多通道投影無(wú)縫邊緣融合的設(shè)備選擇與誤區(qū)
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【中國(guó)投影網(wǎng)資訊】單臺(tái)投影機(jī)的分辨率和亮度都有局限，為了實(shí)現(xiàn)超大屏幕超高分辨率的顯示，投影拼接就成為唯一的選擇。隨著顯示超寬幅畫(huà)面的需求的增長(zhǎng)和媒體內(nèi)容的超高清化趨勢(shì)，運(yùn)用多通道無(wú)縫邊緣融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)大畫(huà)面寬幅投影的使用越來(lái)越多，其應(yīng)用從專業(yè)領(lǐng)域向企業(yè)和辦公教學(xué)領(lǐng)域迅速擴(kuò)展。系統(tǒng)構(gòu)建方案優(yōu)秀的多通道邊緣融合投影系統(tǒng)可以達(dá)到很好的融合效果，畫(huà)面清晰，亮度高，融合帶不可察覺(jué)，但是要達(dá)到完美的融合效果在選擇設(shè)備時(shí)需要恰當(dāng)選擇，在設(shè)備選擇上往往存在一些誤區(qū)，這里做一些淺析。
對(duì)于構(gòu)建整個(gè)無(wú)縫多通道邊緣融合系統(tǒng)而言，主要有四大主要因素（1）投影機(jī)（2）邊緣融合機(jī)（3）幕布系統(tǒng)（4）環(huán)境控制，只有這四個(gè)因素相互配合才能構(gòu)成完美的多通道融合效果，如果選擇不當(dāng)，哪怕是其中某個(gè)系統(tǒng)的性能非常優(yōu)秀也無(wú)法補(bǔ)救其他系統(tǒng)的缺陷，而過(guò)度追求其中某一項(xiàng)的性能也并不能直接提高融合效果，下面分別分析四大因素的影響和選型建議。
圖一：完美多通道邊緣融合系統(tǒng)四要素
無(wú)縫多通道邊緣融合系統(tǒng)的投影機(jī)選擇是首要因素，可以說(shuō)投影機(jī)的選擇是前提，選擇了錯(cuò)誤的投影機(jī)會(huì)使這個(gè)多通道投影系統(tǒng)的性能大大下降，因?yàn)?a href=http://projector.av-china.com/projector-class.asp target=_blank>投影機(jī)本身的選型是很多綜合因素的問(wèn)題，也不是本文可以覆蓋的，這里只分析多通道投影領(lǐng)域的關(guān)鍵選擇指標(biāo)，在多通道無(wú)縫邊緣融合系統(tǒng)中，首先要結(jié)合最終的畫(huà)面大小和投射距離選擇投影機(jī)的分辨率、亮度和通道數(shù)，因?yàn)檫@三個(gè)指標(biāo)是多通道投影中選擇投影機(jī)的基本指標(biāo)，當(dāng)然這些選擇還要根據(jù)系統(tǒng)預(yù)算進(jìn)行綜合考慮，常用工程投影機(jī)的分辨率為1024x768分辨率，在該分辨率上有很寬的亮度選擇范圍，如果想減少通道數(shù)達(dá)到同樣的投影幅面可以采用寬幅分辨率投影機(jī)例如1280x800投影機(jī)，在有些場(chǎng)合需要畫(huà)面縱向幅面較高的場(chǎng)合投影可以選擇1920x1080或1400x1050分辨率的投影機(jī)，一般不建議采用縱向融合，主要原因是正投投影吊裝會(huì)造成難度，同時(shí)縱向融合對(duì)融合機(jī)的要求較高，一但融合效果不好將適得其反，當(dāng)然如果最終投影效果要求畫(huà)面具有很高的縱向分辨率就只能考慮使用縱向融合。在選擇用于多通道投影的投影機(jī)時(shí)對(duì)比度是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，一般建議用戶使用2000:1以上對(duì)比度的投影機(jī)，使用1000:1以下的投影機(jī)由于全黑的漏光在疊加時(shí)會(huì)很明顯，任何數(shù)字校正補(bǔ)償都無(wú)法消除全黑狀態(tài)下的漏光亮度疊加，這個(gè)時(shí)候只能用黑位補(bǔ)償或者用光學(xué)衰減法，但是前者會(huì)降低畫(huà)面的動(dòng)態(tài)范圍，對(duì)總體顯示效果有影響，后者對(duì)設(shè)備固定的要求較高，在這種情況下只有光學(xué)衰減法結(jié)合數(shù)字動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?a