淺談3M Vikuiti超近距投影技術及其應用
更新時間：2009-3-19 9:28:27 編輯：羽彤 文章來源:中國投影網 調整文字大小:【
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近年來，由于投影技術的發(fā)展以及制造成本的降低，前投式投影機迅速進入商業(yè)、教育以及家庭，成為演示或家庭影院不可或缺的重要設備。但是，普通前投式投影從技術角度來說，雖然在投影屏幕幅面上具有優(yōu)勢，但也存在一定缺陷，比如，投影距離的要求使得小空間的應用場合受到限制。因此，許多投影廠商試圖推出各自的特殊短焦投影技術來改進，其中，美國的3M公司推出“Vikuiti超近距投影技術”屬于此類技術中的佼佼者。
傳統(tǒng)的長焦投影為正軸投影，即投影機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，會導致亮度、聚焦、形狀以及色散等各方面的差異，無法獲得均勻一致的影像。然而，投影機放置在軸心方向時，又會導致使用者的不便，比如演講者的陰影會投射在屏幕上，或演講者的眼睛會受到投影機強光傷害，等等。一些廠家為了提供近距離大畫面投影采用了廣角鏡頭，但普通廣角鏡頭在獲得較大畫面的同時，在以上幾個指標上反而使畫面質量下降。
3M的Vikuiti超近距技術為上述問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。應用超近距的特殊投影機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上提供滿意的品質。
Vikuiti超近距的技術難點首先在于鏡頭的非對稱聚焦，即鏡頭平面上的每一個點（理論上每個點是無限小的）的焦距都是不同的，并且焦距的變化必須根據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整個平面都能清晰聚焦。其次，Vikuiti超近距投影技術不使用任何程度的數字形狀矯正，比如當前投影機流行的數字梯形矯正功能。數字矯正能夠獲得較為滿意的矩形畫面，但同時不可避免地導致畫面點陣的嚴重鋸齒，這一點對于追求質量的發(fā)燒友來說是絕對不能接受的。此外，畫面亮度的均勻性也是非常重要的指標。某些廠商宣稱其普通投影機可以達到80％甚至95％的均勻性（指畫面中心與邊緣的亮度比值），但實際測試往往只能達到60％左右。在偏軸投影時，這個問題更嚴重，因為畫面近距點和遠距點的距離比值可以超過一倍，而光線的衰減和距離是成反比的，因此，普通投影機在偏軸投影時可能均勻性會低于25％，這樣的亮度差異連肉眼都能清楚的察覺。而Vikuiti超近距技術通過光源的亮度差異來獲得亮度補償，即通過改變內部DMD數字光引擎的反射效率均勻性來平衡最終的投影畫面亮度，達到令人滿意的效果。最后，3M超近距鏡頭的色散性能也通過精確的鏡面設計得到了很好的控制，使得波長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，從而進一步提升了畫面的分辨率。
設計這樣的光路除了需要單一技術的精確性以外，整個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稱性，一旦某個位置的細微偏差都會導致最終投影質量的大大降低。這就要求整體設計的精密協作。3M公司為Vikuiti超近距技術投入巨資，聯合德州儀器（TI）和卡爾蔡司（Zeis）共同研發(fā)，其設計過程經歷了無數次的精密計算和測試，最終獲得了各項光學指標的最佳平衡。
與其他超短焦技術不同，Vikuiti超近距投影技術整合度相當高，專門設計的光路聯為一體，使得未來設計和制造超小型短焦投影機成為可能，屆時，投影空間將再不成為局限，比如，超近距投影機可以放置在起居室的電視柜上，在屏幕或墻面上產生60－80英寸的巨幅畫面。
3M公司目前已經將超近距技術應用與其旗艦產品－數字交互演示平臺。這是一個面向高端用戶的豪華一體化集成互動演示產品，已經在軍隊、政府、教育、商業(yè)等領域獲得大規(guī)模的應用，其超近距技術帶來的優(yōu)勢獲得了用戶的一致好評。據悉，3M公司已經開始超近距技術在家用投影應用產品的開發(fā)，預計在不久的將來，即會有適合家庭的產品投放市場，屆時，用戶將能夠通過輕便易攜帶的超近距投影機獲得超大屏幕的豪華影音享受。
在互動投影演示中使用不同技術的對比
使用Vikuiti SCP技術的DMS800效果
使用傳統(tǒng)投影機效果
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