一年一篇老皇曆，翻翻轉轉之後，大屏君在投影圈浪蕩快20年的經驗居然不管用了——因為，從CES2017展會開始，激光電視要搶工程投影機的飯碗了。
效果好壞取決於對環境光的對抗
CES2017展會上，極米展出了120英寸雙色超級反射式短焦激光電視產品，主要亮點是雙色激光＋超級短焦＋5000流明的亮度。對，你沒看錯，亮度是5000流明。無獨有偶，作為激光電視最早的倡導者，海信也拿出了最新實力作品：雙色4K激光——其亮點之一則是360尼特的實際屏幕亮度，較目前市場主流產品亮度高50％左右。
屏幕實際工作亮度達到360尼特，對於高級抗光幕而言，往往意味著100英寸需要4300流明的亮度，如果是120英寸屏幕則需要6000＋的亮度。假設海信等業界品牌真的要推出140英寸的高亮激光電視，則激光電視亮度將直逼8500流明。
看看這些亮度指標，5000－8000流明，這還是家用投影嗎？這都趕上現在很多工程投影機的水平了！大屏君可清清楚楚的記得十三四年前，家用投影還在800或者1000流明的標準上努力。那麽，問題來了，激光電視真的需要這麽高的亮度嗎？
激光電視的亮度如何定義：
對這個問題的回答，大屏君覺得首先必須搞清楚什麽是投影機的亮度，什麽是實際投影畫麵的亮度（後者即是海信所說的屏幕亮度360尼特）。
在市場上可以廣泛看到的投影機產品“標示”的亮度即是投影機亮度。用最簡單的詞匯解釋，這個亮度可以稱為“理想值”。什麽是理想值呢？即在理想工況下、理想環境下，抽測抽檢得到的亮度指標。
大屏君願意對“理想工況下、理想環境下，抽測抽檢”三個概念做更為具體的說明：
所謂理想工況是指，投影機全新產品、電氣性能處於最佳工作狀態；同時，不考慮最佳成像效果、盡可能將亮度等指標調節到最高值時的產品亮度狀態。所謂理想環境則包括，零環境光、屏幕反射率100％、標準測定需要的60英寸畫麵以最短距離在真空條件下投射、亮度檢驗和測試設備靈敏度和準確度極高。——對於這兩個“理想”條件，相信讀者已經明白：這是現實使用中不可能出現的狀態。
而對於“抽測抽檢”的理解則應該包括如下含義：首先，投影機標稱亮度是一個概率範疇的中間值，而不是具體這台機器的效果。第二，既然是抽測抽檢得到的概率值，那麽就有誤差允許範圍。早期投影市場這個誤差空間可能高達±20％，即一個型號的產品，亮度差距最多有4成。現在的產品亮度差異分布更小一些，基本能做到在±10％以內——即，一台標稱3000流明的產品，亮度可能是2700－3300之間的一個值。
通過以上說明，讀者可以看到，所謂的投影機標稱亮度是一個非常非常苛刻條件下得到的“盡可能大”的參數：與此對應的則是“實際投影畫麵的亮度”。影響實際投影畫麵亮度的條件很多：例如投射畫麵的大小、投射距離的遠近、屏幕的反射率與可視角度、投影機的調節狀態、投影機光學係統和光源係統的工況、甚至投影機的電源係統的穩定性，鏡頭上的灰塵都能巨大的影響實際投射亮度。
此外，大屏君要特備指出：即便是在投射條件比較優越的環境中，人的眼睛也會開“亮度”玩笑。即環境亮度高的時候，視覺上總是感覺畫麵亮度不足。這是視覺對“對比度損失”的理解偏差，也是瞳孔光圈效應和感光細胞感光物質合成速度、視覺信號傳遞神經元敏感閥值調節的結果——即，環境光是“感知亮度”的一大殺手。
綜合了以上因素，大屏君可以給出如下結論：即投影機標稱亮度和消費者真正應用的時候可以感受到的亮度相差“可以非常巨大”。其中，僅僅“理想的100％”反射屏幕和“零環境光”，就是“要命問題”。更何況，到了激光電視時代，產品特備強調“高對比度的屏幕”＋“明亮環境光”下的工作呢？
效果好壞取決於對環境光的對抗
“高對比度的屏幕”＋“明亮環境光”這個工況條件，就是激光電視需要“高亮度”的原因。因為，3000流明雖然是一個很高的亮度數值了，但是實際工況中的“亮度損失”是一個大問題。事實上，對抗環境光是所有顯示設備的公共課題，為此顯示係統付出的代價也是巨大的。
