玩投影,進入“黑幕”時代
一套好的投影系統(tǒng)如何定義呢?一般的認識是“好投影機”占據(jù)決定性地位。但是,筆者不同意這種觀點。
在暗室條件下,即小黑屋模式下,采用較好的投影機和投影幕布,二者對最終畫面效果的影響在7:3這樣的。如果采用好的投影機和不好的幕布,二者對畫面的影響比例可能會是5:5甚至更低。
在明亮的光照條件下,即一般所說的白天室內,不加遮光條件的情況下,無論采用何種投影機產(chǎn)品,幕布都是最終決定整個系統(tǒng)顯示效果的最大變量——至少占據(jù)7成以上的分量。這是高檔視聽工程、專業(yè)電影院和工程顯示行業(yè),屏幕價格能非常高昂的核心原因所在。
但是,在普通的家庭、教育和會議室領域,好屏幕一直是一個“奢侈品”級別的話題。不過激光電視產(chǎn)品的出現(xiàn),卻改變了這一點。無論是海信、儀電,還是奧圖碼這些激光電視品牌都在強調“明亮光照條件下”的產(chǎn)品顯示效果。這種應用訴求,正在促進一個屬于“黑幕”的普通消費投影時代的到來。
投影顯示中,屏幕都做了什么
對于投影顯示中,屏幕的重要性,很多消費者并不明白:因為,很多人是投射到墻壁上來使用的。對于這樣的用戶,他們往往視幕布為“無物”。但是,真實的情況是幕布的效果格外重要。
首先,幕布也有分辨率這個參數(shù)。只有當幕布的分辨率顯著高于投影機分辨率的時候,投影系統(tǒng)才能顯示出清晰的畫面。如果幕布分辨率顯著低于投影機的分辨率,那么再好的投影機也只能投射出“馬賽克”式的畫面,更不要提高清效果、4K等概念了。幕布的分辨率,就是幕布上最小的光學結構的尺寸。如果是背投影電視、或者樹脂硬幕,消費者可以觀察到屏幕上規(guī)則的幾何柱體;而一般的白塑幕、玻珠幕,則是觀察到不規(guī)則的表面凸起和凹陷。
第二,幕布的另一個關鍵參數(shù)是可視角度。幕布的可視角度沒有對應的投影機參數(shù)。幕布可視角度是由幕布最小光學結構的幾何形狀決定的。幕布可視角度往往還與畫面的亮度均勻性、不同視角下的亮度、對比度和色彩效果有緊密關系。提高幕布的可視角度要比提高幕布的分辨率技術含量更高。
第三,幕布的反射效率。投影幕布的基本工作是反射投影機投射的光線。那么是不是反射效率越高越好呢?如果是在沒有環(huán)境光干擾的情況下,高反射率意味著高亮度。但是,如果在環(huán)境光干擾比較強烈的背景下,簡單的高反射率則意味著畫面對比度嚴重下降、色彩失真,甚至失去投影畫面的觀賞價值。因此,幕布反射率的選擇要結合使用環(huán)境來確定。
第四,幕布的對比度增強設計。幕布提升對比度的方法主要有兩種:一是降低放射率,二是定向反射。目前高檔幕布采用的方法是通過精密的光學結構設計,處理不同入射角度光線的反射與吸收規(guī)律,達到有效減少正常觀賞角度下,環(huán)境光線干擾的作用。但是,無論在優(yōu)秀的對比度增強設計,都繞不開更深的幕布顏色與損失部分亮度指標兩個特征。這也就要求使用高對比度屏幕就要對應采用高亮度投影機。
第五,幕布的亮度增益——這是一般情況下消費者最愛提到的屏幕參數(shù)。幕布增益的原理與可視角度正好相反。高增益幕布通過在屏幕投影的正向方向增強反射效果,提高正面視角內的畫面亮度。這種屏幕更多適用于投影機自身亮度不足的情況,且對可視角度、色彩、亮度均勻性、對比度效果均有明顯的損傷。
第六,幕布也會影響最終成像的色彩傾向。很多幕布并不是純正的白色到純正的黑色之間的一個色階,而是有或暖、或冷,或黃、或藍色彩傾向的產(chǎn)品。這樣的產(chǎn)品在反射不同原色、不同波長光線的時候,反射率并不一致,進而導致最終畫面的色彩出現(xiàn)傾斜。
綜上所述,在一個投影系統(tǒng)中,幕布從分辨率、亮度、對比度、色彩、色感傾向、畫面均勻性等很多層面顯著影響畫面的顯示效果。在完全相同的環(huán)境下、完全相同的投影機,采用幾十元、幾百元、幾千元不等價位的屏幕,所呈現(xiàn)的畫面效果差異很可能是天壤之別。
激光為何能開啟“黑幕”時代
作為投影系統(tǒng)的兩大決定性組成部分:投影機和幕布的技術發(fā)展一直互相影響。其中,投影產(chǎn)品的技術進步和應用發(fā)展起到了決定性的作用。幕布則按照投影顯示的市場需求,不斷調整自己的發(fā)展方向。
如,在數(shù)字投影的早期階段03-05年,數(shù)字投影在教育和商務場合應用的拓展,使得小空間、短距離內、大可視角度的觀賞需求變得明確。這一階段導致了幕布可視角度技術的發(fā)展,高可視角度屏幕因此而成熟,并從傳統(tǒng)的工程與影院顯示幕布中脫穎而出。
再例如04-06年之間,由于早期數(shù)字投影亮度往往不足,高亮度產(chǎn)品價格昂貴,高增益投影屏幕獲得很好的發(fā)展。通過提供屏幕增益,這樣的投影系統(tǒng)優(yōu)先滿足了最核心的參數(shù):亮度的應用需求。