href=http://projector.av-china.com/dp/eb_index.htm target=_blank>邊緣融合機(jī)才能夠比較完美的解決投影機(jī)低對(duì)比度的問(wèn)題，當(dāng)然一般建議用戶直接選擇高對(duì)比度投影機(jī)就可以直接避免該問(wèn)題，簡(jiǎn)化工程難度節(jié)省成本，一般來(lái)說(shuō)采用DLP投影機(jī)是獲得高對(duì)比度的常用途徑，因?yàn)榧词故堑投说腄LP投影機(jī)做到1500:1以上的對(duì)比度也很輕松，同時(shí)DLP投影機(jī)的色差一般較小也有利于畫(huà)面總體性能的提高。對(duì)于基于LCD技術(shù)的投影機(jī)，一些相對(duì)老一些的產(chǎn)品對(duì)比度做的比較低，建議采用新一代LCD投影機(jī)，他們通過(guò)補(bǔ)償和LCD性能提升已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)很高對(duì)比度了。在選擇高對(duì)比度投影機(jī)時(shí)，要注意對(duì)比度性能指標(biāo)是ANSI對(duì)比度還是開(kāi)關(guān)對(duì)比度，前者采用棋盤格圖像進(jìn)行對(duì)比度測(cè)試，一般同樣一臺(tái)投影機(jī)的ANSI對(duì)比度要遠(yuǎn)低于開(kāi)關(guān)對(duì)比度，建議用戶選擇2000:1以上的對(duì)比度指的是開(kāi)關(guān)對(duì)比度，如果是ANSI對(duì)比度就要低很多。
圖二：ANSI對(duì)比度的棋盤格測(cè)試圖像
無(wú)縫多通道邊緣融合系統(tǒng)的邊緣融合機(jī)是系統(tǒng)中的核心設(shè)備，一般硬件邊緣融合機(jī)主要有基于PC架構(gòu)加采集卡結(jié)合邊緣融合軟件，基于圖形ASIC方案和基于可編程FPGA方案的，基于PC架構(gòu)加采集卡結(jié)合邊緣融合軟件基本上可以認(rèn)為是軟融合的一種變形，其性能和穩(wěn)定性還無(wú)法做到高質(zhì)量，主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)的邊緣融合軟件沒(méi)有經(jīng)過(guò)大量的投入研發(fā)和完善的測(cè)試，都沒(méi)有達(dá)到真正的軟件成熟度模型要求，同時(shí)基于PC加采集卡平臺(tái)也天然決定了這類系統(tǒng)的性能和可靠性不高，因此建議用戶在性能和可靠性要求高的場(chǎng)合謹(jǐn)慎選用這類設(shè)備�；趫D形ASIC方案的硬件邊緣融合機(jī)穩(wěn)定性有了提高，但是靈活性不好，內(nèi)部處理帶寬有限，最大的問(wèn)題是融合效果和圖像質(zhì)量不高，其實(shí)際有效圖像分辨率和融合效果是硬件融合機(jī)中最低的，基于可編程FPGA方案的硬件融合機(jī)具有優(yōu)秀的平臺(tái)基礎(chǔ)，如果架構(gòu)設(shè)計(jì)合理可以獲得極高性能，一般如果基于可編程FPGA方案的硬件融合機(jī)能夠具備超高分辨率（如雙通道DVI）且是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸出，融合帶完全任意可調(diào)，調(diào)節(jié)迅速，圖像延時(shí)極低的，主被動(dòng)投影都支持，這些特性，那該硬件融合機(jī)的可編程FPGA架構(gòu)就是設(shè)計(jì)合理的高性能產(chǎn)品，這種的硬件融合機(jī)是今后硬件融合機(jī)的主流，并且好架構(gòu)的硬件融合機(jī)成本也會(huì)因?yàn)楹?jiǎn)化冗余而下降，相信在近年內(nèi)，新架構(gòu)的硬件融合機(jī)完全可以在性價(jià)比上完勝軟件融合和其他硬件融合機(jī)，建議用戶選用這類先進(jìn)架構(gòu)的硬件融合機(jī)可以獲得完美的效果，同時(shí)從工程角度考慮題，融合帶完全可調(diào)且調(diào)節(jié)速度快的設(shè)備也會(huì)極大縮短調(diào)試負(fù)擔(dān)和專業(yè)人員需求也間接節(jié)省了開(kāi)支。
