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投影儀的亮度和分辨率有什么問題？了解投影成像和光源

（2025年8月23日更新）

作為一個對投影略知一二的博主，他經(jīng)常收到私信，詢問投影儀購買的相關(guān)事宜。我發(fā)現(xiàn)與手機、電腦等參數(shù)指標(biāo)相比，人云亦云的快銷產(chǎn)品更為熟悉。每個人都不知道投影儀的技術(shù)原理和性能指標(biāo)。我們可以知道分辨率和亮度已經(jīng)開始了。如果我們能清楚地區(qū)分它們 DLP 和 LCD 技術(shù)絕對是資深玩家。今天我們先來談?wù)勍队俺上窦夹g(shù)和光源。

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1、如何選擇投影儀？讓我們先談?wù)劤上窦夹g(shù)和光源

(一)投影儀成像技術(shù):單片LCD、3LCD、DLP

相信和我一樣 90 后童鞋在學(xué)校見過。「白晝幻燈機」嗯，當(dāng)時老師把自己做的透明幻燈片放在強光源下，用頂鏡把畫面折射到黑板上，成為當(dāng)時為數(shù)不多的黑科技之一。通過這樣的日常練習(xí)，我刷了很多數(shù)學(xué)題，在數(shù)學(xué)科上騎得很好。

投影儀的成像原理也相似，即通過強光源照射到圖像顯示原件上，通過鏡頭投射到屏幕上，主要利用光的折射和散射。當(dāng)代數(shù)字投影用圖像取代了教師的幻燈片 DMD 芯片 or LCD 液晶面板。

目前，主流成像技術(shù)有三類：單一成像技術(shù)LCD、3LCD、單 DLP，我們常見的 LED 通常使用微投 DLP 技術(shù)，而且，傳統(tǒng)的燈泡投影在傳統(tǒng)的燈泡投影機中更常見 3LCD 技術(shù)，而單 LCD 通常是那些價格低廉，聚集在1000元以內(nèi)的入門級產(chǎn)品。

【單 LCD 技術(shù)】

單片 LCD 面板技術(shù)的成像原理是利用光源投射到單片 LCD 在液晶上，通過液晶獨立控制每個像素中紅、綠、藍各部分的明暗，通過合成獲得彩色圖像。

【3LCD 技術(shù)】

3LCD是 3 liquid crystal display 投影儀的核心成像部分包括分光鏡和三個獨立的 LCD 面板。分光鏡將光源發(fā)出的白光分為紅、綠、藍三種原色，通過三個液晶面板分別顯示一種顏色。每個液晶面板都有數(shù)百萬個晶體，通過配置開閉和半開半閉的晶體狀態(tài)，使像素點顯示顏色。最后，紅、綠、藍三原色的棱鏡組合可以呈現(xiàn)特定的畫面。

【DLP 技術(shù)】

DLP 則是Digital Light Processing縮寫(數(shù)字光處理)，早期 DLP 成像原理是白光源通過紅、綠、藍輪流打擊 DMD 芯片。由于色輪旋轉(zhuǎn)顯示顏色，每種顏色的呈現(xiàn)需要一定的時間，足以利用人眼的視覺殘留來呈現(xiàn)彩色圖片。

因為單 DLP 因此，技術(shù)問題衍生出來 3DLP 三塊用于方案 DMD 芯片，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，成本也是數(shù)量級增長，價格從幾十萬到幾百萬不等，這不是我們想要覆蓋的消費品。另一種改進的技術(shù)路線是從光源開始，將白色光源改為三色 LED 光源不再需要色輪的干預(yù)，直接避免了色輪帶來的問題。

【總結(jié)】

「LCD 技術(shù)」：優(yōu)點是成本低，光機小，原理簡單，加上 LCD 屏幕便宜可得，很多人自己都可以 DIY。缺點是成像質(zhì)量差，色彩不夠鮮艷，開燈觀影效果差，常見于幾百到幾千元的入門投影，目前極不推薦。

「3LCD 技術(shù)」：優(yōu)點是同時顯示紅、綠、藍三種顏色，即顏色亮度=白色亮度也可以達到100%的顏色比例，顏色亮度更高。缺點是模塊組成復(fù)雜，產(chǎn)品體積大，散熱設(shè)計和成本要求高，開放式設(shè)計有進灰風(fēng)險，在燈泡投影儀中很常見。

