投影,作为当前大屏幕显示的主力产品,在出现之后,亮度就在不断的提升。无法想象在上世纪80~90年代,人们还在为三枪投影机不足300流明的亮度而惊叹,而今天超过当时100倍——高达3万流明的投影机仍不能满足人们追求更高亮度之心。虽然当前并不知投影终极亮度是多少,但可以肯定的是,执着的工程师们会在高亮度的道路上不断前进和超越,给人的眼球制造更强烈的视觉冲击。
当然,创造更高亮度并非完全是致力完美极限工程师们偏执的结果,更多是出于市场的需求及竞争发展的需要。越来越多宏大场景需要更大屏幕的演示,室内外多变的工作环境要求具有自然光下能够清晰观看影像的需求都需要高亮度的投影设备的支持。近年来,奥运会、全运会、亚运会、世博会等重大赛事活动上呈现的令人叹为观止、宏大华彩、绚丽变幻的影像,如果没有大型高亮投影设备的支持,是不可能实现的。
高亮固然能够呈现精彩,但不可否认的是,为高亮付出的价格也是令人心跳的。当前主流品牌20,000流明以上工程投影机公开报价在100万以上,10,000流明价格为50万元左右,而5,000流明产品价格仅为5万元上下。虽然这只是公开报价,实际成交价格根据不同工程差异及具体投招标情况,下降幅度各异,并非报价差距如此之大,另外即使相同亮度,所选型号配置不同,价格也有着很大不同。但是从公开报价上,我们仍可以看出亮度差异形成的价格悬殊之比。另外,不可忽视的是,后期更换灯泡及维护成本也会随亮度提升而递增。

叠加
为了规避高昂的价格、同时享受高亮度带来的精彩,一些投影厂商和工程商提出了叠加提高亮度的解决方案,并成功的获得了应用,这在一定程度上缓解了高亮与高价的矛盾。
当前通过叠加提高亮度主要两种方式:一是灯泡叠加,二是设备叠加。

灯泡叠加:
灯泡叠加是通过在一台投影机内置2灯、3灯或4灯来提升整体亮度。其中,双灯系统应用最为普遍,当前很多工程投影都有配置。
事实上,双灯系统更多是出于安全稳定运行的需要,而非提升亮度。当投影机运行中,一个灯泡出现故障时,另外一个灯泡将会自动运行;或者可以设定间隔启动时间,灯泡交替运行,这会增加灯泡使用寿命,减少机器的维修频率。适用于对于机器本身的稳定性要求非常高、需要不断电连续使用的场合。
需要注意的是,双灯叠加虽然可以提升亮度,但由于一般芯片比较小,所以两个灯共同工作时的亮度并不是我们通常认为的200%,而只能达到正常总输出亮度的140%;开一个灯的时候,亮度也仅为正常总输出亮度的70%。所以使用这种模式,亮度是有损失的。不过,随着投影厂商的技术的不断改进和完善,这种损失正在逐步降低。据三菱电机影像设备部刘湘经理透露,今年7月,三菱电机将会推出一款采用新型光路设计的双灯投影机,光损失基本为零。这可以说是双灯系统的重大突破。然而即使如此,刘湘对于灯泡叠加仍存保留意见。他认为,用多灯来提高亮度对于光器件是有伤害的,光源越多,对于散热、光路设计的要求也越高。三菱目前也仅能做到双灯光效率的最小损失,3灯、4灯仍存在技术难关。
国际重要投影厂商NEC方面也表达了类似的观点,NEC视像产品经理刘铮认为,灯泡叠加的优势在于可以提高高亮设计上的自由度,加大7×24使用的保险系数,但多灯系统占用设计空间较大,在冷却方面要花费更多的成本和空间,多灯模式的投射影像均匀度也没有单灯系统的优秀,光效率也有待提高。多灯系统是在牺牲空间,重量来换取一定程度的高亮和不关机的高信赖性。如仅从提高亮度考量,此叠加方式性价比优势并非最佳。
投影叠加:
如果说灯泡叠加投影推出的初衷是为了稳定可靠的需要,那么投影叠加则更多的是出于降低成本提升亮度的考虑。[Page]

