一年一篇老皇歷，翻翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)之后，大屏君在投影圈浪蕩快20年的經(jīng)驗(yàn)居然不管用了——因?yàn)?，從CES2017展會開始，激光電視要搶工程投影機(jī)的飯碗了。
效果好壞取決于對環(huán)境光的對抗
CES2017展會上，極米展出了120英寸雙色超級反射式短焦激光電視產(chǎn)品，主要亮點(diǎn)是雙色激光＋超級短焦＋5000流明的亮度。對，你沒看錯，亮度是5000流明。無獨(dú)有偶，作為激光電視最早的倡導(dǎo)者，海信也拿出了最新實(shí)力作品：雙色4K激光——其亮點(diǎn)之一則是360尼特的實(shí)際屏幕亮度，較目前市場主流產(chǎn)品亮度高50％左右。
屏幕實(shí)際工作亮度達(dá)到360尼特，對于高級抗光幕而言，往往意味著100英寸需要4300流明的亮度，如果是120英寸屏幕則需要6000＋的亮度。假設(shè)海信等業(yè)界品牌真的要推出140英寸的高亮激光電視，則激光電視亮度將直逼8500流明。
看看這些亮度指標(biāo)，5000－8000流明，這還是家用投影嗎？這都趕上現(xiàn)在很多工程投影機(jī)的水平了！大屏君可清清楚楚的記得十三四年前，家用投影還在800或者1000流明的標(biāo)準(zhǔn)上努力。那么，問題來了，激光電視真的需要這么高的亮度嗎？
激光電視的亮度如何定義：
對這個問題的回答，大屏君覺得首先必須搞清楚什么是投影機(jī)的亮度，什么是實(shí)際投影畫面的亮度（后者即是海信所說的屏幕亮度360尼特）。
在市場上可以廣泛看到的投影機(jī)產(chǎn)品“標(biāo)示”的亮度即是投影機(jī)亮度。用最簡單的詞匯解釋，這個亮度可以稱為“理想值”。什么是理想值呢？即在理想工況下、理想環(huán)境下，抽測抽檢得到的亮度指標(biāo)。
大屏君愿意對“理想工況下、理想環(huán)境下，抽測抽檢”三個概念做更為具體的說明：
所謂理想工況是指，投影機(jī)全新產(chǎn)品、電氣性能處于最佳工作狀態(tài)；同時，不考慮最佳成像效果、盡可能將亮度等指標(biāo)調(diào)節(jié)到最高值時的產(chǎn)品亮度狀態(tài)。所謂理想環(huán)境則包括，零環(huán)境光、屏幕反射率100％、標(biāo)準(zhǔn)測定需要的60英寸畫面以最短距離在真空條件下投射、亮度檢驗(yàn)和測試設(shè)備靈敏度和準(zhǔn)確度極高。——對于這兩個“理想”條件，相信讀者已經(jīng)明白：這是現(xiàn)實(shí)使用中不可能出現(xiàn)的狀態(tài)。
而對于“抽測抽檢”的理解則應(yīng)該包括如下含義：首先，投影機(jī)標(biāo)稱亮度是一個概率范疇的中間值，而不是具體這臺機(jī)器的效果。第二，既然是抽測抽檢得到的概率值，那么就有誤差允許范圍。早期投影市場這個誤差空間可能高達(dá)±20％，即一個型號的產(chǎn)品，亮度差距最多有4成?，F(xiàn)在的產(chǎn)品亮度差異分布更小一些，基本能做到在±10％以內(nèi)——即，一臺標(biāo)稱3000流明的產(chǎn)品，亮度可能是2700－3300之間的一個值。
通過以上說明，讀者可以看到，所謂的投影機(jī)標(biāo)稱亮度是一個非常非?？量虠l件下得到的“盡可能大”的參數(shù)：與此對應(yīng)的則是“實(shí)際投影畫面的亮度”。影響實(shí)際投影畫面亮度的條件很多：例如投射畫面的大小、投射距離的遠(yuǎn)近、屏幕的反射率與可視角度、投影機(jī)的調(diào)節(jié)狀態(tài)、投影機(jī)光學(xué)系統(tǒng)和光源系統(tǒng)的工況、甚至投影機(jī)的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，鏡頭上的灰塵都能巨大的影響實(shí)際投射亮度。