「單 DLP 技術(shù)」：優(yōu)點是畫面對比度高，像素排列緊密，機身尺寸小，成本低，使用壽命長。常見于 LED 微投和激光投影。缺點是只能同時顯示一種顏色，會有一定的光能損失，照片和視頻會發(fā)現(xiàn)彩虹線和閃光問題，但人眼一般找不到。現(xiàn)在已經(jīng)有了 3DLP 技術(shù)可以避免這些缺點，但價格仍然很高，需要逐步推廣。此外，以極米為代表的三色 LED 色輪組件在投影中被取消，因此上述缺點也被避免。

IDC 根據(jù)中國發(fā)布的《2022年第二季度中國投影儀市場跟蹤報告》 5 有家用投影機品牌 4 家 DLP 技術(shù) 1 家 3LCD，這也是從側(cè)面解釋的 LCD 低端品牌的技術(shù)非常分散， DLP 和 3LCD 技術(shù)品牌更加集中。

（二）投影儀光源：傳統(tǒng)光源，LED、激光光源

圖像亮度的顏色不僅由成像技術(shù)決定，還受光源的影響。

市場上銷售的投影儀光源可分為傳統(tǒng)光源LED 光源和激光光源各有優(yōu)缺點。

【傳統(tǒng)光源】

傳統(tǒng)光源是最常見的投影儀光源。隨著燈泡百年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)非常成熟。例如，這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于教室和會議室的燈泡投影儀。目前，傳統(tǒng)光源主要可分為金屬鹵素?zé)鬠HP 和UHE(超高壓汞燈泡)、氙氣燈等高壓氣體放電光源。

「金屬鹵素?zé)簟梗航饘冫u素?zé)羰亲畹投说膫鹘y(tǒng)燈源技術(shù)。雖然燈泡成本低，但使用壽命往往只有 1000-2000 小時不等。同時，長期使用亮度會衰減，圖像會變暗變黃。如果燈泡頻繁更換，使用成本會上升。目前，主流光源已經(jīng)告別。

「UHE 燈和 UHP 燈」：UHE 燈和 UHP 燈屬于超高壓汞燈，具有亮度高、衰減低、性能穩(wěn)定是 UHE 成本低，壽命適中(5萬小時)主要用于中低檔投影儀。 UHP 亮度更高，用壽命長(6000-12000 小時)，但成本也相應(yīng)增加，主要面向高端投影儀。

「氙氣燈」：氙氣燈是一種氙氣電子游離，通過高壓振幅刺激石英管，在兩個電極之間產(chǎn)生光源，產(chǎn)生的光類似于白色陽光，光色溫值大大提高。它只需要3個工作時間.5A電流，亮度是傳統(tǒng)燈泡的三倍，使用壽命是十倍。由于價格高，通常只用于高端電影院。

【LED光源】

目前，市場上使用的家庭投影 LED 我們生活中常見的光源和光源 LED 照明燈泡差別很大，投影采用定制高功率 LED 光源通常由紅、綠、藍三種不同顏色組成 LED 光源共同構(gòu)成投影光源，成本常見 LED 主要供應(yīng)商有歐司朗，照明燈泡高出幾十倍以上。OSRAM OSTAR Projection Power 該系列專門用于投影。

由于 LED 光源家用投影采用原紅、綠、藍三色 LED 混色，理論上很容易覆蓋 sRGB 色域目前在市場上使用。 LED 光源的主流家庭投影可以實現(xiàn) 90-98%的sRGB色域覆蓋是同價位單色激光投影無法比擬的色域性能。

而且，早期受限 LED 光源的技術(shù)限制受到廣泛批評 LED 隨著近年來技術(shù)的發(fā)展和大功率投影亮度低的問題 LED 現(xiàn)在光電半導(dǎo)體普及， LED 家用光源的投影亮度已超過3萬ANSI 流明，可與傳統(tǒng)燈泡投影儀斷腕。

【激光光源】

如果說 LED 光源是當(dāng)下的投影儀，所以三色激光光源是未來，因為三色激光光源最大的優(yōu)點是亮度和顏色，高質(zhì)量的三色激光光源亮度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前 LED 光源和傳統(tǒng)光源。

同時，激光光源可根據(jù)需要直接選擇所需特定波段的紅、綠、藍激光發(fā)生器，全色激光光源可實現(xiàn) 100% BT.2020 色域覆蓋已經(jīng)超過了 OLED 電視和 QLED 電視色域可以覆蓋的極限，所以潛力巨大。但是需要注意的是Samtec代理是的，以上只是理論。事實上，激光光源的應(yīng)用仍然存在許多未解決的問題。

