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正投影和背投影

中國視聽網(wǎng)資訊 更新時(shí)間:2009-2-2 11:33:03  編輯:映君  [ ]     手機(jī)訪問

  目前,不論是移動(dòng)式的小型商業(yè)演示、多媒體會(huì)議室、教室、體育場館、教堂、商業(yè)場所、大型禮堂的中型和大型投影系統(tǒng),虛擬顯示甚至大到電影院的超大屏幕投影系統(tǒng),它們要么采用前投方式,要么采用背投方式,除此之外似乎沒有第三種投影方式了。前投和背投可以說就是投影技術(shù)的全部。

  所謂 前投 ,簡單地說,就是投影機(jī)的安裝位置與觀眾在屏幕的同側(cè),投影機(jī)發(fā)出的光線投射到屏幕,在屏幕上形成圖像,然后光線再反射到人眼睛。

  類似地,所謂 背投 ,就是投影機(jī)的安裝位置與觀眾分別位于屏幕的二側(cè),投影機(jī)發(fā)出的光線從屏幕的一側(cè)直射到屏幕,光線透過屏幕進(jìn)入觀眾眼睛。前投屏幕可做成任意尺寸,但需要控制環(huán)境光才能得到很好的觀看效果。非常適用于具有很多觀眾的暗室環(huán)境。背投屏幕在尺寸不如前投,但不需要控制環(huán)境光。比較適用于觀眾不多,環(huán)境光線和照明很好的環(huán)境。

  從發(fā)展的歷史來說,前投的歷史很悠久,自從有了電影和幻燈片以來就前投。背投歷史卻比較短,只是最近20年之間的事情,但是,背投方案卻給世界帶來了一個(gè)全新的概念。背投可以投影出一種與電視機(jī)圖像質(zhì)量相同的畫面,而且尺寸可以擴(kuò)大到電視機(jī)幾百倍的。

  前投和背投各有不同的適用場合

  理想的投影環(huán)境是基本沒有照明燈光并且使用非常明亮的投影機(jī)。如果環(huán)境光線很亮,那前投就會(huì)顯得暗些,這時(shí),背投就是最佳選擇了。但是,為了優(yōu)化背投質(zhì)量,在安裝使用背投屏幕時(shí),其要求的空間比前投的更大,而且安裝投影機(jī)的空間要足夠暗。

  David Hull說:“前投適用于無法為背投提供投射空間的場合。”突發(fā)性、沒有做準(zhǔn)備的房間就是使用前投的一個(gè)很好例子,比如在商務(wù)展示會(huì)或普通會(huì)議中,一大群人因?yàn)橐粋(gè)特殊的話題突然驟在一個(gè)較小的房間。如果人數(shù)在50至100之間,那么用較小的屏幕就足夠了,沒有必要用較大的屏幕。Howard Sinkoff說:“前投屏幕可做成任意尺寸,前投的優(yōu)點(diǎn)是只用一張前投屏幕,可以做得很大很大,就像電影院的屏幕一樣!钡乔巴兑箨P(guān)掉投影室的燈泡,才可以得到看起來很舒服的圖像,好比電影院,需要控制環(huán)境光,非常適用于具有很多觀眾的暗室環(huán)境。

  背投是一種優(yōu)先選擇和較好的投影方式,但是,由于投射空間的限制,許多環(huán)境都沒法使用。另外,背投屏幕尺寸有限,但不需要控制環(huán)境光。比較適用于觀眾不多光線照明很好的環(huán)境。David Hull說:“背投最佳的應(yīng)用條件是:觀眾多于100人,演示者有跔的空間在屏幕背后安裝投影機(jī),并且可以安裝一塊完整的背投屏幕。”

  像教室和多媒體會(huì)議室這樣的地方可能就沒有安裝背投系統(tǒng)所需的空間了。但是,許多更大型的演示,特別是在很大的禮堂甚至戶外,由于有適合的投影要幾優(yōu)質(zhì)的背投屏幕,也會(huì)用到背投。Anjum說:“比如運(yùn)動(dòng)場是不可能關(guān)燈的,必須開很明亮的燈光才可以看清楚比賽,在運(yùn)動(dòng)場上多數(shù)人都會(huì)選擇背投,因?yàn)橹挥斜惩恫拍馨押芮逦⒘聋惖膱D像打出來!薄皩(duì)電影院來講前投則是首選,這是想都不用想的,因?yàn)殡娪霸旱钠聊怀叽缣珜捥罅,如果要在電影屏幕后面提供一個(gè)空間做背投室,那太浪費(fèi)空間了,也太昂貴了。”Stevie Ng:“在學(xué)校里,因?yàn)樵诮烫眠^程中只需要能看到圖像,學(xué)生對(duì)放映環(huán)境,圖像質(zhì)量的要求低些,同時(shí)節(jié)約空間和設(shè)備成本,因而一般不選擇背投!比绻脩舻念A(yù)算不多,而且可用的空間很少、很窄,那前投就是唯一的方案了,因?yàn)楸惩妒褂玫目臻g是比較大一點(diǎn),如果客戶非得要很大、很寬的效果,如電影院的效果的話,那也只有選擇前投了,因?yàn)橹挥星巴恫拍苡靡粡埰聊粷M足他的要求。

