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家庭影院投影技术发展历程篇《上集》

没错!真正的转折点是1999年!我国家用投影机市场发展的酝酿潮出现的时间就是1999年。这一年是家用投影市场风云幻变的开始,也是整个局势转折的分水岭。话说在1999年以前,家庭影院的视频部分一直停留在CRT与背投电视的水平, 那时候80吋以上的大屏幕画面是富人的专利,家用的投影机别无选择只有CRT三枪投影机。CRT投影机的历史甚至可以回溯到上世纪50年代。然而直到二十世纪80年代,CRT投影技术才正式作为商业用途。当时,CRT投影机主要用在商务飞机上,进行录影带的播放。二十世纪80年代,该技术得到了长足的发展,应用领域也从飞机上,发展到会议室、教室和剧院。80年代中期,个人电脑快速发展,越来越需要向大量观众展示电脑中的文本和数据,这就对投影机提出了更高的技术要求。既要求提供能处理更高刷新率的电脑显示的数据投影机。在80年代中后期,随着计算机工作站和图形处理软件的广泛应用,也就相应地产生了能投影高分辨率图形和动画的图形投影机。而从1992年开始,很多公司开始发展和制造采用其他技术的投影机,包括LCD和DLP投影机等。从此CRT、LCD和DLP三足鼎立的局面开始萌芽。到1994年左右,三枪投影机就开始被极度的发烧友以及有钱人用于建立自己的家庭影院。

(一)CRT、LCD和DLP在家用市场成三足鼎立局面
    如果说1992年开始是CRT、LCD和DLP三足鼎立的局面开始萌芽。那么到了1995年,局面就开始慢慢改变。1995年,单片LCD投影机迅速崛起,开始在市场上销售,但由于单片结构在性能和色彩方面存在缺陷,所以1996年,改进了的3片式LCD投影机也开始投放市场,同年,第一款基于DLP技术的投影机也面世了,而且从那时起,DLP技术就开始向产业化迈出了步伐。DLP技术为投影机提供了更高的亮度、更高的分辨率、更轻的质量以及更低的成本为目标,在不断发展着。不过,在1996年至2002年之间,LCD投影机由于在性能和色彩方面表现出色,基本上代表了这个时期投影机产品发展的最高水平。与此同时,CRT开始走下坡路,不过需要说明的是三枪仍然垄断家用领域,而三枪投影机称霸的年代结束的真正时间要在2001年以后了,此乃后话。
   
(二)国内家用投影市场进入高速启动时期
   到1999年,这一年各投影机厂商开始有意发展中国的家用投影机市场,但当时中国的消费水准和消费者对投影机的理解,都不足以启动家用投影机市场,因此各投影机厂家后来也偃旗息鼓。这个时候,很多的家庭影院发烧友都是把商务用机移为家用,这种情况基本一直持续到2004年才有所减缓。闲话少说,当时家用市场不景的状况持续了一段时间,之后真正的转折点出现了,相信很多投影机爱好者都对松下AE100记忆犹新。当年AE100入市,在家庭影院市场溅起不小的波澜,其专为家庭影院视频播放而设计的诸多理念,例如成像核心的液晶片采用16:9的宽屏幕比例,放弃高亮度而追求高对比度,灯泡采用色彩表现丰富的宽频谱型号,短焦镜头设计便于在小房间实现大画面等,至今已成为主流家庭影院投影机有别于业务用投影机的重要技术特点。PT-AE100E使用的是0.7吋的16:9方式的LCD屏,象素为848×484,光度达700ANSI,对比度高达500:1,在当时可以说是把LCD投影机发挥至最高水平。LCD投影机的底层技术——液晶板一直只有Sony和Epson两家公司具备生产和研发能力,经过多年发展,液晶板技术日臻成熟。液晶板技术一直致力于提高性能和降低加工成本两个方面。在提高性能方面它主要是通过提高开口率来提高光效率,另外还采用微镜阵列技术来提高液晶板的透光率,降低显示图像的像素化,使图像更细腻。PT-AE100E使用的就是当时尺寸最小的0.7英寸的第三代D3液晶板。
 
    AE-100这部机器打破了三枪投影机的垄断局面,也撕开了国内投影机家用市场蓬勃发展全新的一页。随后德州仪器推出了第一代16:9 的HD1 DMD芯片,HD1 DMD(Digital Micro Mirror Device)芯片,微镜的旋转角度为10度,像数为1280 x 720,画面比为16:9,控制了画面的光晕(Halo Effect)效应。它的出现使人们感到震撼,720P的分辨率,16:9的电影画面,良好的亮度表现;特别是对比度,数码芯片可以使投影图像拥有令人惊讶的高对比度,使投影画面的细节尽览无疑。可以说,HD1 DMD芯片对于TI公司,对于DLP技术,对于家用娱乐投影机市场,都是有着重大意义的。当时DLP投影机就是这样以高阶家庭影院投影机之姿入侵这个新兴市场, Sharp Z-9000与Marantz 12S1成为当时的两大明星。也是这个时候,LCD与DLP两大阵营开始较上劲了。AE-100虽然优秀而且价格低廉, 但是其对比度与灰暗色阶的表达能力实在不怎么样, 常常黑灰分不清楚, 遇到暗色场景是一片蒙眬。而DLP阵营的Sharp Z-9000与Marantz 12S1虽然像素高(93万), 色彩表现度大大优于AE-100, 但是由于是第一代DLP家用投影机, 其问题也不少, 画面闪烁问题与色轮所造成的彩虹现象也让人不敢恭维。