市場上有三種激光源產(chǎn)品：單色激光、雙色激光、全色激光（三色激光）。

「單色激光(藍色)」：激發(fā)熒光色輪/濾光片上的黃色和綠色熒光粉，然后通過棱鏡分離紅色、綠色和藍色，最后組合形成其他顏色，然后通過濾光片凈化顏色。由于單色激光本身沒有紅光和綠光，只有藍光，單色激光投影無法實現(xiàn)顏色和亮度。要發(fā)揮激光的亮度優(yōu)勢，必須犧牲三原色的色純度。如果追求單色激光的色純度，會降低激光的亮度和色域覆蓋。

「雙色激光(藍色紅）」：紅色激光注入藍色熒光粉色輪光源，亮度效果明顯，可顯著改善單色激光紅色不足。

「全色激光(藍色紅綠）」：采用全色激光RGB三基色全色光源分別照射DMD在芯片上，所需的顏色最終由視覺暫留現(xiàn)象組成。全色激光結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，價格更高。一般來說，只有數(shù)萬元甚至數(shù)十萬元的超旗艦投影儀才會選擇三色激光源。

其超高亮度和色彩性能可應(yīng)用于電影院、工程等專業(yè)領(lǐng)域，如激光 IMAX、杜比視覺激光影院能給觀眾帶來出色的體驗。

除了高成本外，全色激光還有兩個缺點：一方面，由于激光的連貫性，會有斑點問題，即圖片上會有重影，電影院通常使用主動振動屏幕來消除激光斑點，家庭環(huán)境難以解決。

另一方面，由于成本問題，消費級全色激光投影通常選擇低功率光源，亮度優(yōu)勢不明顯，只發(fā)揮三色激光的色域覆蓋優(yōu)勢。

【總結(jié)】

「傳統(tǒng)光源」：其優(yōu)點是技術(shù)相對成熟，適用范圍廣，亮度優(yōu)良，往往能達到 3000 流明以上，色彩還原度高。但也存在功耗噪音大、熱量高、燈泡壽命短、光衰減快、維護成本高等問題。

「全色 LED 光源」：優(yōu)點是色域覆蓋率高，光色好，色彩還原度高，功耗低，可靠性強，使用壽命長。缺點是成本高，亮度不均勻，中高端 LED 投影可以接近2000-30000 ANSI 流明，低端 LED 投影甚至可以跌破100。

「單色激光光源」：雖然單色激光的成本略低，但為了保證一定程度的亮度優(yōu)勢，必須犧牲顏色，導(dǎo)致色域低，顯示圖片顏色偏差，但不如三種顏色好 LED 光源投影的畫質(zhì)。

「雙色激光光源」：雙色激光增加了紅色激光，帶來了更好的亮度優(yōu)勢和畫面效果。缺點是成本高于全色 LED 傳統(tǒng)光源。

「全色激光光源」：全色激光光源是目前市場上最成熟的家庭投影解決方案，但成本太貴了。此外，現(xiàn)階段消費三色激光電視存在散斑問題，圖片中線條會有重影等問題。這仍然不是家庭的最佳選擇，但未來是可以期待的。

從光源的綜合能力來看

三色激光＞雙色激光 ≥ 全色 LED投影 ≈ 傳統(tǒng)光源＞單色激光。對于普通消費者來說，還需要考慮成本和后期維護，因此建議在類別匹配方面：

「家用智能投影」：單 DLP 技術(shù) 全色LED光源

「商業(yè)教育投影」：3LCD 技術(shù) 傳統(tǒng)光源

「高端投影玩家」：雙色激光

「頂級投影玩家」：全色激光

二、投影儀標(biāo)稱的亮度和分辨率隱藏了多少奧秘？

第二部分比以前的內(nèi)容更容易理解。畢竟，我相信每個人都經(jīng)常聽到投影儀的亮度和分辨率，但事實上，里面有很多奧秘。讓我們教你如何像專家一樣看門道。

（一）亮度 & 色彩亮度

【亮度】：ANSI、ISO、CCB

亮度一直是衡量投影儀性能的最重要指標(biāo)之一。低亮度的投影通常只能在全黑色環(huán)境中使用，而高亮度的機器可以允許環(huán)境光的存在，甚至在白天使用。目前，在投影行業(yè)中，亮度虛擬標(biāo)問題更為突出。也有許多奸商喜歡使用光源流量來宣傳，流量是物理光通量單元，與投影儀的亮度不能混淆。

「ANSI 標(biāo)準(zhǔn)」：市場上最受歡迎的是美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會規(guī)定的ANSI 由于其測試過程相對簡單，流明標(biāo)準(zhǔn)更受歡迎。