例如，以液晶和OLED這等平板顯示產品、自發光係統為例，他們的屏幕有一個結構叫做“上偏光片”。從成像角度看，這個偏光片是不需要的（液晶成像必須依賴下偏光片，OLED顯示則可以沒有偏光片）。但是，為了有效對抗環境光，這些設備還是加上了“上偏光片”（其中，OLED產品主要采用圓偏光片產品）。
對於液晶顯示，“上偏光片”的工作過程是：外部的環境光照射上之後，隻有50％透過，其餘被吸收；透過的50％環境光偏振方向剛好滿足液晶分子的開關條件——即隻有打開光路的、呈現明亮畫麵液晶結構處有反射光，其他部分則繼續被吸收。對於OLED屏幕采用的“圓偏光片”而言，透過偏光片的50％的光線中的大部分，會在被麵板底層反射的前後經過兩次四分之一波長偏振調整，調整後的偏振光偏振極性調轉，被偏光片再次吸收，大部分不能反射出顯示麵板。
平板顯示係統利用上偏光片結構，實現了大部分環境光線被吸收，而不是反射。但是，顯示設備自身發出的光線也要經過這些光學結構。這一過程中產品也付出了很大的亮度代價。對於OLED屏幕而言，這個結構層直接損失至少一半的理論亮度。對於液晶顯示，上下偏光＋彩色濾光膜兩個光學過程就已經損失70％的背光亮度。當然，這些代價是值得的——由此得到的效果則是更為純正的黑色，即便是光照下也能呈現極高的對比度。對於投影顯示而言，後者則是最大的“傳統弱點”。
但是，投影人也有自己的“抗環境光”絕技，這就是高對比度屏幕。大屏君覺得，好的“高對比度屏幕”至少決定了投影顯示係統整個性能的50％。
這項投影絕技的原理和平板顯示的偏光片不同：平板顯示是自發光係統，畫麵光線和環境光線方向相反，正好利用偏光片技術，犧牲部分亮度來實現高對比度。但是，正投影係統的畫麵光線和環境光線方向相似，這個時候，吸收環境光的手段就不能用偏光係統了。
事實上，抗環境光的高對比度屏幕主要有兩個核心技術：第一是區分方向的反射。尤其是對於超近距離的反射式短焦投影機，可以認為畫麵光線和大多數環境光線都成一定的角度。光學投影幕利用這個角度來區分環境光線和畫麵光線——即菲涅耳棱鏡結構，實現對投影機位置對麵一側和垂直屏幕攝入光線的高度吸收和反光看方向大角度反射。當然，這種區分畫麵和環境光線的技術，不是非常準確。即在區別吸收反射環境光的時候，會漏掉一部分環境光（至少30％），也會損失一部分畫麵亮度。
再此技術上，抗環境光高對比度屏幕還有另一個技術：即整個屏幕塗覆吸收層。這個技術的原理是，投影機投射的畫麵光線總是比環境光線亮很多。屏幕均衡吸收環境光線，如果吸收比是70％，畫麵光線所剩餘部分還很亮，但是環境光線剩餘部分已經比較暗。
以上兩種技術結合，抗環境光投影幕可以輕鬆做到排除85％的環境光線幹擾，好一些的屏幕甚至做到90％的抗環境光。不過，由此帶來的代價與平板顯示的抗環境光則是一樣的：大量的亮度損失——甚至損失比例超過OLED平板產品的50％，達到七成以上的亮度損失。且抗環境光效果越好，亮度損失越高。
理想的激光電視必須亮度很高
如果結合考慮到投影機投射整個外光路的效率問題，在激光電視上，就會出現屏幕可見亮度效果的瓶頸。這就是開頭大屏君說的，如果在120英寸屏幕上長期穩定實現可視360尼特的顯示效果，投影機則需要6000＋的亮度。兩個數據為何差別這麽大呢？因為前者是實際效果，後者則是“60英寸畫麵上的理想”測試值。
但是，從投影顯示的未來講，大屏君覺得，激光電視的發展對高亮度的需求一定會加碼。理由有三個。第一，畫麵更大自然需要更高的亮度，例如，120英寸畫麵比100英寸麵積大了44％，140英寸幾乎是兩個100英寸畫麵的大小——即140英寸畫麵的主機亮度最少也是100英寸主機的2倍，才能保障亮度效果一致。
