视频显示系统设计依据

•投影方式：分为正面投影屏幕（反射式）和背面投影屏幕（透射式）两大类。正投屏幕不受尺寸的限制（部分品牌可定制），但会受环境光的影响造成画面对比度的下降。光学背投屏幕画面整体感较强，不受环境光的影响，能正确反映信息质量，所以画面色彩艳丽，形象逼真，目前最大的单张光学背投幕有200英寸，有效图像范围宽4034mm×高3018mm。•设计之一：认识投影屏幕•正投屏幕分为以下几种：-弯曲屏幕（金属弧型幕），增益较大，视角较小，环境光可以较强，但屏幕反射的入射光在各方向不等，而且光聚焦产生的高温容易造成画面色彩的失真。-平面屏幕（玻珠幕/金属软幕/纯白幕）。平面幕增益较小，视角较大，环境光必须较弱；从质地上分为玻璃幕、金属幕、压纹塑料幕等。•正投方式具备节省投影空间、节省投资预算、对投影机镜头焦距无要求（任意投射距离）等优点，但在多媒体教学、演讲等应用场合，由于主持人站在屏幕与投影机之间，容易遮盖投影画面的内容，也容易被投影机的强光干扰。同时，投影机运行时产生的噪音也是不可忽视的问题。另外，正投方式受环境光干扰、与环境装修的谐调问题也是难以克服的缺点。•设计之一：认识投影屏幕正投方式时投影机运行产生的噪音和强光干扰，使演讲的整个过程都比较尴尬：演讲者必须不停的避免投影机产生的强光照射。投影机运行产生的强光干扰投影机运行产生的噪音干扰•音响系统设计时要有效提高语音的可懂性，必须采取有效手段遏制环境噪音；同样的道理，显示系统要提高图像信息的可看性，必须遏制环境光线的干扰，但是我们不能在黑暗的环境进行会议、培训或演讲。•背投影屏幕又有光学背投屏幕、散射型屏幕和软背投幕的分类，这几种成像原理不同的背投幕都克服了许多正投方式存在的缺点：投影机安装在屏幕背后的暗房，对装修不会造成失调，也屏蔽了投影机运行产生的噪音和强光，同时不容易受环境光的干扰等。•设计之一：认识投影屏幕背投方式避免了演讲过程的所有尴尬，但需要独立的暗房安装屏幕和投影机，对于建筑面积紧张的环境有一定的限制。•由于遏制了环境光线的干扰，背投方式很大程度提高了图像信息的可看性，而且我们不需要在黑暗的环境进行会议、培训或演讲。152.310622°141150背投方式避免了投影机运行产生的噪音和强光干扰101.1140.524.745.2119.11.8•结论一:金陵图书馆投影方式的确定虽然采用光学背投幕的优势非常明显,但现场环境只能采取大屏幕远距离投射,选择产品注意在屏幕前方环境光的控制.为了避免投影机产生的噪音及和装璜环境的协调,投影机的安装方式选用吊装.注意吊架的承重.选择幕布时尽量选用视角和增益合适的屏幕.•设计之二：屏幕的技术参数•屏幕尺寸：一般以屏幕的对角线物理长度来定义，通用单位是英寸（″）。•宽高比例：屏幕有电影屏幕、投影屏幕、金属屏幕等多种，根据应用范围的不同，屏幕的宽高比也有区别，常见不同格式的屏幕应用范围以及宽、高、对角线的关系如下表：应用范围NTSCSXGAHDTVLetterboxDigitalCine宽高比例4：35：416：91.85：11.89：1屏幕宽度屏幕高度×1.33屏幕高度×1.25屏幕高度×1.78屏幕高度×1.85屏幕高度×1.89屏幕高度屏幕宽度/1.33屏幕宽度/1.25屏幕宽度/1.78屏幕宽度/1.85屏幕宽度/1.89•应用说明：4:3格式是最为常见的比例，包括：NTSC电视标准、VGA（640×480）、SVGA（800×600）、XGA（1024×768）、SXGA+*（1365×1024）、SXGA+**（1400×1050）、UXGA（1600×1200）、QXGA（2048×1536）。5:4格式的常见应用主要是SXGA（1280×1024）。16:9格式是HDTV的标准：720p（1280×720）、1080i/1080p（1920×1080）。1.85:1格式主要应用在宽银幕电影。1.89:1格式主要应用于数字电影（2048×1080）。