淺談3M Vikuiti超近距投影技術(shù)及其應(yīng)用
更新時(shí)間：2009-3-19 9:28:27 編輯：羽彤 文章來(lái)源:中國(guó)投影網(wǎng) 調(diào)整文字大小:【
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近年來(lái)，由于投影技術(shù)的發(fā)展以及制造成本的降低，前投式投影機(jī)迅速進(jìn)入商業(yè)、教育以及家庭，成為演示或家庭影院不可或缺的重要設(shè)備。但是，普通前投式投影從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，雖然在投影屏幕幅面上具有優(yōu)勢(shì)，但也存在一定缺陷，比如，投影距離的要求使得小空間的應(yīng)用場(chǎng)合受到限制。因此，許多投影廠商試圖推出各自的特殊短焦投影技術(shù)來(lái)改進(jìn)，其中，美國(guó)的3M公司推出“Vikuiti超近距投影技術(shù)”屬于此類(lèi)技術(shù)中的佼佼者。
傳統(tǒng)的長(zhǎng)焦投影為正軸投影，即投影機(jī)的位置必須放置在屏幕的軸心方向上，否則，由于投影到屏幕上下邊距離的差異，會(huì)導(dǎo)致亮度、聚焦、形狀以及色散等各方面的差異，無(wú)法獲得均勻一致的影像。然而，投影機(jī)放置在軸心方向時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致使用者的不便，比如演講者的陰影會(huì)投射在屏幕上，或演講者的眼睛會(huì)受到投影機(jī)強(qiáng)光傷害，等等。一些廠家為了提供近距離大畫(huà)面投影采用了廣角鏡頭，但普通廣角鏡頭在獲得較大畫(huà)面的同時(shí)，在以上幾個(gè)指標(biāo)上反而使畫(huà)面質(zhì)量下降。
3M的Vikuiti超近距技術(shù)為上述問(wèn)題提供了很好的解決方案。所謂超近距，顧名思義，即投影光路大幅靠近投影屏幕并因此而偏離屏幕軸心方向。應(yīng)用超近距的特殊投影機(jī)可以被放置在屏幕的上方或下方大幅偏離軸心的位置，在大約75公分的距離內(nèi)即可以投射出60－80英寸的影像，并且影像在亮度、聚焦、形狀以及色散均勻性等指標(biāo)上提供滿(mǎn)意的品質(zhì)。
Vikuiti超近距的技術(shù)難點(diǎn)首先在于鏡頭的非對(duì)稱(chēng)聚焦，即鏡頭平面上的每一個(gè)點(diǎn)（理論上每個(gè)點(diǎn)是無(wú)限小的）的焦距都是不同的，并且焦距的變化必須根據(jù)鏡頭到屏幕距離的不同存在精確度非常高的連續(xù)性，才能保證投影到屏幕時(shí)整個(gè)平面都能清晰聚焦。其次，Vikuiti超近距投影技術(shù)不使用任何程度的數(shù)字形狀矯正，比如當(dāng)前投影機(jī)流行的數(shù)字梯形矯正功能。數(shù)字矯正能夠獲得較為滿(mǎn)意的矩形畫(huà)面，但同時(shí)不可避免地導(dǎo)致畫(huà)面點(diǎn)陣的嚴(yán)重鋸齒，這一點(diǎn)對(duì)于追求質(zhì)量的發(fā)燒友來(lái)說(shuō)是絕對(duì)不能接受的。此外，畫(huà)面亮度的均勻性也是非常重要的指標(biāo)。某些廠商宣稱(chēng)其普通投影機(jī)可以達(dá)到80％甚至95％的均勻性（指畫(huà)面中心與邊緣的亮度比值），但實(shí)際測(cè)試往往只能達(dá)到60％左右。在偏軸投影時(shí)，這個(gè)問(wèn)題更嚴(yán)重，因?yàn)楫?huà)面近距點(diǎn)和遠(yuǎn)距點(diǎn)的距離比值可以超過(guò)一倍，而光線的衰減和距離是成反比的，因此，普通投影機(jī)在偏軸投影時(shí)可能均勻性會(huì)低于25％，這樣的亮度差異連肉眼都能清楚的察覺(jué)。而Vikuiti超近距技術(shù)通過(guò)光源的亮度差異來(lái)獲得亮度補(bǔ)償，即通過(guò)改變內(nèi)部DMD數(shù)字光引擎的反射效率均勻性來(lái)平衡最終的投影畫(huà)面亮度，達(dá)到令人滿(mǎn)意的效果。最后，3M超近距鏡頭的色散性能也通過(guò)精確的鏡面設(shè)計(jì)得到了很好的控制，使得波長(zhǎng)不同的有色光能夠最大限度的聚集到相同位置，避免了明顯的紫邊或黃邊，從而進(jìn)一步提升了畫(huà)面的分辨率。
設(shè)計(jì)這樣的光路除了需要單一技術(shù)的精確性以外，整個(gè)光路的配合程度也極高。由于鏡頭焦距和光引擎亮度的非對(duì)稱(chēng)性，一旦某個(gè)位置的細(xì)微偏差都會(huì)導(dǎo)致最終投影質(zhì)量的大大降低。這就要求整體設(shè)計(jì)的精密協(xié)作。3M公司為Vikuiti超近距技術(shù)投入巨資，聯(lián)合德州儀器（TI）和卡爾蔡司（Zeis）共同研發(fā)，其設(shè)計(jì)過(guò)程經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的精密計(jì)算和測(cè)試，最終獲得了各項(xiàng)光學(xué)指標(biāo)的最佳平衡。
與其他超短焦技術(shù)不同，Vikuiti超近距投影技術(shù)整合度相當(dāng)高，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的光路聯(lián)為一體，使得未來(lái)設(shè)計(jì)和制造超小型短焦投影機(jī)成為可能，屆時(shí)，投影空間將再不成為局限，比如，超近距投影機(jī)可以放置在起居室的電視柜上，在屏幕或墻面上產(chǎn)生60－80英寸的巨幅畫(huà)面。
3M公司目前已經(jīng)將超近距技術(shù)應(yīng)用與其旗艦產(chǎn)品－數(shù)字交互演示平臺(tái)。這是一個(gè)面向高端用戶(hù)的豪華一體化集成互動(dòng)演示產(chǎn)品，已經(jīng)在軍隊(duì)、政府、教育、商業(yè)等領(lǐng)域獲得大規(guī)模的應(yīng)用，其超近距技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)獲得了用戶(hù)的一致好評(píng)。據(jù)悉，3M公司已經(jīng)開(kāi)始超近距技術(shù)在家用投影應(yīng)用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，即會(huì)有適合家庭的產(chǎn)品投放市場(chǎng)，屆時(shí)，用戶(hù)將能夠通過(guò)輕便易攜帶的超近距投影機(jī)獲得超大屏幕的豪華影音享受。
在互動(dòng)投影演示中使用不同技術(shù)的對(duì)比
使用Vikuiti SCP技術(shù)的DMS800效果
使用傳統(tǒng)投影機(jī)效果
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