  投影屏幕的技術(shù)分類   

  屏幕從投影方式分為正面投影屏幕(反射式)和背面投影屏幕(透射式)二大類。 正投屏幕不受尺寸的限制(可定制),但會(huì)受環(huán)境光的影響造成畫面對(duì)比度的嚴(yán)重下降。背投屏幕畫面整體感較強(qiáng),不受環(huán)境光的影響,能正確反映信息質(zhì)量,所以畫面色彩艷麗,形象逼真,目前最大的單張光學(xué)背投幕有200英寸,有效圖像范圍寬4034mm*高3018mm。

  正投屏幕與背投屏幕從光學(xué)結(jié)構(gòu)分為以下幾種:

  正投屏幕:彎曲屏幕(金屬弧型幕)、平面屏幕(玻珠幕/金屬軟幕/純白幕)
  背投屏幕:硬質(zhì)背投幕(透射幕)、軟質(zhì)背投幕(透射幕)
  正投影平面幕增益較小,視角較大,環(huán)境光必須較弱;弧型幕增益較大,視角 較小環(huán)境光可以較強(qiáng),但屏幕反射的入射光在各方向不等,而且光聚焦產(chǎn)生的高溫容易造成畫面色彩失真。從質(zhì)地上分為玻璃幕、金屬幕、壓紋塑料幕等。

  背投影屏幕又有光學(xué)背投屏幕、散射型屏幕和軟背投幕的分類,這幾種成像原理不同的背投幕都克服了許多正投方式存在的缺點(diǎn):投影機(jī)安裝在屏幕背后的暗房,對(duì)裝修不會(huì)造成失調(diào),也屏蔽了投影機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的噪音,同時(shí)不容易受環(huán)境光的干擾等。

  散射型屏幕依靠散射微粒來完成投影光線的分布,因此散射型屏幕有如下明顯的缺點(diǎn):

  光能利用率低,浪費(fèi)投影機(jī)亮度輸出
  彩色漂移現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)比度很低
  可視角度小,不適用于大范圍顯像
  散射型屏幕市場應(yīng)用不大
  
  光學(xué)背投屏幕依靠微細(xì)光學(xué)機(jī)構(gòu)來完成投影光能的分布,是目前公認(rèn)效果最好的顯示方式 ,菲涅耳(Fresnel)透鏡的技術(shù)廣泛應(yīng)用在光學(xué)屏幕的制造工藝上,菲涅耳透鏡結(jié)構(gòu)可以將入射光匯聚成平行光線,在一定的視角范圍內(nèi)嗇屏幕的亮度。柱面透鏡的技術(shù)也廣泛應(yīng)用在光學(xué)屏幕的制造工藝上,通過屏幕正面的柱面透鏡結(jié)構(gòu),可以控制水平方向和垂直方向的光線分布,具有擴(kuò)大視角范圍的功能,+客戶可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)投影光路與屏幕焦點(diǎn)的最大夾角,以取得最佳的光路覆蓋角范圍。
  
  光學(xué)背投幕的唯一缺點(diǎn)是為了獲得最佳的圖像聚焦,必須選擇焦距范圍與之匹配的投影機(jī)鏡頭(對(duì)投影距離有要求) 。大部分光學(xué)背投屏幕都具備多種焦距可選,覆蓋了大多數(shù)投影機(jī)鏡頭焦距范圍。

  背投軟幕利用高透光率的膠膜噴涂成型背投軟幕具備廉價(jià)、無縫(尺寸可以定制)、運(yùn)輸安裝方便(可以折疊)、對(duì)投影機(jī)鏡頭焦距沒有要求等優(yōu)點(diǎn),通常應(yīng)用在租賃行業(yè)。背投軟幕由于也是應(yīng)用了光線漫反射的成像原理,不可避免的也存在漫射型屏幕的缺點(diǎn):亮度均勻性比較差、嚴(yán)重的“太陽效應(yīng)”、光能利用率低、彩色漂移現(xiàn)象嚴(yán)重、可視角度小等。低分辨率和低對(duì)比度使背投軟幕不適應(yīng)在數(shù)據(jù)顯示的應(yīng)用。同時(shí),在制作材料的物理特性上,軟背投幕具備以下的缺點(diǎn):

  穩(wěn)定性容易受溫度、濕度和氣流的影響從而造成圖像的晃動(dòng)

  容易起皺、變色、變型、霉變、老化,質(zhì)量保證期限短暫

  由于要保證視像范圍(通常為標(biāo)稱160?),增益偏低(通常標(biāo)稱為1.5左右)
  
  背投的安裝比較復(fù)雜,前投相對(duì)簡單

  背投的安裝比較復(fù)雜,因?yàn)椴⒉皇侨魏瓮队碍h(huán)境都有足夠的投射距離實(shí)現(xiàn)理想的投射效果。Stevie Ng說:“背投系統(tǒng)的安裝過程復(fù)雜些,這包括對(duì)安裝屏幕的墻體設(shè)計(jì),還要有適合搬運(yùn)背投屏幕的房屋結(jié)構(gòu);如門的寬窄,電梯等。安裝工程也需要專業(yè)人員進(jìn)行操作,復(fù)雜一些!