当前,不少工程投影都具有了镜头移动功能,大大方便了叠加的实现。在需要增加投影图像亮度的时候,只需通过调整这些投影机机身上的镜头移动调节开关,使投影的图像完全重合,就可以达到几台投影机标称流明数的总和。投影叠加不存在单机多灯系统的光损失、也不用考虑散热和单机体积过大移动搬运的不便。在实际操作中,双机叠加应用最为广泛,搭设也最为简单。只要有成熟的安装架,通过调试就可以实现双倍亮度,而且画面没有任何损失,此方式可以有效节约成本。当然,从理论上讲,三机及以上多台投影叠加对于成本的节省更为明显(文章初始对不同亮度投影机价格差异已有阐述),然实际操作中却比较少见,究其原因:一是镜头位移距离有限,叠加不可能无限扩充;二是随着设备的增加,采用传统手工方式,调试变得更为困难,时间也颇为漫长;三是后期维护,这也是最为头疼和困难的,一旦震动或者偏移,甚至镜头在环境温度的变换中带来的变化,都会对于显示结果带来和严重的影响,事后只能再次手工调整。
不过所幸的是,现在已经有一些厂商就就此推出了配套控制软件,来帮助用户更简单、更方便的操作叠加系统,这使得多机叠加实用性大大增强。2009年7月,NEC高调推出了4机智能叠加解决方案,这也是目前各厂商对外公开发布的最高叠加数量。NEC宣称,在两分钟内,借助NEC独创的Stacking Correction Tool软件,通过 NEC投影机自身的调节功能及一个摄像头,就可以帮助用户实现4台5,000流明投影叠加为20,000流明的超高亮度。而且在使用过程中即使画面出现变动,只要读取文件,就可再次实现清晰的叠加画面。此方案可使企业的整体采购成本下调70%-80%。
NEC视像产品经理刘铮表示,4机智能叠加解决方案自推出以来,其强大的功能和极高的性价比得到了工程、水利水电、机场、制造业、监控等多个领域行业用户的认可和高度评价。下一步,NEC会把此项技术推广到其他主流产品中,而不仅仅限于工程产品,让更多的用户体会到这种高性价比的方式。

投影叠加可以有效降低成本是毋庸置疑的,虽然操作起来有些复杂,但真金白银的节省对于资金紧张的客户是很有吸引力的,尤其是经济危机席卷全球,大家钱袋普遍收紧的情况下。然而单机高亮度的综合优势还是会让一些“不差钱“的高端客户把它作为首选。
高亮
比利时巴可是以生产大型工程投影见长的国际公司,高亮度投影机产品非常丰富,拥有从10,000流明到30,000流明各种高亮产品,奥运会、全运会等很多大型演出场所都采用了巴可大型投影解决方案。对于叠加和高亮的选择,巴可更加倾向于高亮,其认为使用多台低流明投影机叠加成本确实比较低,但客户在使用过程中可能会遇到一些问题:
第一,多台投影机叠加后亮度虽然提升了,但分辨率并没有改善,如果单台投影机分辨率比较低,那么高分辨率的视频信号将无法完整显示;第二,调试复杂,4台投影机的像素需要完全对齐是非常困难的,如果不能完全重合,那就会产生重影,影响效果;第三,叠加的多台投影机每个灯泡的衰减并不一样,很容易造成长时间使用后,颜色开始漂移,多通道图像显示不一致的问题;第四,低端叠加的解决方案通常使用高压汞灯,与氙灯相比,在稳定性和色彩方面都还存在一定差距。
“在一些场所,比如大型的开幕式,现有最亮的投影机也不能满足需求,这时才采用叠加方案。一般叠加投影机最多两台,其他的投影机可以2台叠加再进行多通道融合,这样一来,分辨率提高了,整个系统长时间使用后的稳定性也会有保证。全运会开幕式的巨碗投影,就使用了48台XLMHD30 3万流明的投影机,每四个投影机一组,首先每两个投影机为一组,先进行叠加,然后上下进行融合,和其他组投影机再进行左右融合,这样既能保证亮度,又能兼顾高分辨率。”巴可方面表示。[Page]

高亮度还是叠加
在追求更高亮度的步伐上,厂家和客户从来没有停过脚步,当前多少算作是高亮度,要根据具体的应用场景和用户需求来定。家用投影1,500流明可能就是高亮了,教育投影4,000流明也算高亮了,工程投影5000流明开始起步,电影投影10,000流明都是低亮度,而在在大型演出市场,可能20,000流明的机器才被称为高亮。按照当前市场产品性价分析,在高于7,000流明投影应用的场合,投影叠加方案具有实际成本优势。其中一个重要原因是以当前技术水平,单片DLP最高亮度为7,000流明,高于此需要3片DLP来实现,而三片DLP价格比单片DLP要高出很多。
当前需求更高亮度、更好色彩、更高的稳定性的领域如雨后春笋般的涌现出来,根据不同客户需求推出相应的解决方案是厂商的生存之道。对于资金有限的用户,投影叠加不失为一种实现高亮度的好方法,而对于注重稳定和更好色彩表现且资金充裕的用户,单机高亮是最好的选择。