•结论二:金陵图书馆屏幕比例的确定考虑到业主的实际需求,一般采用4:3比例的屏幕即可•设计之三：了解主流的投影技术•基于投影机的光学技术系统不同，主要分为：-CRT投影机：阴极射线管投影机，俗称三枪机，是技术最成熟、效果最完美的显像技术之一，发展历史超过一百年，广泛应用于电视机、监视器、扫描仪、示波器、投影机等各个显像领域。-LCD投影机：液晶投影机，驱动机芯主要生产厂家是日本EPSON。-DLP投影机：数字光学处理投影机，美国德州仪器【TI】专利技术。-D-ILA投影机：直接驱动图像光放大投影机，日本JVC专利技术。EPSON三片LCD商标德州仪器DLP商标•设计之三：了解主流的投影技术•DLP投影机的成像原理：DLP成像的技术原理DMD芯片制作的精密程度-当DMD芯片与数字视频或图像信号、光源和投影镜头彼此协调之后，显微镜可将全数字图像投射到屏幕或其他表面上，DMD及其外设的电子器件称之为DigitalLightProcessin™技术（DLP-数字光学处理）。-每一种DLP™投影系统的核心是光学半导体，即数字显微镜装置（DMD芯片），由德州仪器公司于1987年发明。-DMD芯片可能是岂今为止最先进的光电开关器件，含有130万个规则排列、相互铰接的微型显微镜，每个显微镜的大小仅相当于头发丝的五分之一。•设计之三：了解主流的投影技术•DLP投影机的技术优势：-全数字技术的应用，使图像灰度可以获得更加平滑细腻的效果，消除阶梯过渡现象：DLP的成像灰度LCD的成像灰度DLP的成像灰度LCD的成像灰度-光反射优势：反射式DMD器件的应用，使成像器件的总光效率达60%以上，高于透射式LCD投影方式，对比度和亮度的均匀性都非常出色。-超长寿命：DMD芯片的寿命长，不存在LCD投影机由于高温工作环境而出现液晶板老化等问题。DMD芯片的一百多万个微镜虽然高速转动，但不影响微镜的可靠性。-逼真显示效果：切换速度快，没有图像拖影和停滞，方形像素结构，像素充满度达到88%，图像锐利、清晰度高。•结论三:金陵图书馆投影技术的确定考虑到DMD芯片的寿命比LCD使用时间长,维护服务成本低,而且采用DLP技术的投影机在对比度和亮度的均匀性上要比LCD性能优异.建议采用BARCODLP技术的投影机.•图像面积的设计：•设计之四：投影机与屏幕的设计-选择最佳的屏幕尺寸没有标准限制，主要取决于使用空间的面积，和观众座位的多少及位置的安排。-首要的规则是选择适合观众的屏幕，而不是选择适合投影机的屏幕，也就是说要把观众的视觉感受放在第一位，下面是选择屏幕尺寸方面的几点经验参考：理想的视像方位是图像高度的4倍，最短的视像距离应该不小于2倍图像的高度，最远的视像距离应该不超过8倍图像的高度，建议视像距离为图像高度的4~6倍。为了获得良好的信息可读性，视距不应该大于字符高度的200倍，理想的屏幕尺寸和视像距离也取决于投影机的真实分辨率：对于XGA（1024×768），最远的视像距离不应该超过6倍图像的高度对于SXGA（1280×1024），最远的视像距离不应该超过4.5倍图像的高度对于SXGA+（1400×1050），最远的视像距离不应该超过4.4倍图像的高度对于UXGA（1600×1200），最远的视像距离不应该超过3.8倍图像的高度•设计之四：投影机与屏幕的设计屏幕照度是由投影机直接提供，最终影响屏幕照度的因素主要来自环境光的干扰和投影机的光输出功率。由于投影机的亮度输出与价格成正比，这就要求我们能结合各种应用的环境，提供最低的屏幕照度要求。根据比利时Barco公司的设计经验，各种应用环境要求最低的屏幕照度如下：应用环境一般环境照度最低屏幕照度阅读、笔记、控制室2Lux350Lux会堂、礼堂5Lux500Lux会议室、演播厅45Lux750Lux办公室、销售点500Lux1000Lux白天户外应用10000Lux10000Lux•屏幕最佳照度的设计：•投影机亮度的设计：•设计之四：投影机与屏幕的设计重点：在屏幕面积一定的情况下，选择投影机的合适亮度受多方面的因素影响，没有规定多大的屏幕一定要多亮的投影机，取决于不同的投影方式、环境亮度以及预期标准。