī)保持原來(lái)亮度不變,那么圖像對(duì)比度下降為210/125=1.7:1

  下圖為實(shí)拍圖片,左邊圖像對(duì)比度1.7:1,右邊圖像對(duì)比度7:1

  如果屏前環(huán)境光亮度變?yōu)?/span>50Lux,期望的圖像對(duì)比度為10:1

  投影機(jī)所需的亮度=50Lux X 10 X 6.6m2

           =500Lux X 6. 6m2

           =3300流明

  左邊圖像對(duì)比度6:1,右邊圖像對(duì)比度10:1

 

  如果屏前環(huán)境光亮度變?yōu)?/span>50Lux,期望的圖像對(duì)比度為15:1

  投影機(jī)所需的亮度=50Lux X 15 X 6.6m2

           =750Lux X 6. 6m2

           =4950流明

  左邊圖像對(duì)比度6:1,右邊圖像對(duì)比度15:1

  問(wèn)如果我有一臺(tái)7000流明的投影機(jī),投180”的屏幕,預(yù)期的圖像對(duì)比度是7:1,采用普通的白幕,那么屏前環(huán)境光最亮可以到多少?

  答1、先算出投影面積:3.89mx2.43m=9.45m2,2、求出屏幕上的投影機(jī)照度:7000lm/9.45 m2=741lm/ m2=741Lux,3、計(jì)算最大可接受的環(huán)境光亮度:741Lux/7=106Lux

  剛才我們說(shuō)了,除了環(huán)境光之外,一切條件都是理想,問(wèn)題是世界上總是很難找到十全十美的事,比如說(shuō),受限于安裝環(huán)境,你能保證鏡頭不變焦嗎?或者不更換鏡頭嗎?又比如說(shuō)隨時(shí)使用時(shí)間的增加,投影機(jī)的亮度總是在衰減,又比說(shuō)是你用的是單片DLP投影機(jī),而且還是燈泡機(jī),等等限制條件,那么就需要事先把這些潛在的情況都得考慮周到,才能保證達(dá)到預(yù)期的效果。

  我們以此為例:

  假設(shè)屏前環(huán)境光亮度125Lux,圖像對(duì)比度6:1,普通白幕180“:
  投影機(jī)所需的亮度=125Lux X 6 X 6.6m2

        =750Lux X 6. 6m2

        =4950流明

 

  問(wèn)題篇

  1、如下圖,安裝位置不是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭最廣角變焦端。只要不是恒定光圈變焦鏡頭,從廣角端往長(zhǎng)焦端變焦時(shí)光圈肯定會(huì)縮小,這就意味著會(huì)有亮度損失。

  下面我們來(lái)看下投影機(jī)安裝位置不是標(biāo)準(zhǔn)鏡頭最廣角變焦端實(shí)際案例:

  此處投影機(jī)只能安裝在圖中空檔A和空檔B處位置,A處位置需更換廣角鏡頭導(dǎo)致大幅上升成本,B處安裝位已經(jīng)快處于標(biāo)準(zhǔn)變焦鏡頭的最長(zhǎng)焦位置,此時(shí)必須要考慮鏡頭變焦導(dǎo)致的亮度損失,查鏡頭資料可知在此鏡頭變焦在此位置時(shí)亮度損失約有15%。那么: 

  投影機(jī)所需的亮度=4950流明/0.85%=5824流明

 

 

  2、現(xiàn)在又有新的麻煩來(lái)了,如下圖,報(bào)告廳現(xiàn)場(chǎng)觀眾度天花高度有10米,業(yè)主或裝修顧問(wèn)覺(jué)得投影機(jī)裝在天花頂上吊下來(lái)很長(zhǎng)的一根吊桿太丑不美觀,跟裝修不協(xié)調(diào),要求把投影機(jī)放在放映室或主席臺(tái)吊頂。

  那此時(shí)就需要更換廣角或超長(zhǎng)焦鏡頭裝在控制室或換短焦鏡頭安裝于舞臺(tái)吊頂內(nèi)。更換鏡頭,那亮度損失肯定避免不了的啦。
  一般來(lái)說(shuō)廣角變焦鏡頭光損15%(廣角端)~25%(長(zhǎng)焦端),超長(zhǎng)焦變焦鏡光損20%~30%。
  如下圖才是美觀的安裝方式:

 

  那需要亮度就是:

  1. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭廣角端:125Lux X 6 X 6.6m2=750Lux X 6. 6m2=4950流明
  2. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長(zhǎng)焦端(20%光損):4950流明/80%=6188流明
  3. 短焦變焦鏡頭廣角端:4950/(100%—15%)=5824流明
  4. 短焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端:4950/(100%—25%)=6560流明
  5. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭廣角端:4950/(100%—20%)=6188流明
  6. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端:4950/(100%—30%)=7071流明

 

  你準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一臺(tái)免維護(hù)的激光投影機(jī),隨著時(shí)間的推移,光源的老化,加上光路元器件的老化,亮度總是在不停的衰減,按照現(xiàn)在主流的激光投影機(jī)光源2萬(wàn)小時(shí)亮度減到50%來(lái)計(jì)算,你總不能最開(kāi)始達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值,以后都達(dá)不到吧?

