家用投影仪简史:从大片专用演变成“家用电视”

家用投影仪简史:从大片专用演变成“家用电视”

Napoleon Chan / 2023-03-03 09:45118754

在近几年,投影仪(投影机)再次出现在中国家庭当中,它的身影不仅出现在客厅,甚至出现在卧室。液晶电视的大尺寸化、价格走低被认为是一项杀手锏,不仅击败了等离子电视,也让本来处于客厅边缘地位家用投影仪快速走向消亡,那到底是什么因素导致近年家用投影仪再次崛起的呢?

LCD与DLP之争

在2000年前后,家用投影仪已经开始在中国一二线城市、沿海地区的家庭中普及,相比当年大屁股电视,也就是CRT电视投影仪优势非常突出,它能够轻松实现100英寸,而CRT受限于阴极射线管原理尺寸难以做大,后期CRT电视尺寸在30英寸左右,即使最大的CRT电视索尼KX-45ED1也不过45英寸,投影仪屏幕面积是CRT电视好几倍。

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不过当时投影仪缺点也相当明显,虽然已有投影仪使用效率更高、亮度更高的激光光源,但是受限于成本,大多投影仪依然是基于高压汞灯光源,亮度不够高,容易老化造成亮度降低、偏色,而且使用的是长焦镜头,投影仪被安装在天花板下,距离投影幕布至少有2、3米距离,投影画面容易受到日光甚至是灯光的干扰,这两个关键因素决定了投影仪是一个“夜猫子”。因此大部分家庭会为投影仪配备一块伸缩式幕布,夜间或是在拉上窗帘的白天里观看电影大片,预算充足的家庭会把地下室改造成以投影仪+多声道音响为核心的家庭影院。

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在当时投影仪就是为了电影大片存在的,画质好坏自然成了投影仪竞争的焦点,从技术上看家用投影仪分为以索尼、爱普生两家日系品牌主导的LCD投影仪,以及TI德州仪器为核心、众多品牌加盟的DLP投影仪。

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爱普生3LCD投影仪5040UB

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3LCD

LCD投影仪原理很简单,我们都知道LCD电视、LCD显示器是通过液晶分子偏转来控制通过RGB三原色子像素的亮度,进而显示出彩色图像的。而LCD投影仪使用的是一块小尺寸、高像素的LCD面板,高压汞灯发出光线经过汇聚后通过LCD面板,最后被镜头放大并投射出去。LCD投影仪结构简单,但是色彩等表现不佳,于是后来出现了3LCD方案,它使用了三片LCD面板,对应RGB三原色,工作时光线先被分离成RGB三原色光,然后再通过对应颜色LCD面板,成像后通过棱镜汇聚成彩色图像,最后投射出去,因此色彩、对比度大幅度改善。

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DMD芯片

DLP投影仪结构更为复杂,它的核心是TI出品的DMD芯片,属于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统),表面密密麻麻排列了海量铝制反光镜,控制反光镜偏转角度即可控制反光光线的强弱,进而组成一幅黑白图像。为了实现彩色显示,DLP使用了色轮过滤白光,产生RGB三原色光并顺序投射到DMD芯片上,因此DLP产生的是RGBRGBRGB不断循环的单色图像,但由于刷新速度很快,人眼与大脑会自动把三幅RGB图像合成为一幅彩色图像。如果想进一步提升DLP投影仪效果,可以使用3DMD芯片结构,但由于成本关系,一般只有影院级投影仪采用此方案。

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LCD投影仪诞生于1984年,在2000年时技术已经成熟,3LCD方案色彩表现好、对比度高,但是由于LCD是有机材料,无法承受高温,需要引入复杂主动散热系统,造成光学系统难以密封,容易画质下降、产品老化,而且有些LCD投影仪画面存在晶格问题,非常影响观感。DLP投影仪诞生时间晚,直到1997年才问世,但它对比度高,DMD芯片耐高温因而采取封闭式光学,大大缩小产品,整体成本较低,加上TI采用开放的策略,DLP投影机迅速获得业界支持。但是单片DMD采用了色轮,色彩表现不如3LCD,甚至中低端产品会产生彩虹效应,而且DMD芯片天生分辨率低,高分辨率不得不靠“抖”,因此家用机市场3LCD与DLP谁都没有决定性胜负。

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Optoma短焦DLP投影仪GT5500

其实除了LCD和DLP投影仪,当时市场还有一种技术——LCOS,它是有点类似在LCD上安装铝反射镜,从LCD投射成像变成反射成像。优点是画质好、体积小,但是加工复杂、成本低,没有成为主流。

