认识投影机的发光强度和光通量

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投影机是一种非常精密的光学仪器,发光强度、光通量、照度和亮度与投影机的最终画质有着密切的关系,这四个量是什么含义呢?相互之间有什么关系呢?

苏轼在《题西林壁》中写道:“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”。这一千古绝唱揭示了这样一个哲理,即便是同一事物,从不同的角度观看,所得的印象都会大不相同。发光强度、光通量、照度和亮度也是如此,虽然都是对“光”的不同物理属性的诠释,但也不能混为一谈。本期先来看看发光强度和光通量的含义。

发光强度

发光强度(Intensity)是投影机主要的技术指标,单位坎德拉,即cd。

所谓发光强度就是发光体的照明强度,通俗地讲,就是发光体本身发出的光的“亮度”。太阳是自然发光体,投影机用的灯泡则是电光源,不管是自然光源还是电光源,都有一个发光强度大小的问题。例如,同样是白炽灯,100W的比50W的“亮”,可以说,发光强度就是描述光源到底有多“亮”的一个特定概念:发光强度越大,光源就越“亮”,在相同条件下被该光源照射后的物体也就越亮。

投影机灯泡的发光强度不仅与功率大小有关,还和灯泡的类型密切相关。投影机的灯泡主要分为金属卤素灯泡(如图)和超高压汞灯泡两类。另外还有一种LED (Light Emitting Diode,发光二极管)灯泡,这种灯泡2006年进入商业应用。LED灯泡的发光原理不同于传统的两类灯泡,发光效率较高,不会产生大量热量,寿命可以达到10000小时以上。

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金属卤素灯泡

光通量

光通量(Flux),计数单位以流明(lm)表示。

光通量指人眼能够感觉到的光的辐射能量,也就是人眼对发光体发出的光的明暗程度的感受。说白了,光通量就是对发光体光辐射强度的描述,它与发光强度呈正比关系。

一般来说,发光体的光辐射能量越强,光通量数值越大,反之越小。但是光通量也与发光体的物理性能密切相关,不可一概而论。从投影机的角度而言,光通量实际上描述的是投影机发出的光辐射到屏幕上的光线强度。LCD投影机属于透射式投影方式,主要依靠提高光源效率、减少光学组件能量损耗、提高液晶面板开口率和加装微透镜等技术手段来提高光通量。DLP投影机属于反射式投影方式,它主要通过改进色轮技术和微镜倾角,减少光路损耗等手段提高光通量指标。但因物理结构不同,即使LCD投影机和DLP投影机都采用相同发光强度的灯泡,两者的光通量也是不一样的。

目前投影机的光通量主要有两个计量标准:ISO21118流明和ANSI流明。ISO21118流明是国际标准化组织制定的关于投影机光通量的计量单位,而ANSI流明则是美国国家标准化协会制定的关于投影机光通量的计量单位。以前投影机行业大多采用ANSI流明计量投影机的光通量,近年来投影机行业大多开始采用ISO21118流明计量投影机的光通量。