  前投對(duì)投影距離的限制就少。正如前投的概念據(jù)說,前投系統(tǒng)所用的投影機(jī)安裝位置相對(duì)于屏幕是在觀眾同側(cè),所以前投系統(tǒng)投影機(jī)的安裝空間已經(jīng)在視聽空間面積之內(nèi),不需要另外增加擺放空間。前投系統(tǒng)中投影機(jī)的安裝和放置也比較簡單,在一個(gè)屏幕前放置一臺(tái)投影機(jī)就行。多數(shù)人是懂得怎樣去設(shè)計(jì)這樣一個(gè)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)容易、直觀。

  Howard Sinkoff說:“對(duì)于背投屏幕、安裝投影機(jī)的空間必須是全黑的。保證投影機(jī)的空間全黑比控制環(huán)境光更重要,對(duì)于前投,必須控制環(huán)境光,但不是全黑,明亮的屏幕(SILVER或VUTEC的6.0增益的SILVER STAR)就不需要嚴(yán)格控制環(huán)境光。

  背投的投影距離可以小于前投
  
  如果投影機(jī)直接向屏幕投射圖像,那么前投和背投所需的空間都一樣。如果背投系統(tǒng)中采用了反射系統(tǒng),那所需的空間就可以小些。最典型的例子就是背投電視的厚度只有50到60英寸。



  背投屏幕透明,前投屏幕不透明

  前投屏幕是白色或灰色的,由于它要把光線反射回觀眾眼里,所以不透明。背投屏幕是透明的,背投屏幕有二種選擇,一種是慢反射屏幕,一種是光學(xué)屏幕,他們的顯示效果是不同的。光學(xué)屏幕吸收來自投影機(jī)的光線后均勻地發(fā)送給觀眾。光線平均地分布屏幕的中心及角落。慢反射屏幕是一個(gè)普通的透明膠板或者玻璃層,只是里頭加了一些漫反射材料。慢反射屏幕顯示的圖像其光線不是均勻地發(fā)送到觀眾眼里,而是不規(guī)則地向各個(gè)方向發(fā)散的,太陽效應(yīng)很厲害,角落比較暗。

  前投畫面質(zhì)量受環(huán)境影響大,背投受影響小。

  前投的整個(gè)畫面效果受環(huán)境光,燈光的影響很大;背投沒有受這么大影響。Stevie Ng說:“人們看到的前投畫面不只是投影機(jī)投射到屏幕再反射到人眼的光線,人們看到的前投圖像是由于種或二種以上光線合成的;一種是投影機(jī)投射出來經(jīng)屏幕反射到眼睛的光線;另一種就是環(huán)境光線打到屏幕上反射到人眼的光線;第二種是多次反射光,在前投模式,如果屏幕周圍有一盞燈。這盞燈的燈光也會(huì)打到屏幕上,燈光經(jīng)屏幕反射到人眼,合成的效果會(huì)影響畫面的觀看質(zhì)量,即使關(guān)閉了前投環(huán)境中所有的燈光,讓房間變成一片漆黑,但是,投影機(jī)的光線打到屏幕上后,屏幕的反射光線會(huì)打到天花板上,由于天花板是白色,這個(gè)光線還會(huì)經(jīng)過反射回到屏幕。從而使畫面受到了影響。投影機(jī)光線的反射原理好比音響的回音,一個(gè)喇叭的音響打到墻壁,再從墻壁回到用戶耳中,墻壁是會(huì)影響到音質(zhì)效果的。投影機(jī)的反射原理也差不多,投影機(jī)將光線打到屏幕,再從屏幕打到墻壁,再到人眼,這個(gè)過程就會(huì)使畫面效果受到影響。但是,背投系統(tǒng)在這方面就沒有受什么影響,即使有,也不會(huì)像前投這樣大!
  
  前投不適合于演講人站在屏幕前

  使用前投時(shí),在演示、講解過程中有不太方便之處:即演講人不能站在屏幕前面,否則演講人不僅會(huì)擋住光線,還會(huì)有影子打到屏幕;另外,前投光線會(huì)射入演講人的眼睛,對(duì)演講人眼睛是十分不利的。背投就不會(huì)受到這樣的影響。Stevie Ng說:“背投多用在需要畫面達(dá)到較好效果的,或同時(shí)有人在前面講解、研究的場合下應(yīng)用的;如會(huì)議室,控制中心,視聽中心等。                        

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