但是,在08年之后,隨著投影機亮度技術的突破,特別是2014年以來,高亮度激光投影技術的普及化,高增益產(chǎn)品不再是市場寵兒。高增益產(chǎn)品反而因為其對許多重要投影效果的負面影響而逐漸退出主流市場。中低增益配合高對比效果的屏幕、甚至是負增益屏幕開始逐漸受到市場的歡迎。
同時,2010年之后全高清投影產(chǎn)品在工程領域的發(fā)展,以及最近4K產(chǎn)品的大量出現(xiàn),高分辨率的屏幕技術再次成為市場重視的方向。尤其是在100-150英寸幕布上,滿足4K分辨率下的顯示效果,正在成為高檔屏幕的必備“技能”。
總之,投影技術的進步?jīng)Q定了幕布技術的發(fā)展方向。激光投影的普及,使得高亮度投影門檻進一步降低,留給幕布設計的亮度空間變得更大。這促進了幕布向“黑色”方向的發(fā)展。
一方面,傳統(tǒng)汞燈產(chǎn)品的起始亮度數(shù)值是1000流明以下,而激光產(chǎn)品的起步點直接是2500流明左右。市場主流激光電視往往亮度在3000流明以上。同時,由于色彩純度方面的優(yōu)勢,同等亮度的激光投影機實際畫質效果相當于1.2-1.3倍亮度的傳統(tǒng)汞燈產(chǎn)品。這兩點的不同,導致激光投影時代,是一個天生的高亮度投影時代。
另一方面,一般情況下消費市場需要的畫面亮度并未隨著激光的出現(xiàn)而變化:家用、商務、教育市場,一般顯示畫面的均值亮度需求是每平米畫面上250-700流明。這樣的應用幾乎占據(jù)了投影機產(chǎn)品85%的銷量。對此,消費者可以看到,投影機實際亮度比多數(shù)需求高很多。為什么呢?因為投影機的亮度要在整個外光路中大量損失,同時還要均勻分布在整個屏幕畫面上——60英寸接近一平米,120英寸已經(jīng)是4平米。因此,可以看到對于亮度已經(jīng)普遍上升到3000流明的激光投影機,滿足一般性應用之后,亮度還有很大的富裕。
激光投影技術,實質性的帶領投影產(chǎn)業(yè)進入“亮度充足”甚至是過剩的時代。這些富裕的亮度怎么處理呢?答案是,給予了屏幕設計上,更多的考慮畫質效果的空間。
尤其是對于激光電視,商務、教學等需要明亮光照條件下使用的場合,富裕的亮度可以讓廠商采用更高對比度效果的屏幕,而不是更高反射率或者增益效果的屏幕。
在家庭這種實際觀看人數(shù)有限的環(huán)境中,甚至可以將中低增益效果、激光的高亮度輸出、高對比度效果三個屏幕因素融合,達成明亮環(huán)境下,出色的畫質表現(xiàn)——這是目前激光硬幕電視普遍采用的方案。另一個方案是,深色,或者黑色高吸收率屏幕和3500流明激光投影結合,實現(xiàn)采用普通軟幕布的一定系統(tǒng)經(jīng)濟性。
無論哪種系統(tǒng)構建方案,更高色彩效果和亮度的激光投影技術都在促成幕布行業(yè)越來越重視對比度效果。而此前一直是重心的,與增益與反射率對應的亮度效果則已經(jīng)告別歷史舞臺,成為過剩技術。
“黑幕”時代,幕布產(chǎn)業(yè)正在迎來新機遇
假設亮度提升15%,效果提升35%的激光投影機、激光LED光源混合投影機完全取代汞燈投影產(chǎn)品,在投影市場總規(guī)模不變的情況下,超過半數(shù)客戶選擇高畫質的高對比度“黑幕”,例如SI(Black Diamond )黑鉆石幕布等,由此屏幕產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值則將至少增加一倍以上。
因為,高對比度屏幕的市場價值至少是傳統(tǒng)白塑、玻珠這等對比度效果一般的屏幕的2-5倍以上;蛘哒f,更多的為市場提供高對比度效果的屏幕,是投影幕布產(chǎn)業(yè)告別此前多年簡單價格戰(zhàn),獲得二次發(fā)展的核心機遇。這樣的機遇不僅存在于家用市場,也存在于商務、教育市場、工程市場;不僅是硬幕的市場機遇、也是各種軟幕的市場機遇。
從投影產(chǎn)業(yè)端看,激光等新產(chǎn)品未來突出產(chǎn)品特色和效果優(yōu)勢,多數(shù)選擇了主機和屏幕的搭配銷售。這種銷售模式,有利于消費者的一體化選購,也有利于高檔屏幕快速的打開市場,獲得消費者的認可。
投影屏幕的消費習慣從“越白越好”到未來的“越黑越好”,是整個投影產(chǎn)業(yè)技術進步的縮影和集大成。這種變化更是會徹底改變投影產(chǎn)品應用范疇:投影顯示對環(huán)境光敏感的困境鍵可以破解。后者的變化會成為投影產(chǎn)品增量、擴大市場規(guī)模的關鍵動力。考慮到更多的明亮光線下的應用,投影產(chǎn)品未來的市場空間將會翻番。
筆者認為,到2020年國內投影產(chǎn)業(yè)在教育和商用市場被液晶搶占相當部分需求的背景下,也依然有望突破每年300萬的規(guī)模。其中將有半數(shù)以上的產(chǎn)品標準配備高對比度屏幕。這會使得這種高端屏幕的銷量在2020年至少達到2014年的100倍。對于這個巨大金礦,投影幕廠商們準備好了嗎?