    总体来说,在2002年,家用投影机市场正式进入全面高速启动时期,全球各大投影机厂商开始进驻家用市场。爱普生、索尼、三洋等也开发了一系列的家用机型。算一算,在2002年市场上,一共出现了10多款家用投影机产品,并且这些产品开始针对家庭环境的需求设计改善了相应的功能,如侧投功能(投影机放在侧面工作,不遮挡前面观众)、低噪音设计(让用户安静欣赏大画面的享受)、简便的面板操作、良好的散热技术(保障投影机长久稳定运行)等等。
(三)LCD与DLP激烈争霸的开始

    尽管技术上还有很多的不足,但是从此LCD与DLP激烈的两强争霸的局面就开始了。到了2003年初,两者为了争夺家用市场和订立标准,都不断在技术上进行改进。2003年,精工爱普生开发成功了面向投影机的第四代D4系列高温多晶硅(HTPS)TFT液晶面板。这种高温多晶硅液晶面板“HTPS D4系列”为了提高投影机的亮度,将用于在加电条件下保持液晶状态的电容器容量增加到了原来的4倍,大大提高了亮度、响应速度和对比度等。当时松下在AE-100大获成功以后就打铁趁热, 又推出改良版的AE-200, 将LCD投影机对比度进一步提高到700:1, AE-300达到800:1,再接着就是松下与三洋红透半片天的AE-500与Z-2 LCD投影机在家用市场上进行精彩的“表演”了。与此同时德仪的DMD芯片也获得改良, 1280x720的HD2更将对比度提升为2000:1以上。HD2“Mustang”DMD芯片比起上一代HD1 DMD芯片有多项革新,芯片微镜的旋转角度变为12度,图像分辨率保持1280×720,采用了由TIA/EIA-644定义的全新LVDS(Low Voltage Differential Signaling)数字介面标准,同时符合IEEE 1596.3,可以实现点对点数字成像,提高了图像的细致度和降低视频数字噪声。另外对光泄漏现象进行强化处理,在提高对比度的同时保持高亮度,使投影画面颜色丰富,细节明显。Marantz VP-12S2也是在VP-12S1基础上改进而成的,采用德州仪器公司HD2“Mustang LVDS”DMD芯片,分辨率为1280×720,对比度为2600:1,各个参数都针对着LCD机型毫不放松。
  到了2003年9月,德州仪器公司(TI)在Cedia展会上推出1280 x 720分辨率的 HD2+ DMD芯片。HD2+ DLP芯片是HD2 DMD芯片的升级产罚?.85英寸,同样具有1280 x 720的分辨率。技术改进之处在于:将微镜表明处理得更平坦,从而提高亮度,减少光散射,同时可以使得图像的黑色部分表现的更加完美;对比度有很大提高,理论上采用HD2+芯片的产品在全开/关状态下的对比度能够从2800:1提升到4000:1。另一点是在HD2+芯片中使用了新色轮,并且改变了ASIC控制器件中相关联的固件,HD2+ 芯片微镜的旋转角度为12度。同时,投影画面在一定程度上有效消除了‘晶格’效应。在整体投射效果上,一直困扰单片DLP产品的黑场下的图像噪音抖动现象可以得到明显的改善。
  到了2004年,第三代HD3 DMD芯片又来了,HD3 DMD芯片体积更为小巧,0.55英寸的体积可以有效的降低生产成本,它的分辨率为1280 x 720,微晶晃动角度为12度。这个时候,DLP阵营更将投影机分为四个等级, 854x480, 1024 x 576, 1280 x 720, 还有加强暗部表现的1280 X 720 HD2+与HD2+ DC3,整个DLP阵营来势汹汹, 从此在854 x 480这个等级BenQ与Optoma占据最大的市场, 其性价比让日厂无法追的上。1024 x 576的市场让Sharp Z-201占据, 其后为Mitsubishi的HC-900, Optoma, BenQ, Infocus. 1280 x 720的多强鼎立几乎你熟悉的牌子都进了战局。总体上看,2003年到2004年初,DLP技术在对比度方面开始抛离LCD技术,成为被广泛看好的未来技术终结者。
    预告:本文到此已经进入了LCD与DLP激烈争霸的局面,CRT已经在市场的边缘残喘,终归大势已去 。而另一方面,随着DLP的呼声渐高,局势似乎慢慢明朗起来。那么,究竟家用投影机市场能否顺利独立起来呢?与家用机型相近的商务机型又会否阻击家用市场的和平崛起呢?DLP阵营能否一直顺利保持优势呢?LCD又会否克服自身技术颈瓶迎头赶上呢?还有,两大阵营最新的技术斗争的方向又在哪里呢?……带着这一串串的问题,我们一起来看看《家庭影院投影机技术发展历程》的下集,或许在那里你可以找到问题的答案。

 

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