把电影院搬回家,投影仪能否取代电视?

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电视、手机、平板、显示器,所有这些屏幕所发出的直射光一直刺激着为人父母者的神经,他们流连于各种综艺和宫斗剧,同时又百般阻挠自己的孩子接近屏幕。

投影仪发出的光线打到远比玻璃粗糙的墙面或幕布上,然后向各个方向反射回来,以不同的角度进入人的眼睛,这和我们观赏自然风景时的情形何其相似;同时更大的显示面积确保了足够远的观看距离,这些对眼睛更加友好的方式自然更有助于保护视力,即便长时间观看,眼睛也不太容易疲劳。

经过几十年的发展,家用投影仪从卤素灯进化到超高压汞灯再到短弧氙灯,而今天,新一代的LED和激光光源也开始迈向市场主流。由于体积小巧,并且能轻松实现100寸以上的大尺寸画面,越来越多的电影爱好者会在客厅的电视以外另行购置一台投影仪用来搭建真正的私人影院。

电视和投影仪的功能如此重叠,因此很自然地,两者互相替代的可行性长久以来一直是多媒体领域讨论的热门话题,主流的结论是否定的,主要原因在于传统光源的高功耗、高噪音、低寿命、含有毒物质等问题严重制约了投影仪的使用场景。幸运的是,新一代的LED和激光光源几乎解决了以上所有问题。似乎原先仅仅作为电视的补充,偶尔使用的投影仪,有了挑战电视在家庭中主要甚至唯一显示终端的可能。

激光投影仪(激光电视)

尽管新技术的出现往往意味着很多旧有技术的主要缺陷被克服,但同时也会带来一些新的问题。在价格上,LED投影仪显然比激光投影仪亲民得多,也确实占据了更大的市场空间,因此我们的讨论也以LED投影仪为主,当前它所面临的主要问题包括:

1、分辨率

经过数十年的快速发展,主流电视所采用的LCD(LiquidCrystalDisplay,也就是液晶显示器)面板技术已经非常成熟,大尺寸面板的成本已经被压缩到极低的程度。LCD的像素采用印刷法制成,因此分辨率提升后的成本增加幅度十分有限,这使得4K分辨率的屏幕在很短时间内就取代了1080P曾经的垄断地位,而8K液晶屏的普及速度也基本只取决于内容制作和数据传输技术的突破。

回头来看,目前主流LED投影仪的分辨率仍停留在1080P。由于4K电视的大规模普及,4K资源正变得越来越丰富,投影仪的分辨率已经显得有些捉襟见肘了,同时投影仪动辄100寸以上的巨幅画面更加剧了由于像素放大所导致的画面模糊现象。

尽管现在已经有部分高端的LED投影仪能提供4K分辨率,但细究技术细节,其实际表现却并不是那么无懈可击,因为几乎所有这类投影设备都在使用0.47英寸的DMD(DigitalMicromirrorDevice,数字微镜设备)芯片,内置的微镜数量在静态下只能实现1080P的分辨率,所谓的4K,是通过微型电机驱动芯片上的每个微镜片在每次画面刷新时偏转4次实现的,即每个微镜片在每一帧要负责显示4个像素点,从而使分辨率扩大4倍。为了做到这一点,普通的60Hz刷新率需要微镜片每秒“抖动”240次。

微镜片偏转原理

这种动态实现的分辨率无论在亮度和清晰度上都不如静态时的效果。更简单的办法是加大DMD的尺寸,例如0.83英寸DMD上的微镜片数量就足以实现4K分辨率。然而遗憾的是,现阶段DMD的成本随着尺寸增加会成倍提高,在很长时间内都无法大规模普及。

2、亮度

LED光源在解决传统氙灯的各种恼人问题的同时,也面临着一个重要的倒退-亮度下降。

亮度问题的成因很复杂,单位面积的DMD芯片承载的功耗有限会导致光源亮度不足;另一方面,受到显示原理的限制,即便光源亮度足够,投影画面也并不适合在白天观赏。

在显示画面的黑色部分时,投影仪通过不发射任何光线来实现,在密闭的暗室内这不是什么问题。但在白天,由于外部光线的干扰,黑色画面反射出来的只能是墙面或幕布的颜色,而不是黑色。即使是纯黑的幕布也不能解决问题,并且还会吸收大量投射光线导致画面亮度大幅降低。换句话说,投影仪在日光下的对比度(画面中最白和最黑之间的亮度差异范围)非常低,基本无法正常观看。

抗光幕布(通过特殊微结构吸收环境光反射投影光)可以较好地解决这个问题,但这需要极高亮度的超短焦光源配合。在这方面,LED目前还力不从心,激光投影仪虽然满足要求,但同样受限于高昂的价格。甚至于,仅仅一个抗光幕布的售价就可以换来一台大尺寸电视了。

3、延迟

延迟问题在观看影像时影响不大,但投影仪坐拥超大尺寸画面,游戏玩家自然是不会轻易放过的。但投影仪的光路较长,在处理外部设备的输入画面时存在无法忽视的延迟现象,一般在100~200ms之间,这已经明显越过了人类无法感知的范围。部分投影仪提供了专用的游戏模式,通过减少画面的处理环节来改善这一情况,但仍然会有大约30~50ms的延迟产生(电视等直射式屏幕的延迟一般在20ms以内),并且会付出画质下降的代价。

4、成本

目前主流LED投影仪的零售价格在4000~5000元左右,这个价格已经可以购买一台低端的75寸电视机了,后者在画面尺寸上已经越发接近投影仪(考虑到投影仪的投射比及大部分家庭空间有限的现实,投影的实际画面尺寸很难超过100寸)。当然,考虑到LCD屏幕的不可折叠特性,电视继续做大的问题也越来越多,不仅搬运安装更麻烦,运输时的风险也更高(可折叠的OLED屏幕成本太高,Micro-LED和QLED则尚未成熟,不在本文讨论之列)。

LG的可折叠电视

写在最后

总之,结论似乎有些令人沮丧,从罗列的各种问题来看,当下LED投影仪似乎仍然难以动摇电视作为家庭媒体中心的地位,只能主要用作特定暗光环境下的观影选择。如果资金充裕且不是重度的游戏爱好者,激光投影仪(市场营销通常宣传为激光电视)由于超短焦及超高的光源亮度,配合抗光幕后有取代电视的潜质。

对于普通家庭来说,虽然经过几年的技术迭代,激光投影仪的价格已经有了大幅的下降,但仍然高达五位数的售价是阻碍用户剁手的最大障碍,不过如果这种价格下降的趋势继续延续,以及LED投影仪的实用性不断提高,在未来五到十年,投影仪或许有望能进入更多家庭,抢占一部分电视市场的空间。

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