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索尼3LCOS投影仪HW55ES

投影仪再次崛起

投影仪刚开始在中国家庭普及就遇上了一个强劲对手——LCD电视,它虽然画质不如PDP电视,但是不仅成本较低,容易实现大尺寸,而且得到中韩政府大力扶持,因此很快淘汰了CRT电视,获得客厅的C位。在客厅电视屏幕变大,减缓了消费者对投影仪需求,加上投影仪使用不便、价格高昂,投影仪的路反而越走越窄了,直到近几年才再次崛起。

投影仪再次崛起关键新兴投影仪制造商对家用投影仪进行了定位,在CES2014上海信首次展示了激光电视。其实激光电视并非传统意义上的电视,它核心是一台短焦激光DLP投影仪,相信玩摄影的朋友都知道当镜头焦距越短,镜头视角就越广,反过来在投影仪上短焦镜头能够近距离投影出大画面,能够减少投影仪镜头到幕布的距离,减少环境光对投影画面的干扰。同时激光电视使用了专用的菲涅尔幕布,针对投影仪的投射角进行优化,进一步减少环境光对投影画面的干扰,加上激光电视使用的是激光光源,亮度大幅度提升,亮度能够达到三四百尼特,让激光电视能够在白天使用。此外激光电视搭载了安卓智能操作系统与立体声音响,让用户使用起来更加简单。至关重要一点是,2014年液晶电视主流尺寸介于50英寸左右,售价在2万元左右的100英寸激光电视无论是屏幕面积,还是每平方米售价都非常突出,慢慢开始走红。

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海信激光电视

从激光电视诞生至今,液晶电视也在飞速,尺寸不停增大,价格不停走低,现在便宜的大牌85英寸液晶电视只要4000多元,同时普及了4K分辨率与LED光源,搭载MiniLED光源电视价格也一路走低。面对来自液晶电视压力,激光电视也一直在优化,分辨率提升至4K,尺寸细分,覆盖75英寸至120英寸,使用三色激光,大幅度提升色彩表现,等等。因此在今天激光电视虽然每平方米价格对液晶电视没有优势,但是每平方价格相等情况,激光电视画质是占优的。

在海信推出激光电视之初,只有海信独立支撑,不被业界看好,但是经过多年发展,现在已经有峰米、小米等多个品牌进入激光电视市场,甚至徕卡联合海信推出了旗下首款激光电视Leica Cine 1,可见激光电视的成功。

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Leica Cine 1

在激光电视迅猛发展的同时,极米、坚果、贝当走上了另一条路——迷你家用投影仪。这些迷你家用投影仪基于体积紧凑的DLP技术,使用0.33英寸(DLP3010、DLP3310)甚至更小的DMD芯片,搭配了技术难度相对短焦镜头低的长焦镜头,同时使用了效率更高、发热量更低的LED光源,因此即使需要主动散热,体积可以做得更小,重量也更轻。在系统方面它们无一不是搭载安卓智能操作系统,能安装APP,手机投屏也很方便,具备自动对焦、自动梯形校正功能,电视用户能够很快上手,接口、音响一般只提供基本配置,以降低成本,用户只要花费两三千元就能百英寸大屏带回家了。

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迷你家用投影仪结构简单,但无法像激光电视那样在白天观看,看起来是一种非常鸡肋的产品。可以满足租房族需求,迷你家用投影仪一手塞进包里就搬到新家,而液晶电视不仅尺寸大,搬运麻烦,而且面板非常脆弱,在搬运时容易受损,而且租房族大多是在城市里工作,晚上才会观看电影、电视节目,白天使用迷你投影仪时间不多。在近几年露营活动兴起,便于携带迷你投影仪正好满足这个群体的需求,也带动了迷你投影仪销售,尤其内置锂电池的型号。迷你家用投影仪走红成功吸引传统品牌进入该市场,比如说爱普生就推出了EF-10和EF-12两款基于激光光源的3LCD投影仪,但市场主流始终是DLP投影仪。

和激光电视一样,迷你家用投影仪也面临电视价格越来越低的问题,为此也不得不做出改变:1.降低产品售价,保持竞争力;2.分辨率4K化;3.使用三色激光光源,比如坚果N1 Ultra同时具备4K分辨率与三色激光光源;4.推出新形态的投影仪,比如吊顶安装的极米神灯。

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结语

激光电视、迷你家用投影仪经过数年发展,现在技术已经成熟,产品线已经完善,DLP与LCD投影仪也分了高下,DLP投影仪成了市场主流,进入了新技术不断下放、逐步优化性能的阶段,产品形态、功能短时间不会有太大的突破,继续与LCD电视、OLED电视分享“家用电视市场”。



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