“ANSI流明的測量環(huán)境要求投影儀屏幕之間的距離為2.4米，屏幕尺寸為60英寸。照度計測量屏幕上9點的照度，并計算平均值。將平均值乘以投影屏幕的面積ANSI流明。”

ANSI流明標(biāo)準(zhǔn)的初衷是幫助消費者選擇產(chǎn)品的重要依據(jù)，但由于缺乏家庭場景的有限條件，一些制造商利用漏洞成為贏得用戶信任的工具。標(biāo)稱與實際之間存在著巨大的差距。例如，一些投影標(biāo)記是 ANSI 亮度，但確實是在激發(fā)亮度模式下測量的。在這種模式下，圖片會有明顯的偏差，無法正常觀看和使用。更像是手機廠商的跑分模式，在實際觀看中是達不到的。ANSI亮度。

「ISO 流明標(biāo)準(zhǔn)」：ISO 流明標(biāo)準(zhǔn)屬于后起之秀。在九點測試方法的基礎(chǔ)上，增加了對投影儀亮度、燈泡功率、噪聲等環(huán)境因素的限制，對量產(chǎn)模型也有要求。 ISO 流明標(biāo)準(zhǔn)更可靠。由于測量限制嚴(yán)格，主要是因為 3LCD 采用燈泡投影儀。

「CCB 流明標(biāo)準(zhǔn)」：頭部投影品牌極米也意識到了這一點 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題和漏洞，逐步推出自己的亮度標(biāo)準(zhǔn)——電影色彩亮度標(biāo)準(zhǔn)（Cinema Color Bright，量化單位 CCB 流明）。CCB 流明將測試點從傳統(tǒng)的白場中測試 9 點位提升到紅、綠、藍三色的13點，特別增加了4個角度的試驗點：ANSI 亮度和 ISO 9點亮度測試避開的圖片四角。避免因畫面暗角而無法反映畫面亮度的問題，CCB 流明能真實反映畫面的整體亮度。

色彩亮度

目前，我相信大多數(shù)消費者已經(jīng)意識到投影亮度的重要性，但因為 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)有一定的局限性，這使得一些制造商很容易使用測試漏洞，只追求白場亮度而忽略顏色。因此，投影制造商意識到消費者需要普及「色彩亮度」的概念。

「白場亮度」：關(guān)注投影的峰值亮度，指標(biāo)只關(guān)注畫面是否足夠亮，忽略了不同顏色的比例。ANSI在標(biāo)準(zhǔn)下，亮度測試只需要測試白場下的亮度，結(jié)果可能是白色圖片下的亮度值很高，但當(dāng)顯示豐富的顏色圖片時，亮度會下降。

「色彩亮度」：色彩亮度（Color Light Output，簡稱 CLO），關(guān)注紅、綠、藍三色光輸出的比例，關(guān)系到畫面的色彩亮度和透明度，如上圖所示。測試方法為：在 3 在由紅、綠、藍三原色塊組成的彩色圖片上，分別測量 9 一個區(qū)域(標(biāo)準(zhǔn)點)的照度值乘以投影區(qū)域獲得當(dāng)前圖片的照度，然后將三張圖片的照度取平均值，即顏色亮度。

目前，由中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布的中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所編制中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所編制發(fā)布的（SJ/T 11346-2015)成為評價投影儀性能的重要指標(biāo)，未來會有越來越多的投影儀加入。

極米的 CCB 亮度標(biāo)準(zhǔn)也考慮到顏色亮度，但測試方法不同。極米分別測試紅色、綠色和藍色 13 測試點照度，乘以投影面積獲得當(dāng)前圖片的照度，然后將三張圖片的照度取平均值，即獲得電影的顏色亮度 CCB 標(biāo)準(zhǔn)。

在 CCB 在標(biāo)準(zhǔn)下，只有當(dāng)色比(色比)=顏色亮度/白場亮度 100% 時間是符合標(biāo)準(zhǔn)的投影產(chǎn)品。

除顏色亮度外，極米 CCB 還增加了電影色彩亮度標(biāo)準(zhǔn)的正確性 D65 色溫和 Rec.709 色坐標(biāo)要求。因為有些廠家也會犧牲色準(zhǔn)和色溫來提高亮度測試結(jié)果。

【總結(jié)】：

「ANSI 亮度標(biāo)準(zhǔn)」：普及率最高，但漏洞最多，目前逐漸被取代。

「ISO 亮度標(biāo)準(zhǔn)」：更苛刻的國際通用標(biāo)準(zhǔn)更適合傳統(tǒng)燈泡電影。

「CCB 電影色彩亮度標(biāo)準(zhǔn)」：極米推出的家用投影亮度新標(biāo)，注重色彩亮度而不是白場亮度，強調(diào) 100% 色占比、D65 色溫以及 Rec.709 色坐標(biāo)規(guī)范。

