只为高清 三大投影技术比拼1080p
尽管HDTV尚未在我国全面开通,仅限于小规模的试用阶段,但网络上四处可见的HDTV片源下载,却为发烧友们提供了一个提前体验到HDTV所带来的视觉魅力的好去处。“工欲善其事必先利其器”没有好的影音器材,HDTV所带来全新影音体验也只是枉然,只有在显示设备分辨率和屏幕物理尺寸都足够的情况下HDTV的高分辨率优势才能够完全发挥出来。 凭借大尺寸投影屏幕的优势,投影机自然能够获得发烧友的热衷,这种方式也更为接近在影院中观看的效果。而分辨率方面,投影机当然也不落人后,720p的普及型产品已经大面积上市,紧接着1080p的产品已经进入了小规模上市的阶段,近期索尼、松下、奥图码等传统家庭影院投影机大厂都宣布了自己的1080p产品,分辨率高达1920×1080,正是为最顶级的HDTV标准所设。索尼VPL-VW100
索尼的VPL-VW100采用了新开发的3枚0.61寸全HD SXRD面板,以实现1920×1080的分辨率。基于高纯度的氙气的Pure Xenon灯泡提供了丰富的色谱,如同电影院的放映机使用的光源一样,使得各种颜色能够得到真实的再现。大口径的ARC-F(ALL RANGE CRISP FOCUS)镜头的采用,令其画面的边缘也不会失真,而投影出100寸的画面,也只需在3.1米的距离上即可。同时改机型还搭配了ADVANCED IRIS功能,可根据场景的亮度那自动调节光圈,由此来实现了15000:1的最大对比度。
松下的PT-A800E是基于EPSON最顶级的3LCD D5 1080p的技术的最新产品,其采用了3枚0.9英寸的HTPS面板,同样可达1920×1080的分辨率。其亮度和对比度也分别达到了1000ANSI和1500:1,在采用HTPS技术的家庭影院投影机中已经是处于不错的水平。不过这款产品还没有面世,我们所掌握的技术参数也非常有限,当相信会在被称为720p机皇的AE900基础上带来不少新的改变。
面对日本厂商在1080p上的领先,欧美厂商也没有闲着,奥图码就于10月底宣布将与明年推出基于DLP 1080p芯片的H81投影机,以改变DLP没有1080p前投的状况,同样将目光指向了高端的HDTV市场。据悉H81将采用德州仪器的新一代xHD4 DMD面板,作为H79的提升机型,H81的出现的确也值得我们的期待。
3LCD(HTPS)
LCD是三大投影方式中出现得最早,也是最成熟的技术。其中3LCD结构因成像效果出色,而被广泛采用,该技术的原理是通过分光镜把光源分为RGB三束不同的光线,分别透射过RGB三色液晶板;信号源经过AD转换,调制加到HTPS面板上,通过控制液晶单元的开启、闭合,从而控制光路的通断,RGB光最后在棱镜中汇聚,由投影镜头投射在屏幕上形成彩色图像。而决定分辨率、亮度、对比度的一个关键因素就在于HTPS面板上。HTPS全称为High Temperature Poly-Silicon,是高温多晶硅的英文缩写,但又在制造工艺上区别于普通的TFT面板。在面板的制造过程中HTPS需经过一道温度超过1000度的激光退火制造工艺处理,从而将非晶矽结构特性转化为多晶矽结构,因此工艺上的要求远较普通TFT复杂,但凭借体积小、分辨率高、响应时间快、穿透度强的优势,更适合在投影机中采用。
D5 HTPS芯片
目前HTPS已经发展到第五代产品,业界的领导厂商爱普生也推出了新一代的D5系列面板,开口率和2003年推出的D4系列HTPS面板相比增加了20%,达到了70%,同时最高分辨率达1080p,且只有0.9英寸大小,所以广泛被日本厂商所采用,松下的AE700、三洋的Z4以及爱普生自家的TW600都是基于D5 720p的产品。现阶段D5 1080p面板,由于成品率不高,价格昂贵,因此尚为被广泛采用,不过却代表着未来HTPS的发展趋势,发烧友们给予的关注度也可以想像。