  那我們假設(shè)亮度衰減是線(xiàn)性的,1萬(wàn)小時(shí)亮度衰減到75%,此時(shí)可以滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)為條件,那投影機(jī)的亮度就需要

  1. 1、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭廣角端: 4950流明/75%=6600流明
  2. 2、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長(zhǎng)焦端: 6188流明/75%=8250流明
  3. 1、短焦變焦鏡頭廣角端:5824流明/75%=7765流明
  4. 2、短焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端6560流明/75%=8747
  5. 1、超長(zhǎng)焦變焦鏡頭廣角端:6188流明/75%=8250流明
  6. 2超長(zhǎng)焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 7071流明/75%=9428流明

  你要是采用的是3LCD投影機(jī),根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),那估計(jì)打的折扣還要更多一點(diǎn),不用我再提醒了,你自己看著辦吧。

  你以為這就完了嗎?當(dāng)然還沒(méi)有,早著呢,你覺(jué)得3DLP投影機(jī)預(yù)算太貴,打算采用采用單片DLP投影機(jī),我們都知道單片DLP投影機(jī)顯示彩色和白色時(shí)亮度相差大,尤其是燈泡機(jī),單色激光投影機(jī)表現(xiàn)會(huì)稍好,雙色激光投影機(jī)會(huì)更好。

 

 

 這也就是為什么同樣都是12000流明的亮度,3DLP和單DLP價(jià)格差了十幾、二十萬(wàn),廠(chǎng)家可不是吃嫌飯的。單片DLP投影機(jī)里只要色輪里還有白色存在,那么白色亮度和彩色亮度肯定不會(huì)相等。白色部分面積越大,白色亮度和彩色亮度相差就越大。

 

 

  情景模擬

 (以下是某公司兩位采購(gòu)的對(duì)話(huà))

 “聽(tīng)說(shuō)你們報(bào)告廳剛裝了臺(tái)投影機(jī),花了多少錢(qián)?效果怎么樣?”

 “我們買(mǎi)了知名大品牌C牌的15000流明投影機(jī),花了50萬(wàn),效果真是不錯(cuò),你看看我手機(jī)拍的這照片。”

  “50萬(wàn)這么貴,我們多功能廳也剛裝了臺(tái)大品牌N牌的15000流明投影機(jī),才花了30萬(wàn),還是激光的。你是不是買(mǎi)虧了?不過(guò)看這效果確實(shí)比我們的要好不少。

  “切,你懂啥,這就叫1分錢(qián)1分貨,你那是單片DLP投影機(jī),懂嗎?別以為占了大便宜。”

      好了,廢話(huà)少說(shuō),我們來(lái)看看結(jié)果:
  單色激光DLP投影機(jī),彩色亮度約為白色亮度的70%:

  1. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭廣角端: 6600流明/70%=9530流明
  2. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長(zhǎng)焦端: 8250流明/70%=11800流明
  3. 短焦變焦鏡頭廣角端: 7765流明/70%=11000流明
  4. 短焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 8747流明/70%=12500流明
  5. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭廣角端: 8250流明/70%=11800流明
  6. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 9428流明/70%=13500流明

 

  雙色激光DLP投影機(jī),彩色亮度約為白色亮度的80%:

  1. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭廣角端: 6600流明/80%=8250流明
  2. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長(zhǎng)焦端: 8250流明/80%=10300流明9
  3. 短焦變焦鏡頭廣角端: 7765流明/80%=9700流明
  4. 短焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 8747流明/80%=11000流明
  5. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭廣角端: 8250流明/80%=10300流明
  6. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 9428流明/80%=11800流明

 

  
  這個(gè)時(shí)候,你要是拿一臺(tái)原始比例為19:10的投影機(jī),投射16:10的幕,那亮度又要損失16%,如下圖:


  單色激光DLP投影機(jī),采色亮度約為白色亮度的70%:

  1. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭廣角端: 9530流明/84%=11345流明
  2. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長(zhǎng)焦端: 11800流明/84%=14050流明
  3. 短焦變焦鏡頭廣角端: 11000流明/84%=13100流明
  4. 短焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 12500流明/84%=14880流明
  5. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭廣角端: 8250流明//84%=9821流明
  6. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 13500流明/84%=16070流明

 

 

  雙色激光DLP投影機(jī):

  1. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭廣角端: 7680流明/84%=9142流明
  2. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長(zhǎng)焦端: 9821流明/84%=11691流明
  3. 短焦變焦鏡頭廣角端: 9700流明/84%=11548流明
  4. 短焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 11000流明/84%=13095流明
  5. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭廣角端: 10300流明/84%=12260流明
  6. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端: 11800流明/84%=14050流明

 

  3LCOS/3DLP激光投影機(jī):

  1. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭廣角端:6600流明/84%=7860流明
  2. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長(zhǎng)焦端:8250流明/84%=9820流明
  3. 短焦變焦鏡頭廣角端:7765流明/84%=9244流明
  4. 短焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端:8747流明/84%=10410流明
  5. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭廣角端:8250流明/84%=9820流明
  6. 超長(zhǎng)焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端:9428流明/84%=11223流明