正投方式时，合适的投影机亮度可以通过下例公式进行简易计算：投影机亮度=图像面积×环境照度×对比度系数×屏幕增益的倒数上述计算公式作为一种设计参考，早期受技术限制投影机亮度偏低，在目前很多明亮的环境下应用标准会略微低了一些。对比度比值是描述环境照度与屏幕照度的一个对比系数，根据使用环境和要求不同，标准也有差异，见下表：应用环境对比度系数黑白文字模式2800×600文字模式41024×768256真彩161024×768全彩和视频20电影标准100•结论四:金陵图书馆投影机与屏幕的选择•图像面积的设计：•屏幕最佳照度的设计：•投影机亮度的设计：按照图象显示分辨率一般为1024×768,最远的视像距离为屏幕高度的8倍,在24m左右的位置观看采用200”的电动屏幕(以上依据还需根据现场调整).根据厂家经验的推荐一般会议室环境照度在45Lux,最低屏幕照度在750Lux即可.投影机亮度=图像面积×环境照度×对比度系数×屏幕增益的倒数亮度=4×3×45×20×1/1.5=7200当打200寸幕,对比度在20:1,屏幕增益在1.5时,在环境照度为45LUX时,投影机的亮度在7200即可,留一定允余量9000流明完全可以满足现场要求.投影距离：•通常在指定图像面积的情况下，投影机镜头与投影幕之间的投射距离，由于各种镜•头的长度不同，会给工程安装的精确定位带来不便（特别是使用定焦镜头的时候）。•所以有些专业的厂商可以通过软件进行精确的计算，投影距离以LCD板为基准，通过•软件的修正，投影距离以屏幕到投影机机身的距离为参考。•投影机的术语含义screenSLMR9+/R12+withTLD(HB)5.0-8.0Minimumprojectordistance18.2mH=3mMaximumprojectordistance29.2mW=4mref.outeredgefrontcoverBarcoSLM-R9+/R12+投影200英寸屏幕的距离(BARCO专用软件的精确计算)•结论五:金陵图书馆投影机安装距离的确定(根据现场要求可做调整)投影机安装方式：•投影机的安装方式分为吊顶安装和桌面安装，商务型（便携式）投影机一般要求投影机镜头的水平位置与屏幕的上沿或下沿位置在同一平面，投影机镜头的垂直位置与屏幕的中心点在同一垂直线。•专业型投影机由于具备镜头位移功能，所以投影机与屏幕中心的水平、垂直位置具备很大的偏离范围，即俗称的在轴和离轴投影方式。•投影机的术语含义图例:BarcoIQ投影机具备在轴到110%离轴无失真偏离•结论六:金陵图书馆投影机安装方式的确定因为SLM系列DLP投影机的投影方式都是0%在轴和120%离轴,故安装方式非常灵活Barco三片DMD投影机SLM-R9+和R12+主要参数SLM系列DLP投影机主要技术参数•DMD芯片：3×0.95″DMD•画面尺寸：1.8~15米宽，对角100~740英寸•亮度：SLMR9+—9000ANSI流明SLMR12+—11500ANSI流明•分辨率：1400×1050•全屏亮度均匀性：85%•峰值对比度：SLMR9+—1700:1SLMR12+—1500:1•投影方式：0%在轴和120%离轴•镜头调整：电动无失真水平/垂直偏移•增强功能：动态画中画视频处理：2路可设置视频图像淡入淡出或无缝信号切换特技功能快速安装、更换镜头结构•典型应用：会议室、会展、控制室、拼接屏、主题公园、水幕电影、租赁等。Barco三片DMD投影机SLM-R9+和R12+主要参数对比SLMR9+SLMR12+ANSI流明900011500亮度均匀性90%85%标准对比度800：11000：1高对比度模式1600：11500：1光学系统密封3×DMD™非密封3×DMD™真实分辨率1400×10501