DLP
DLP的出现让LCD阵营感受到前所未有的压力。DLP采用独特的DMD作为成像元件,DMD上的每个像素都对应了一个微小的反射镜,每一个小反射镜都具有独立控制光线的开关能力。反射镜反射光线的角度受视频信号控制,视频信号受数字光处理器DLP调制,把视频信号调制成等幅的脉宽调制信号,用脉冲宽度大小来控制小反射镜开、关光路的时间,从而得以实现不同亮度的灰度等级。而光源就通路径上的色轮,把其分成红、绿、蓝三色,而后经过DMD进行反射,最终就投射出了完整的画面。
xHD4 DMD芯片
xHD4 DMD芯片
最新出炉的是xHD4 DMD面板技术也首次实现了从720p到,1080p的飞跃,这对于DMD芯片来说是难能可贵的,在0.8英寸的大小上实现1920×1080分辨率的困难度远远高于HTPS。不过在实现方法上xHD4并非是普通的垂直排布每一个像素点,而是基于菱形的排布方式,垂直方向上仍具备1080个物理像素,而水平方向这由960个物理像素,通过位移而达到双倍的1920像素。与之配合的极致色彩技术可通过最多对六种颜色的处理,为在屏幕和自然景观中经常出现的中色调画面提供高于普通技术50%的亮度,使画面更加逼真,色彩更加丰富。目前包括富可视、奥图码、巴可、明基、夏普、三菱等一大批国际厂商都表示未来将投产基于DLP 1080p技术的产品,其支持度看来丝毫不逊色于3LCD阵营。
LCOS
与DLP和3LCD比起来,LCOS阵营可谓是势单力薄了,不过其技术的领先程度是不容质疑的。LCoS面板的结构类似于TFT LCD,一样是由电压的大小来控制液晶分子的旋转角度,以决定画面的明暗程度。不同处在于下基板的材料是单晶硅,因此拥有良好的电子移动率,而且单晶硅可形成较细的线路,因此与现有的LCD及DLP投影面板相比,LCoS比较容易做到高清晰度。同时LCoS面板利用的是反射光,在下基板的单晶硅上镀有一层铝反射镜,使作为控制开关用的TFT位于光路之外,光利用率大幅提高,避免了LCD投影要在亮度和清晰度间平衡的问题。
目前的LCOS核心技术被牢牢的掌控在索尼、JVC这两家日本厂商手中,在综合量产率不高、价格昂贵、三片式LCoS光学引擎体积较大的问题也使得其支持率并不理想。但凭借高清晰度、高亮度、及低成本潜力,LCOS被喻为未来投影技术的明日之星,前景还是比较看好的。在1080p的技术上LCOS是首先拿出完整的解决方案的,影响力最大的SONY SXRD(Silicon X-tal Reflective Display)芯片技术就具备了多种高分辨率的规格,最大的分辨率甚至可达4096×2160,用以针对大型数字高清影院领域。而普通的1080p技术也分别具备两种不同的解决方案,0.78英寸的1080p芯片定位稍低,其具备3000:1对比度,开口率达到92%,反射率达到65%;0.61英寸1080p芯片对比度提升到5000:1,开口率和反射率也分别提升到95%和72%,是更高端的解决方案。
虽然三者都具备1080p的1920×1080分辨率,但DLP在实现方式上却不竟相同,前文就已经提及过。DLP 1080p技术采用横向位移的方式来实现水平方向的1920像素,因此在最终成像细节上也应受到相应影响。最明显的就表现在对于垂直方向和水平的线条上,可以看出线条边缘将会产生明显的锯齿情况,也让我们感觉到由这类线条所组成的图像的不是特别清晰。当然最终1080p投影机是用来回放影视节目的,而且场景相对较为灰暗,因此实际的感觉并不会如此明显。
DLP的通过横向位移方式来达到1080p
