投影机的主要特性

投影机的主要特性光输出的技术要求及测量——技术要求对于前投影机的光输出（亮度）以流明表示。

在技术要求上，按厂家给出的技术，其原因是：因用的灯光源不同，则光输出不一样根据不同用途，则有不同的要求事例若用在会议系统或教学及公共商业场合，因外界光比较强，因此光输出要大。

若用在家庭，外界光比较暗，则光输出较小——测量条件测量应在暗室里进行，暗室里的亮度在5lx以下（日本）屏幕上来自非投影机的光应小于1%（中国、美国）在对比度测量时，屏幕上黑影像投影处，杂散光应小于10%用上图所示的测试图，调整全部的光控制、电聚焦、会聚控制以及对比度和亮度控制，使各灰度级清晰可辨，在以上测量中保持不变。

测量的面应至少为3×3像素（我国规定5×5像素）——测量步骤在上述调整好的基础上，加入全白场信号，在所规定的测试位置，如下图所示，测量1~9各点的光输出分别为L1~L9，并求其平均为LA，乘以投影图像的面积S，即为投影机的光输出Lout ，以lm表示。

该方法在IEC61947-1，美国NSI/NAPM IT7.228，日本和我国都采用此方法，最早由美国标准协会制定的测量方法，因此把测量的光输出称为ANSI流明。

美国：举例180ANSI流明，日本：800 ANSI流明说明：本测量是测的前投影机光的辐射到单位面积上的辐射光通量，因此用lm表示。

对于背投影机是测量屏幕上单位立体角发射的或反射的光通量，称为亮度，用cd/m2表示。

照度均匀性指投影机在正常工作状态下，输出最大光辐射功率时，在屏幕上照度的均匀程度。

测量条件和测量方法与光输出的测量相同。

在光输出测量9个点的平均值La基础上，测量并计算L0~L12中的最大值Lmax最小值Lmix与La的偏差，以百分数表示，即为照度均匀性。

光输出的照度不均匀性主要是由于光学会聚、聚焦、散焦等调整不好引起的，包括光学镜头边缘的倍率色差，造成光输出照度的不均匀性，在这个指标上，国外各牌的产品比国内产品要好。

在IEC 61947-1和美国的IT7.228中都规定了该项指标，但表示方法和参数要求与我国的不同规定在4个角的各点照度与9个点的平均值La偏差，以La为100%，最亮时≤110%；最暗时≥95%在日本由日本办公设备工业协会数据投影机分会制定的关于《液晶投影机测量方法、测量条件的标准要求》中规定的测量方法。

测量如图2中点1、3、7、9的照度的平均值LA与点0的照度L0之比用百分数表示。

在日本称为照度比，规定≥85%。

比较三个国家标准，美国较严，日本和我国基本相同对比度在相同的条件下，显示同一影的亮区与暗区的照度比（或亮度比）称之为对比度。

测量条件同光输出的测量。

特别强调，屏幕上黑影像投影处杂散光应小于10%。

测量方法及测量步骤中国测量方法及测量步骤1、测量100%白矩形的照度LW2、测量4个0%黑矩形的照度值，并计算其平均值，记为LB对比度Cr= LW/ LB（取整数）记为Cr:1 表示参数规定为150 :116：94：3美国测量方法及测量步骤1、测量8个100%白矩形的照度值（或亮度值），求平均值为L8W。

2、再测量8个0%黑矩形的照度值或亮度值），求平均值为L8B。

对比度Cr= L8W / L8B（取整数）记为Cr:1 表示参数值未具体规定日本测量方法及测量步骤测试图为100%全白场信号和0%全黑场信号，测试点的位置如图所示。

在100%全白场的状态下，测量1~9点的照度为L1W ~ L9W ，并求其平均值为LW。

在0%全黑场的状态下，测量1~9点的照度为L1B ~ L9B ，并求其平均值为LB 。

对比度Cr= LW/ LB（取整，把LB 归一化为1 ）记为Cr:1 表示参数规定为200 :1三个国家的对比度测试的比较中国和美国的测量方法相近似，美国的可操作性差，测试的准确度可重复性较差，误差较大。

中国和美国相比可重复性较好，误差较小，可操作性较差，也就是对测试环境要求极为严格。

日本可操作性较好，测试结果可重复性较好，但实际测试结果无意义。

目前在市场上及广告上宣传的对比度值达到5000:1或更大，这是把投影机调到极限状态，不管散焦、会聚、清晰度等其它因素；在100%全白场信号测得的亮度值L开W与0%全黑场信号状态下测得的L关W 之比，又称为关断比。

这样测得的投影机的对比度没有任何实际意义，只是广告宣传，如果检查器件的极限状态，此值还可以参考。

彩色特性及测量在美国、日本的标准中及我国企业在广告宣传和说明书都讲彩色数量R、G、B屏面具有8bit驱动，可显示16.8M彩色或10bit驱动，可显示1.07亿彩色数量。

在理论上虽然有这么多的彩色数量，但如何在图像上显示出来，将用下边几个指标进行考核。

白色色度坐标和色度坐标白色色度坐标用u白′和v白′表示。

u白′= 0.198v白′= 0.458给定了白色色度坐标，即给定了投影机的色温。

该色温即受灯泡色温的影响，同时也和LCD液晶片R、G、B三基色调整有较大的关系，因此在标准中规定该指标由企业标准规定。

同样对各R、G、B三基色色度坐标也由企业标准规定。

例如：uR′= 0.477 vR′= 0.528uG′= 0.076 vG′= 0.576uB′= 0.176 vB′= 0.158测量方法---- 测试条件：同测光输出的测试条件。