此外，大屏君要特備指出：即便是在投射條件比較優(yōu)越的環(huán)境中，人的眼睛也會開“亮度”玩笑。即環(huán)境亮度高的時候，視覺上總是感覺畫面亮度不足。這是視覺對“對比度損失”的理解偏差，也是瞳孔光圈效應(yīng)和感光細(xì)胞感光物質(zhì)合成速度、視覺信號傳遞神經(jīng)元敏感閥值調(diào)節(jié)的結(jié)果——即，環(huán)境光是“感知亮度”的一大殺手。
綜合了以上因素，大屏君可以給出如下結(jié)論：即投影機(jī)標(biāo)稱亮度和消費(fèi)者真正應(yīng)用的時候可以感受到的亮度相差“可以非常巨大”。其中，僅僅“理想的100％”反射屏幕和“零環(huán)境光”，就是“要命問題”。更何況，到了激光電視時代，產(chǎn)品特備強(qiáng)調(diào)“高對比度的屏幕”＋“明亮環(huán)境光”下的工作呢？
效果好壞取決于對環(huán)境光的對抗
“高對比度的屏幕”＋“明亮環(huán)境光”這個工況條件，就是激光電視需要“高亮度”的原因。因?yàn)椋?000流明雖然是一個很高的亮度數(shù)值了，但是實(shí)際工況中的“亮度損失”是一個大問題。事實(shí)上，對抗環(huán)境光是所有顯示設(shè)備的公共課題，為此顯示系統(tǒng)付出的代價也是巨大的。
例如，以液晶和OLED這等平板顯示產(chǎn)品、自發(fā)光系統(tǒng)為例，他們的屏幕有一個結(jié)構(gòu)叫做“上偏光片”。從成像角度看，這個偏光片是不需要的（液晶成像必須依賴下偏光片，OLED顯示則可以沒有偏光片）。但是，為了有效對抗環(huán)境光，這些設(shè)備還是加上了“上偏光片”（其中，OLED產(chǎn)品主要采用圓偏光片產(chǎn)品）。
對于液晶顯示，“上偏光片”的工作過程是：外部的環(huán)境光照射上之后，只有50％透過，其余被吸收；透過的50％環(huán)境光偏振方向剛好滿足液晶分子的開關(guān)條件——即只有打開光路的、呈現(xiàn)明亮畫面液晶結(jié)構(gòu)處有反射光，其他部分則繼續(xù)被吸收。對于OLED屏幕采用的“圓偏光片”而言，透過偏光片的50％的光線中的大部分，會在被面板底層反射的前后經(jīng)過兩次四分之一波長偏振調(diào)整，調(diào)整后的偏振光偏振極性調(diào)轉(zhuǎn)，被偏光片再次吸收，大部分不能反射出顯示面板。
平板顯示系統(tǒng)利用上偏光片結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了大部分環(huán)境光線被吸收，而不是反射。但是，顯示設(shè)備自身發(fā)出的光線也要經(jīng)過這些光學(xué)結(jié)構(gòu)。這一過程中產(chǎn)品也付出了很大的亮度代價。對于OLED屏幕而言，這個結(jié)構(gòu)層直接損失至少一半的理論亮度。對于液晶顯示，上下偏光＋彩色濾光膜兩個光學(xué)過程就已經(jīng)損失70％的背光亮度。當(dāng)然，這些代價是值得的——由此得到的效果則是更為純正的黑色，即便是光照下也能呈現(xiàn)極高的對比度。對于投影顯示而言，后者則是最大的“傳統(tǒng)弱點(diǎn)”。
但是，投影人也有自己的“抗環(huán)境光”絕技，這就是高對比度屏幕。大屏君覺得，好的“高對比度屏幕”至少決定了投影顯示系統(tǒng)整個性能的50％。
這項(xiàng)投影絕技的原理和平板顯示的偏光片不同：平板顯示是自發(fā)光系統(tǒng)，畫面光線和環(huán)境光線方向相反，正好利用偏光片技術(shù)，犧牲部分亮度來實(shí)現(xiàn)高對比度。但是，正投影系統(tǒng)的畫面光線和環(huán)境光線方向相似，這個時候，吸收環(huán)境光的手段就不能用偏光系統(tǒng)了。
