一. 基本技术的比较
單片DLP投影機使用一個數字微鏡光學處理引擎(即DMD)成像,如圖一:由燈泡産生的白光經由透鏡聚焦後投射在色輪上,色輪的截面將白光分光爲某一時段需要的顔色,也即意味著在同一時間只有紅、綠、藍單種顔色的光輸出(根據色輪的類型不同,也可以是同一時間有紅、綠、藍、白單種顔色輸出)。色輪基本上分爲RGBW和RGBRGB兩種類型。
RGBW类型的色轮:在红色、绿色和蓝色之后增加了一道白色区域,以每秒120转进行高速旋转,如图二:色轮的白色区域为输出白色光发挥了很大的作用,因为无需依靠RGB混色产生白光,有利提升了光的利用率,Barco ID-R600使用的即是RGBW色轮。
RGBRGB色輪:只有紅、綠、藍三種顔色區域,如圖三:全白光依靠RGB三基色混合組成,光的利用率比較低,主要應用在家庭影院的投影機範圍。
三片LCD 投影机使用独立的R、G、B液晶板,如图五:由灯泡产生的白光经由光路系统的分光、反射后产生了红绿蓝三道光束,分别穿透对应的液晶板,液晶板受电子电路的控制决定每一个像素的开关状态,最后由混色矩阵系统、镜头输出彩色图像。由于白光在所有的时段都被分解成红、绿、蓝三种颜色,有效提升了光的利用率和彩色深度。
投影機內置的液晶板也有大小區分,常見的投影機液晶板多爲0.5"、0.7"、1.0"、1.4"、1.65"、1.8"對角,液晶板的大小也基本上決定了投影機的大小:液晶板越小,投影機的光學系統就能做得越小,從而使投影機越小。液晶板越小,光穿透的能量越大,而要在很小的液晶板上做到高分辨率,並且保持高亮度和長壽命使用,其技術難度可想而知。目前,基于0.5"和0.7"液晶板技術的投影機在使用1000~1500小時之後老化現象已經比較明顯,普遍應用在一些超小型體積、低亮度、低分辨率(800×600以下)投影機;而基于1.0"液晶板技術的投影機在使用2000~3000小時之後老化現象已經比較明顯,普遍應用于一些中型體積、高亮度、高分辨率(1024×768以下)的商務投影機,基于1.4"、1.65"和1.8"的投影機在使用時間5000~12000小時之後,老化的現象並不會很明顯,所以普遍應用于多數大型體積、超高亮度、超高分辨率(1024×768以上)的專業工程投影機。
二. 图像质量的比较
我們使用DLP投影機與LCD投影機進行了同等條件下的圖像質量對比,當應用在比較高的白色圖像顯示時(比如Excel數據或Word文字),DLP投影機揮了白色色輪的優點,有效率高達46%,RGB色輪的有效率高達54%,光利用率接近100%,畫面的亮度、穩定性、一致性都表現得很出色;而LCD投影機這時因爲依靠RGB各占33%的比例混合成像,光利用率同樣接近100%,所以畫面亮度、一致性的表現也很好,但長時間運行的穩定性稍差。
當應用在比較豐富的彩色圖像顯示時(比如幻燈片、圖片、媒體播放器),LCD投影機投影機發揮了非常優秀的彩色深度,因爲RGB三片液晶板這時被完全利用;而DLP投影機的白色色輪在這種圖像的顯示模式時大部分時間是沒有貢獻的,所以光的利用率比較低,甚至只能達到黑白模式顯示狀態時的40%(如圖七),而且顔色的深度稍差,但穩定性和一致性依然表現很出色。
對于視頻圖像,比如DVD、電視信號的應用對比,與顯示彩色圖像時的對比結果非常類似,但是當顯示黑背景圖像時,DLP投影機的均一性明顯優于LCD投影機,因爲DLP投影機顯示黑電平的能力更高。另外,當顯示快速移動的圖像時,由于單片DLP産生的是連續而非同時到達的RGB基色,這種時間上的差異可能會産生在視覺上所謂的“彩虹效應”。
三、 质量比较的汇总
綜合上述的對比,我們可以得知,單片DLP投影機與三片LCD投影機在亮度、色彩、對比度、一致性、穩定性等各方面各自具備不同的優缺點,沒有哪種技術具備壓倒式的優勢,這些客觀的對比能夠使用戶明白應該根據實際應用的選擇符合工程需求的投影機類型。下表把上述的技術對比進行了彙總:
應用質量對比 白色圖像顯示 彩色圖像顯示 視頻圖像顯示 性價比 多屏應用的能力
單片DLP投影機 ++
(能夠顯示非常豐富的白色內容) 0
(白色色輪沒有貢獻) 0
(白色色輪沒有貢獻,色彩分離) ++
(非常好的性價比)* ++
(一致性和均勻度良好)
三片LCD投影機 +
(一致性次于單片DLP投影機) ++
(能夠顯示非常好的彩色深度)* ++
(彩色深度和一致性良好)* +
(與投影機亮度成正比) 0
(一致性和均勻度次于單片DLP投影機)
* 同样适用于三片DLP投影机
光利用率對比 三片LCD投影機 單片DLP投影機:RGBW色輪 單片DLP投影機:RGBRGB色輪
白色圖像顯示 90% 100% 55%
彩色圖像顯示 90% 50% 55%