第二，激光電視需要實現與液晶和OLED相當的畫麵亮度效果。現在激光電視大多數在抗光幕上的亮度隻有200尼特到250尼特——這個指標隻是液晶和OLED的最低標準。後者一般會強調400＋尼特的亮度效果。這就需要激光電視的亮度指標再提升一個檔次。
第三，激光電視雖然采用抗光幕技術，但是受製於對比度和亮度兩個參數的平衡，以及主流的投影機3000＋亮度的技術條件，其抗光效果還不是很理想。而在極限條件下提升畫麵的抗光效果，激光電視係統對主機亮度的額外損耗也就會更多。
以上三個方麵聯係在一起決定了：140英寸的、對比度和亮度效果都較為理想，接近液晶電視機視覺亮度水平的激光電視主機，至少要保持8500流明的亮度。對於主流的100英寸激光電視，4300＋的亮度，會是“好效果的門檻”。
當然，有人會批評大屏君：你這個是理想的提法，但是現實很殘酷……一個事實是，家用投影機這麽多年來都沒實現這麽高的亮度，即便是工程機，8000＋的亮度也是“高級品”了。
對此，大屏君卻要說：1．如此指標很有必要。這是激光電視家用和明亮條件下、白天光照下應用效果的基礎保障。2．有了激光技術，此前關於投影機亮度的重重不利因素都在漸弱。
激光光源有條件開啟投影高亮平民時代
大屏君認為，阻礙傳統家用投影亮度提升的關鍵障礙不是做不出高亮度產品，而是高亮產品難以保障很好的色彩分辨率、全壽命成本和全程效果。君不見汞燈的高亮工程機很多嗎？——高亮其實沒有想象的那麽難。但是，汞燈高亮之後，壽命大幅下降，需要不斷換燈泡，這是成本問題；高亮的汞燈產品色彩表現力比較差，這是家庭影院效果問題；高亮的汞燈係統不斷的在“亮度衰減——更換燈泡”中循環，缺乏全程性的效果穩定性。這些問題在特種工程應用中，可以用成本和維護來克服，在家用、商用和教育市場中則是致命問題。
但是，激光時代，激光天然是純色光源，顯色性能無與倫比，且純度與亮度無關；激光是長壽命光源，隻要溫控得力，亮度與壽命沒有必然關係；激光是高穩定性光源，即便壽命期內亮度衰減三四成，色彩顯示能力也不會弱化，色彩純度依然如初——以上三點正好克服了傳統汞燈家用投影機高亮化後的“種種弊端”。
同時，大屏君要特別指出激光的另一個優勢：即激光是高亮光源。一方麵，激光的能量密度高、體積小，可以采用多光頭實現更高亮度；另一方麵，半導體激光器件技術還在快速進步，同等功率的激光光源，三年來的亮度提升了大約30％，未來還會大幅提升。
這些特點決定了“激光時代”“家用投影”能夠在避免一係列負麵影響的背景下實現“高亮”。而高亮之後則可以配合更高吸收比的抗環境光屏幕，實現明亮光線環境下更高的“畫麵視覺亮度”和“畫麵視覺對比度”。
大屏君覺得，“抗光技術”無論是哪種方式（平板電視的偏光片、光學幕布的反射、黑色係幕布的吸收）都會麵臨如下問題：即抗環境光就要犧牲亮度。抗環境光的目的是避免色彩失真並提高視覺對比度，這樣“高效益收入”必然決定“投資不小”。這個投資就是“更高的亮度”。事實上，更高的亮度不僅僅是激光電視現在的技術追求，也是OLED電視和液晶電視的追求，也曾經是已經消失的CRT電視和等離子電視的追求。
顯示產品首先是發光係統，發光係統的根本就是要“更亮”——隻有更亮的基礎能力，才允許在其之上做更多其他技術性能的要求。大屏君因此說，激光電視高亮化，或許是未來三年的一個競爭焦點。3000亮度隻配80＋英寸屏幕，4500成為百寸幕的入門，更大的畫麵則需要更高的亮度——甚至這一趨勢會溢出激光電視行業，成為整個激光顯示產業的特征：因為隻要是顯示，都需要好的效果；好的效果則離不開亮度、對比度、抗環境光這三個要素。
2017年CES展會，極米和海信的動作就是這個過程的開始。未來的投影不要說“工程才高亮”，而是要說“亮度不高何談效果”。另一方麵，大屏君也預測“抗光幕會越來越火爆”：因為，亮度上不去，抗光幕就沒有用武之地；沒有抗光效果，高亮投影機也效果乏味！
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