事實(shí)上，抗環(huán)境光的高對比度屏幕主要有兩個核心技術(shù)：第一是區(qū)分方向的反射。尤其是對于超近距離的反射式短焦投影機(jī)，可以認(rèn)為畫面光線和大多數(shù)環(huán)境光線都成一定的角度。光學(xué)投影幕利用這個角度來區(qū)分環(huán)境光線和畫面光線——即菲涅耳棱鏡結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對投影機(jī)位置對面一側(cè)和垂直屏幕攝入光線的高度吸收和反光看方向大角度反射。當(dāng)然，這種區(qū)分畫面和環(huán)境光線的技術(shù)，不是非常準(zhǔn)確。即在區(qū)別吸收反射環(huán)境光的時候，會漏掉一部分環(huán)境光（至少30％），也會損失一部分畫面亮度。
再此技術(shù)上，抗環(huán)境光高對比度屏幕還有另一個技術(shù)：即整個屏幕涂覆吸收層。這個技術(shù)的原理是，投影機(jī)投射的畫面光線總是比環(huán)境光線亮很多。屏幕均衡吸收環(huán)境光線，如果吸收比是70％，畫面光線所剩余部分還很亮，但是環(huán)境光線剩余部分已經(jīng)比較暗。
以上兩種技術(shù)結(jié)合，抗環(huán)境光投影幕可以輕松做到排除85％的環(huán)境光線干擾，好一些的屏幕甚至做到90％的抗環(huán)境光。不過，由此帶來的代價與平板顯示的抗環(huán)境光則是一樣的：大量的亮度損失——甚至損失比例超過OLED平板產(chǎn)品的50％，達(dá)到七成以上的亮度損失。且抗環(huán)境光效果越好，亮度損失越高。
理想的激光電視必須亮度很高
如果結(jié)合考慮到投影機(jī)投射整個外光路的效率問題，在激光電視上，就會出現(xiàn)屏幕可見亮度效果的瓶頸。這就是開頭大屏君說的，如果在120英寸屏幕上長期穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)可視360尼特的顯示效果，投影機(jī)則需要6000＋的亮度。兩個數(shù)據(jù)為何差別這么大呢？因?yàn)榍罢呤菍?shí)際效果，后者則是“60英寸畫面上的理想”測試值。
但是，從投影顯示的未來講，大屏君覺得，激光電視的發(fā)展對高亮度的需求一定會加碼。理由有三個。第一，畫面更大自然需要更高的亮度，例如，120英寸畫面比100英寸面積大了44％，140英寸幾乎是兩個100英寸畫面的大小——即140英寸畫面的主機(jī)亮度最少也是100英寸主機(jī)的2倍，才能保障亮度效果一致。
第二，激光電視需要實(shí)現(xiàn)與液晶和OLED相當(dāng)?shù)漠嬅媪炼刃Ч，F(xiàn)在激光電視大多數(shù)在抗光幕上的亮度只有200尼特到250尼特——這個指標(biāo)只是液晶和OLED的最低標(biāo)準(zhǔn)。后者一般會強(qiáng)調(diào)400＋尼特的亮度效果。這就需要激光電視的亮度指標(biāo)再提升一個檔次。
第三，激光電視雖然采用抗光幕技術(shù)，但是受制于對比度和亮度兩個參數(shù)的平衡，以及主流的投影機(jī)3000＋亮度的技術(shù)條件，其抗光效果還不是很理想。而在極限條件下提升畫面的抗光效果，激光電視系統(tǒng)對主機(jī)亮度的額外損耗也就會更多。
以上三個方面聯(lián)系在一起決定了：140英寸的、對比度和亮度效果都較為理想，接近液晶電視機(jī)視覺亮度水平的激光電視主機(jī)，至少要保持8500流明的亮度。對于主流的100英寸激光電視，4300＋的亮度，會是“好效果的門檻”。
