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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?。。。?/span>What are you talking？太神了，我選擇原諒他?。。‰y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：

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭廣角端：125Lux X 6 X 6.6m2=750Lux X 6. 6m2=4950流明
標(biāo)準(zhǔn)鏡頭長(zhǎng)焦端（20%光損）：4950流明/80%=6188流明
短焦變焦鏡頭廣角端：4950/（100%—15%）=5824流明
短焦變焦鏡頭長(zhǎng)焦端：4950/（100%—25%）=6560流明
超長(zhǎng)焦變焦鏡頭廣角端：4950/（100%—20%）=6188流明
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)亮度衰減是線性的，1萬(wàn)小時(shí)亮度衰減到75%，此時(shí)可以滿足標(biāo)準(zhǔn)為條件，那投影機(jī)的亮度就需要

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