此外由于投影机面板并没有尺寸的限制,而最终画质的比较都是在固定尺寸的前提下,因此像素大小和像素间间隔过大,会导致明显的晶格出现,这直接导致了画面的细腻程度。0.9英寸的HTPS的像素大小为16微米,像素间隔为0.2微米;0.8英寸的xHD4 DMD的像素大小为12微米,像素间隔为0.1微米;0.61英寸 LCOS的面板的像素大小为7微米,像素间隔为0.35微米。
亮度对比
投影机的亮度主要取决于灯泡亮度以及面板的开口率、反射率等方面。可见在灯泡亮度一定的情况下,亮度提高的重任就落在面板的身上。HTPS D5面板的开口率为70%;DLP技术的xHD4 DMD面板虽然还没有透露出具体的开口率,但DMD在开口率方面是一直位于90%以上,因此即使在高分辨率上也不应落后于HTPS;而LCOS技术最为乐观,均保持了92%的开口率,因此本轮按照由强到弱的排序应该是LCOS技术开口率最高,DLP居中,HTPS落后。
对比度对比
对比度是全白与全黑情况下的亮度比值,对比度越大图像越清晰醒目,色彩也越鲜明艳丽;而对比度过小,则会感觉整个画面都灰蒙蒙。对比度是HTPS一贯的弱项,即便在D5面板大幅提升对比度的情况下,也不过达到750:1,面对DLP xHD4的2000:1和LCOS SXRD最大5000:1的对比度,HTPS只能算是小儿科了。本轮对比最终以HTPS完败而告终,LCOS仍然保持了较大的优势。
色彩对比
色彩还原能力对于投影机,特别是家庭影院投影机的重要性不言而喻。3LCD方式的D5 HTPS面板,可准确控制R、G、B三色并构成影像的画质,因此可让使用者观赏更自然生动的画面,如人类肤色表现或黑色的色彩梯度均可细腻的呈现。而且面对快速移动画面和影像也不会出现如彩虹眼这类色分离现象。配合上外围电路D5面板即可达到10亿7千万色的表现能力,即10bit的颜色表达能力,正好可以应对HDTV 10bit颜色的标准。
DLP方面为xHD4 DMD面板搭配了极致色彩技术(BrilliantColor),其具备6种颜色混合的处理能力,通过新的算法,用户可以在原来的红、蓝、绿三原色中加入黄、紫红以及青色,改善困扰DLP投影设备在颜色层次和颜色饱和度上的不足。同时还搭配了三通道的10bit模数转换器,还原能力更加强大,如果配合上3 DMD的方式,提供50亿色的表现能力也不在话下。
基于LCOS技术的SONY SXRD面板则首先通过Pure Xenon灯泡,可以再现明亮的红色、娇嫩肌肤颜色以及纯净白色。基本的信号系统为全部10bit数字信号处理,在最终段的面板驱动段采用新开发的12bit面板驱动程序,最大程度地发挥了全部HD SXRD面板的表现力。因此其最终的颜色表现能力仍然可在10bit以上,并不落后于3LCD方式。
售价对比
三者都是最顶级的投影技术,价格自然不低,并不是普通家庭可以轻松享受的,至少现阶段价格还高高在上。相对而言D5 HTPS技术最为成熟,720p的产品已经大量上市,价格在20000以内变可搞定,1080p的产品也并不会高出太多,估计5万内搞定是完全有可能的。1080p的DLP xHD4面板受成品率限制,产量一直不大理想,按照富可视的SP777,28万的售价看,1080p的售价也没理由比这个价格还低,估计达到30万的天价也不是不可能。尽管LCOS的产量也不大理想,不过比起DLP的售价还是厚道多了,索尼VPL-VW100折合折合定价约十几万元人民币,相信仍有进一步降价的可能。
<p> <div style5="" style9="" align="center">HTPS、DLP、LCOS 技术对比
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