當(dāng)然，有人會批評大屏君：你這個是理想的提法，但是現(xiàn)實(shí)很殘酷……一個事實(shí)是，家用投影機(jī)這么多年來都沒實(shí)現(xiàn)這么高的亮度，即便是工程機(jī)，8000＋的亮度也是“高級品”了。
對此，大屏君卻要說：1．如此指標(biāo)很有必要。這是激光電視家用和明亮條件下、白天光照下應(yīng)用效果的基礎(chǔ)保障。2．有了激光技術(shù)，此前關(guān)于投影機(jī)亮度的重重不利因素都在漸弱。
激光光源有條件開啟投影高亮平民時代
大屏君認(rèn)為，阻礙傳統(tǒng)家用投影亮度提升的關(guān)鍵障礙不是做不出高亮度產(chǎn)品，而是高亮產(chǎn)品難以保障很好的色彩分辨率、全壽命成本和全程效果。君不見汞燈的高亮工程機(jī)很多嗎？——高亮其實(shí)沒有想象的那么難。但是，汞燈高亮之后，壽命大幅下降，需要不斷換燈泡，這是成本問題；高亮的汞燈產(chǎn)品色彩表現(xiàn)力比較差，這是家庭影院效果問題；高亮的汞燈系統(tǒng)不斷的在“亮度衰減——更換燈泡”中循環(huán)，缺乏全程性的效果穩(wěn)定性。這些問題在特種工程應(yīng)用中，可以用成本和維護(hù)來克服，在家用、商用和教育市場中則是致命問題。
但是，激光時代，激光天然是純色光源，顯色性能無與倫比，且純度與亮度無關(guān)；激光是長壽命光源，只要溫控得力，亮度與壽命沒有必然關(guān)系；激光是高穩(wěn)定性光源，即便壽命期內(nèi)亮度衰減三四成，色彩顯示能力也不會弱化，色彩純度依然如初——以上三點(diǎn)正好克服了傳統(tǒng)汞燈家用投影機(jī)高亮化后的“種種弊端”。
同時，大屏君要特別指出激光的另一個優(yōu)勢：即激光是高亮光源。一方面，激光的能量密度高、體積小，可以采用多光頭實(shí)現(xiàn)更高亮度；另一方面，半導(dǎo)體激光器件技術(shù)還在快速進(jìn)步，同等功率的激光光源，三年來的亮度提升了大約30％，未來還會大幅提升。
這些特點(diǎn)決定了“激光時代”“家用投影”能夠在避免一系列負(fù)面影響的背景下實(shí)現(xiàn)“高亮”。而高亮之后則可以配合更高吸收比的抗環(huán)境光屏幕，實(shí)現(xiàn)明亮光線環(huán)境下更高的“畫面視覺亮度”和“畫面視覺對比度”。
大屏君覺得，“抗光技術(shù)”無論是哪種方式（平板電視的偏光片、光學(xué)幕布的反射、黑色系幕布的吸收）都會面臨如下問題：即抗環(huán)境光就要犧牲亮度?？弓h(huán)境光的目的是避免色彩失真并提高視覺對比度，這樣“高效益收入”必然決定“投資不小”。這個投資就是“更高的亮度”。事實(shí)上，更高的亮度不僅僅是激光電視現(xiàn)在的技術(shù)追求，也是OLED電視和液晶電視的追求，也曾經(jīng)是已經(jīng)消失的CRT電視和等離子電視的追求。
顯示產(chǎn)品首先是發(fā)光系統(tǒng)，發(fā)光系統(tǒng)的根本就是要“更亮”——只有更亮的基礎(chǔ)能力，才允許在其之上做更多其他技術(shù)性能的要求。大屏君因此說，激光電視高亮化，或許是未來三年的一個競爭焦點(diǎn)。3000亮度只配80＋英寸屏幕，4500成為百寸幕的入門，更大的畫面則需要更高的亮度——甚至這一趨勢會溢出激光電視行業(yè)，成為整個激光顯示產(chǎn)業(yè)的特征：因?yàn)橹灰秋@示，都需要好的效果；好的效果則離不開亮度、對比度、抗環(huán)境光這三個要素。
2017年CES展會，極米和海信的動作就是這個過程的開始。未來的投影不要說“工程才高亮”，而是要說“亮度不高何談效果”。另一方面，大屏君也預(yù)測“抗光幕會越來越火爆”：因?yàn)椋炼壬喜蝗?，抗光幕就沒有用武之地；沒有抗光效果，高亮投影機(jī)也效果乏味！
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