----测试步骤：分别加入全白场信号及全红、全绿、全蓝场信号，用色度计测量如图1中P0点的色度坐标，并用u′v′表示。

白色不均匀性---- 表示投影机在还原标准白色时，全屏显示白色的一致性的程度。

---- 将上述测量的白色色度坐标的u白′和v白′做为基准色度坐标。

---- 然后在全白场条件下，测量P1~P8点的色度坐标，u1′v1′~ u8′v8′，并与u白′v白′绝对值偏差最大，坐标为ua′va′。

---- 计算从u白′、u1′~ u8′9点的平均值为u0′和v白′、v1′~ v8′9点的平均值为v0′。

---- 计算白色不均匀性：CIE 1976 UCS 色度图色域覆盖率在CIE 1976均匀色度空间（u′，v′），显示设备显示的色域面积（即三基色R、G、B三角形的面积）占（u′，v′）均匀色度空间全部可见光谱（从380nm 至780nm ）所对面积（0.1952）的百分数。

ＸＹＺ（Ｙｘｙ）色坐标最基本的色坐标不是均等色空間x+y+z=1x=X/(X+Y+Z)y=Y/(X+Y+Z)u、v坐标与x、y坐标的变换关系CIE 1931色度图上的颜色差别的椭圆不同显示器件的色域覆盖率举例美国、日本和我国的彩色特性的比较美国：规定了白色色度坐标和R、G、B三基色的色度坐标。

白色和基色的色度均匀性，但没有规定性能中国：在产品说明书上要写明该产品的彩色数量。

例：R、G、B三基色屏面，8bit驱动，16.8M彩色数量，但如何显示这些彩色量，如何测量，则没有规定。

日本：规定彩色再现性，要求全色1670万色，没有规定具体测量方法。

EPSON投影机的色域覆盖率Cp用在教育方面的投影机一般为30%~34%用在其它方面：尤其显示视频的投影机一般为40%左右其它特性清晰度：表示人眼能察觉到图像细节清晰的程度。

清晰度用“电视线”表示.性能指标---- SDTV 水平中心≥450电视线边角≥400电视线垂直中心≥400电视线边角≥350电视线---- HDTV 水平、垂直中心≥720电视线边角≥500电视线---- 模拟复合视频水平中心≥350电视线边角≥300电视线垂直中心≥400电视线边角≥350电视线---- 测量方法：用楔形清晰度测试图进行测试，如图4:3复合视频测试图该项指标在美国的标准中没有规定。

在日本的标准中规定：输入R、G、B信号时计算机的分辨力800×600或1024 ×768，输入视频信号时：NTSC 550电视线；PAL/SECAM 350电视线；JIS6101测量方法。

像素缺陷点不发光缺陷点A区≤2不熄灭缺陷点A区0 (白发光点或绿发光点）≤2（红、蓝或其它色发光点）B区≤4（在1/9高×1/9宽的面积内不能出现2个绿或白发光点）A区为1/2高×1/2宽B区为A区以外的面积最大可视角对于LCD或DLP背投影机，有最大可视角的要求。

最大可视角为：正常垂直于视看屏幕时，观察者在水平（左和右）及垂直（上和下）方向上，亮度的强度下降为原有值的1/3时，两者之间的最大角度。

在说明书上表明的最大可视角是指亮度的强度下降为原有值的1/10时（或1/5 时）。

光源灯泡的寿命一般指：当用2小时通，15分钟关断的运行周期测试时,光源能够保持它在本标准所测得投影光输出高于初始值的50%的时间。

在产品使用说明书上对灯特性要求：---- 灯的型号；---- 灯的瓦特数、材料---- 相关色温---- 预期寿命；---- 使用者或经销商可维修服务的灯；---- 安全方面的任何特殊处理要求。

例：UHP灯，200W，6500K，4000h，可使用维修，必须有经销商和专业维修人员更换，使用者不得更换。

目前关于灯泡的生产情况---- 目前世界上50%以上的产品使用飞利浦公司生产的起高压汞灯（UHP），飞利浦公司称其预期寿命达10000小时以上；背投灯6000--15000小时，前投灯1000--6000小时。

---- 欧司朗灯约占15%左右；---- 日本松下占20%左右；---- 菲涅克斯（主要用背投灯光源）；---- 北京爱华新业照明器材有限公司已小批量投产UHP灯，寿命超过1000小时以上，规格有120W、150W、200W。

---- 前几年用金属卤化物灯（UHE），因利用率低，亮度低，现在一般不用，而用UHP灯所代替；---- 无论何种灯，在功率加大时，灯的寿命下降。

例：150W的灯，寿命约为3000h，而200W灯的寿命约为2000h。

UHP灯的特点：卤钨白只炽灯（平均寿命500h），金属卤化物灯（4000h），超高压氙灯（1500h），UHP灯有以下特点：---- 在相同的亮度条件下，其功耗比金属卤化物灯低50%，被人们称为“冷光源”；---- UHP灯谱带宽，色温高（可达8500k），光效率达600lm/w；---- UHP灯在高气压（200大气压）下，电弧中的梯度大，即使在很小的电极距离下，几乎可以制成符合要求的点光源（达到液晶投影机对光源的要求），提高光源中心的亮度和光的利用率。

例：一只100W的UHP灯，辐射的6000lm中有3000lm的光投射到屏幕上，效率可达50%，而一只200W 金属卤化物灯，辐射的14000lm中，只有1700lm的光投射到屏幕上，效率只有12%。

---- 亮度衰减小，在设计寿命期间，不超过5%。

---- 工作条件严酷，启动电流大，可达数10安培，玻壳温度高，且无保护，灯内蒸汽压力高（可达200大气压），灯易炸裂或电烧坏而失效，在灯管设计、加工精度及对材料要求十分严格，制造难度高，因此价格高。