（二）LCD 液晶面板與 DMD芯片

先說亮度參數(shù)，再談亮度參數(shù)。讓我們看看硬件部分。投影儀中最重要的硬件是光機，光機的核心部件是投影芯片，3LCD 投影成像依賴 LCD 液晶面板通過控制像素的透光率來實現(xiàn)明暗調(diào)節(jié)，因此液晶面板的像素點數(shù)是投影的物理分辨率。

而DLP 用于成像的投影是 DMD 芯片，DMD 芯片表面有數(shù)百萬個微型鋁反射鏡，每個微鏡代表一個像素點，微鏡的數(shù)量是投影儀的物理分辨率。

每個微鏡都可以偏轉(zhuǎn)一定的角度來控制光的反射方向。偏轉(zhuǎn)角度越大，圖像對比度越高，偏轉(zhuǎn)速度越快，圖像延遲越低。DMD 芯片的大小和微反射鏡的數(shù)量決定了圖片的清晰度和顏色效果。

理論上講 DMD 尺寸越大，投影質(zhì)量往往越好，但也有很大的誤解。事實上，同樣大小的 DMD，種類型號多，單憑 DMD 芯片的尺寸不能完全判斷投影的質(zhì)量。

下圖盤點了市場上主流投影使用的各種尺寸 DMD 存在于芯片中 DMD 芯片型號。一個可以找到 0.65 寸 DMD 芯片，就有 800P 和 1080P 所以說 0.65DMD 雖然芯片很大，但如果使用的話 DLP650LE 芯片的清晰度不如一個 0.47 寸 DMD芯片，甚至一個 0.33 寸 DMD 芯片投影。

因此，我們不能完全購買投影 DMD 為了判斷芯片的尺寸分辨率，有必要探索投影使用的型號是什么 DMD 芯片，然后做出判斷。以下是一張 2021 年 DMD 你可以根據(jù)這張圖來判斷芯片的性能梯度圖。投影使用的 DMD 芯片性能和最終可能的畫質(zhì)性能(注:因為 DMD 芯片只決定了投影畫質(zhì)的基礎(chǔ)，最終畫質(zhì)的好取決于光機的設(shè)計和最終光機量產(chǎn)的質(zhì)量控制性能。

一般來說，DLP 投影儀芯片主要有以下幾種，對應(yīng)于從低到高的投影配置，所以購買時一定要擦亮眼睛。

「入門」：0.23 寸的 DMD 芯片(微鏡數(shù)量:960×540）

「中端」：0.33 寸的DMD 芯片(微鏡數(shù)量:1280×720）

「高端」：0.47 寸的DMD 芯片(微鏡數(shù)量:1920×1080）

「旗艦」：0.65 / 0.66 寸的DMD 芯片(微鏡數(shù)量:2716×1528）

當(dāng)一些學(xué)生看到4K 為什么投影儀也用？ 0.47 寸的 DMD 當(dāng)芯片感到困惑時，這將給你一個科普的新概念——「XPR(像素位移技術(shù))」：

“通過XPR像素移位功能使微鏡以高速頻率順時針?biāo)胶痛怪蔽灰频剿膫€方向，從而實現(xiàn)4K分辨率。0.66 寸 DMD 芯片需要以 120Hz 對角線位移頻率(1次) 0.47 寸 DMD 需要芯片 240Hz 水平和垂直位移(2次)在四個方向上的頻率

而 3LCD 也采用了類似的技術(shù)，但抖動不是 DMD 微鏡而是將 1080P 分辨率的 LCD 液晶面板向?qū)蔷€移動 0.5 為了獲得垂直和水平分辨率的翻倍，最終實現(xiàn)分辨率的翻倍，達到 415 萬像素，但與真正的以上相比， 4K（830 萬像素)還有一定的距離，所以是準(zhǔn)確的 4K 的效果。

從最終效果來看，抖動后的畫面細(xì)膩度確實比原生好 1080P，但與原生相比 2160P 還有細(xì)微的差距，包括 DLP-抖 4K 效果略好 3LCD-抖 4K，畢竟抖動更多。雖然理論上 0.66 寸 DMD 芯片的 4K 投影儀成像效果更好，但也伴隨著更大的功耗和發(fā)熱問題，所以這取決于用戶如何選擇。