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技术 阅读时长 4 分钟

什么是 DLP 投影机?

2024 年 5 月 16 日

我们将深入了解 DLP 技术、它的工作原理,以及它的优势

本期目录:

科视Christie 的许多投影机属于 1DLP 3DLP。这是什么意思?在本篇文章中,我们将深入介绍 DLP 投影机、其优势以及 1DLP(单芯片)与 3DLP(三芯片)之间的差异,帮助您为将来的项目选择合适的投影解决方案。    

什么是 DLP?   

DLP 意指数字光处理,由德州仪器公司®研发。DLP 投影机搭载 DMD(数字微镜器件)芯片,每个芯片上有数百万个微小反射镜,每个反射镜对应一个像素。  

A high, front image of the Christie M 4K25 RGB pure laser projector.

M 4K25 RGB 纯激光投影机为红、绿、蓝三原色配置三个 DMD,通过光学系统将三种颜色聚合到一起,创建一个完整彩色图像。  

每个镜面都可以单独控制,以打开或关闭的状态快速前后倾斜。当镜面朝向光源倾斜时,会将光反射到投影表面,形成亮像素。当镜面偏离光源时,会将光线反射出去,形成暗像素。    

为什么选择 DLP?   

德州仪器公司自 20 世纪 90 年代中期售出首款 DLP 芯片以来,至今已生产超过 4000 万片。芯片广泛应用于众多技术领域,如投影、照明、汽车前灯以及 3D 打印等。  

DLP 如此受欢迎是因为它是一项成熟、可靠、用途广泛的技术。在投影技术领域,像 DLP 这样的全数字系统的优势在于,它相较于其他任何技术,始终提供更好的光效率和颜色控制。对每个像素的单独控制使得图像更加平滑清晰,色彩均匀性更优,同时由于更高的像素填充率,图像边缘也更加锐利。DLP投影机即使在小型设备上也能提供更高的亮度,并且功耗更低。   

1DLP 投影机   

顾名思义,1DLP 激光投影机仅使用一个 DLP® 芯片(或 DMD)和一个色轮来生成色彩。投影机光源产生的白光会通过一个快速旋转的色轮,色轮上有红、绿、蓝三个滤光片。随着色轮的旋转,光线依次经过每个色段的滤光片,并被导入 DMD 芯片。可快速调节的反射镜与色轮同步,使 DLP 投影机能够产生广泛的色彩光谱。   

3DLP 投影机  

另一方面,3DLP 投影机则为红、绿、蓝三原色配置一个 DMD,通过光学系统将三种颜色聚合到一起,创建一个完整彩色图像。由于红、绿、蓝三种原色都拥有各自专属的 DMD 芯片,因此 3DLP 投影机不使用色轮。    

A close-up of a digital micromirror device.

每个 DMD 芯片上有数百万个微小反射镜,每个反射镜对应一个像素。  

全高清分辨率(1920 像素宽 x 1080 像素高)DLP 投影机使用一个或三个 DMD 芯片(1DLP或3DLP),这些芯片由 1,080 行反射镜组成,每行有 1,920 片微镜;而原生 4K 投影机(4096 x 2160 像素)则使用 4,096 行反射镜,每行有 2,160 个微镜。   

DLP 投影机的光源工作原理   

投影机中的 DLP 技术采用不同的光源,包括 RGB 纯激光激光荧光体灯泡式光源。  

RGB 纯激光  

RGB 纯激光投影机可提供杰出的色彩和图像质量,亮度高达 50,000 流明,在视听领域可谓实力出众。由于采用独立的红色、绿色和蓝色激光光源,该投影机能出色再现真实的色彩效果,可显示 98% 的 Rec.2020 色域。宽广的色域使内容看起来更明亮,对比度更高。  

A chart showing all the colors the human eye can see

Rec.2020、DCI-P3 和 Rec.709 的色彩范围对比,以及它们在 CIE 1931 表中所处位置。
CIE 1931 表包括人类可见的所有颜色。  

激光荧光体  

激光荧光体光源投影机使用蓝色激光二极管作为主光源,照射到旋转的黄色荧光轮上。随后,黄光被分离成红色与绿色光线,而蓝色光线则直接通过轮子上蓝色区段,得到红、绿、蓝三原色,高端激光荧光体投影机直接采用红色激光二极管,提升了红色的输出效果,进而实现了更优的整体色彩饱和度和逼真度。  

灯泡  

1DLP 灯泡式投影机通常使用汞灯,来自灯泡中的白光中穿过包含红、绿、蓝滤光片的色轮。随着色轮的旋转,光线依次经过每个色段的滤光片,并被导入 DMD 芯片。在 3DLP 灯泡式投影机中,通常使用氙灯,宽光谱的氙气灯光通过光学系统,在棱镜中通过二向色滤光片将“白光”分离成红色、绿色和蓝色,然后在棱镜的输出端重新组合以形成图像。灯泡式光源系统已被证明具有可靠性,前期成本较低,并且维护计划清晰明确。  

DLP 投影技术,带来非凡体验

3DLP 图像质量出色,但 1DLP 投影机性能越来越接近 3DLP,亮度不断提高,4K UHD 分辨率越来越普遍,对比度得到提升,色彩再现能力也越来越优秀。  

不管是楼宇侧面安装的大型投影设备,还是非传统屏幕上生动逼真的映射图像,抑或是大型现场活动中的超大尺寸投影,皆可能为 3DLP 投影技术的杰作。使用 3DLP 技术,通常还可获得较高的帧率,从而令动态图像质量更加出众。

在亮度、对比度、色调和饱和度方面,3DLP 投影机在亮度、对比度、色调和饱和度方面均具有优势。   

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“Christie”是美国科视数字系统公司的注册商标,已在美国和某些其他国家注册。
“DLP”是德州仪器公司的注册商标。