無(wú)縫多通道邊緣融合系統(tǒng)的投影幕布也是實(shí)現(xiàn)完美效果的不可忽視的環(huán)節(jié)，建議用于多通道邊緣融合投影的投影幕的增益一般小于1.2。不要使用高增益幕布，那些增益很大的幕布在單投影時(shí)可以增強(qiáng)反射能力，但是在多通道無(wú)縫投影當(dāng)中卻會(huì)適得其反，屏幕的增益越小，可視角度就越大；屏幕的增益越大，可視角度就越小。如果從正面看，增益大的投影幕和增益小的投影幕的融合效果沒(méi)有什么差別。但如果從較大的角度觀看，增益大的投影幕的融合帶就越明顯，畫(huà)面的整體性就不夠強(qiáng)。因此，在邊緣融合項(xiàng)目中一般建議選用屏幕增益在1.2以下的產(chǎn)品，這樣從不同角度觀看畫(huà)面都會(huì)覺(jué)得始終整體如一，效果更理想。選擇幕布并不一定是越貴越好，有的時(shí)候一面亞光墻面的效果結(jié)合好的融合機(jī)和投影機(jī)也可以做到很好，如果有條件可以使用薦低增益金屬硬幕，是由于融合帶部分是兩臺(tái)投影機(jī)圖象的疊加。多臺(tái)投影機(jī)發(fā)生細(xì)微的位移，疊加部分就會(huì)產(chǎn)生影像的重疊和顏色過(guò)渡的不自然、不連貫。同樣，如果投影幕發(fā)生了細(xì)微的位移，也會(huì)產(chǎn)生重影和畫(huà)面撕裂。同時(shí)金屬幕更容易固定，而且顯得高檔大氣。對(duì)于被動(dòng)立體投影系統(tǒng)，金屬幕布是必須的選擇，對(duì)主動(dòng)多通道立體系統(tǒng)則可以采用一般白素幕甚至是白墻。在確定完屏幕的材質(zhì)后，還要確定投影幕的尺寸。在邊緣融合系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一就是要做邊緣融合帶處理，相鄰投影機(jī)的投影畫(huà)面需要有部分重合，重合部分的寬度應(yīng)不低于單臺(tái)投影機(jī)投影的寬度的20％，因此，要根據(jù)屏幕的寬度、屏幕的高度、投影機(jī)數(shù)量、融合帶寬度三者的關(guān)系來(lái)確定屏幕的尺寸，出現(xiàn)尺寸不匹配的情況將極大降低最終效果，這必須在多通道投影系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初仔細(xì)計(jì)算。
最終構(gòu)成的無(wú)縫多通道邊緣融合系統(tǒng)是運(yùn)行在一定的場(chǎng)合，比如展會(huì)、放映廳、會(huì)議室或者指揮中心，要獲得完美的超寬畫(huà)面效果環(huán)境的配合也往往能夠起到錦上添花的效果，對(duì)于超寬幅面的系統(tǒng)，相應(yīng)的音響系統(tǒng)的布置要盡量使聲音效果從屏幕后均勻輸出，而環(huán)繞副音響也要按照空間位置合理安排，才能達(dá)到完美的沉浸效果。多通道邊緣融合系統(tǒng)適宜周圍環(huán)境不要過(guò)于明亮和黑暗，過(guò)于明亮?xí)䲟p傷投影機(jī)的亮度效果，需要更高亮度的投影機(jī)來(lái)對(duì)應(yīng)提高了系統(tǒng)成本，過(guò)暗環(huán)境下融合帶的處理更加有難度，且此時(shí)人眼對(duì)亮度的差異會(huì)更加敏感，因此在多通道邊緣融合系統(tǒng)周圍安排一定數(shù)量的微弱環(huán)境燈光是較好選擇。在應(yīng)用立體多通道投影時(shí)還要考慮環(huán)境光線的干擾問(wèn)題，這個(gè)時(shí)候仔細(xì)設(shè)計(jì)照明光路也是高級(jí)多通道投影會(huì)注意的問(wèn)題。
綜合看來(lái)，對(duì)于構(gòu)建整個(gè)無(wú)縫多通道邊緣融合系統(tǒng)而言，投影機(jī)、邊緣融合機(jī)、幕布系統(tǒng)和環(huán)境控制，這四個(gè)因素只有相互配合才能構(gòu)成完美的多通道融合效果，任何一個(gè)部分的軟肋都會(huì)限制系統(tǒng)性能的發(fā)揮，因?yàn)樯婕吧鯊V，本文只能是拋磚引玉，希望對(duì)業(yè)內(nèi)從事多通道邊緣融合的用戶和工程人員有所幫助。
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