LCD、DLP和LCoS哪個(gè)好？投影儀顯示技術(shù)原理科普！

投影小跟班 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:24

現(xiàn)在市面上的家用投影儀主要有DLP（數(shù)字光處理）、LCD（液晶顯示）和LCoS（硅基液晶顯示）三大類。LCD、DLP和LCoS哪個(gè)好？那么LCD、DLP和LCoS哪個(gè)好？投影顯示技術(shù)原理科普來(lái)啦！

01/簡(jiǎn)單分類

千元內(nèi)的都是單片LCD投影儀，拼多多上銷量比較好的投影儀都屬于這一類。

千元以上就能買到DLP技術(shù)的產(chǎn)品，比較常見的明基、當(dāng)貝、米家、極米、堅(jiān)果都屬于這一類。

2000以上就有3LCD投影儀可供選擇。最具代表性的就是愛普生

LCoS，常見于高端投影儀國(guó)內(nèi)在售的品牌以索尼為主，價(jià)格都在萬(wàn)元以上。

02/細(xì)談主流投影顯示技術(shù)

1、LCD（液晶顯示）

先說(shuō)LCD技術(shù)，原因比較簡(jiǎn)單，光源發(fā)出的白光被分成紅、綠、藍(lán)三原色，分別被引導(dǎo)到對(duì)應(yīng)的LCD芯片上，然后來(lái)自三個(gè)面板的光線通過(guò)棱鏡組合成一個(gè)全彩圖像，經(jīng)過(guò)鏡頭放大投射到屏幕上，所有顏色都可以從三原色延伸出來(lái)。

LCD芯片的尺寸大多為0.55英寸到一英寸，由成千上萬(wàn)個(gè)微小的液晶單元組成，單個(gè)單元格的直徑約為六到12微米，周圍環(huán)繞著不透明的線條，這些線條攜帶電信號(hào)，控制每個(gè)單元格的透明度。每個(gè)單元可以根據(jù)信號(hào)變得透明、不透明或者半透明。

你可以把它簡(jiǎn)單理解為控制光線的百葉窗，根據(jù)畫面需要再開啟和關(guān)閉之間快速切換，控制透光量，形成圖像。這種透射型的LCD芯片缺陷就是光的利用效率低，只能保證三成左右的光線通過(guò)。因?yàn)橥干湫蚅CD芯片有多層結(jié)構(gòu)，一部分光被偏振片濾掉了，剩下的光被LCD單元中的晶體管和信號(hào)線阻擋，還有一部分被液晶材料本身吸收，結(jié)果就是只有一小部分光線可以穿透LCD芯片照到屏幕上。

液晶單元周圍的線占據(jù)芯片總面積的一定百分比，不能成為圖像的一部分。換句話說(shuō)，只有大約80%-90%的面積能用于顯示圖像。因此，當(dāng)我們湊近屏幕時(shí)，可以看到像素的邊框，也就是我們平時(shí)說(shuō)的顆粒感，尤其是在低分辨率的LCD芯片上，顆粒感會(huì)更加明顯。

目前投影儀上用的LCD芯片主要有愛普生和索尼生產(chǎn)。愛普生是唯一一家面向家用的LCD投影儀制造商。索尼主要為商業(yè)和教育市場(chǎng)生產(chǎn)LCD投影儀。

2、LCoS（硅基液晶顯示）

接下來(lái)是LCoS技術(shù)，LCoS是LCD技術(shù)的一種變體。2005年索尼推出首款使用LCoS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)的1080P家庭影院型號(hào)VPLVW100。LCoS投影儀的大致原理與LCD投影一樣，將光分成紅、綠、藍(lán)三原色，分別導(dǎo)向三個(gè)獨(dú)立的芯片形成圖像。和之前不同的是，光不是簡(jiǎn)單地穿過(guò)LCD單元，而是從單元正對(duì)正后方的薄膜反射，并再次通過(guò)單元返回。這樣的設(shè)計(jì)可以反射六到七層的光線，顯著提高了光的利用效率。

一般來(lái)說(shuō)，液晶單選為了確保均勻的厚度，要在液晶中加入名為隔離片的輔助材料。索尼的SXRD通過(guò)改進(jìn)制造方法和封裝材料，在不使用隔離片的情況下，將液晶層減少到了2微米的厚度，解決了像素顯示部分會(huì)顯示出隔離片的問(wèn)題，同時(shí)還提高了液晶單元的響應(yīng)速度。

LCoS芯片尺寸一般為0.7到1.3英寸，是現(xiàn)有的投影技術(shù)中原生對(duì)比度表現(xiàn)最好的，

3、DLP（數(shù)字光處理）

DLP技術(shù)，也就是數(shù)字光處理，由德州儀器于1997年推出并投入使用。DLP投影儀的核心是DMD芯片，該技術(shù)由德州儀器獨(dú)有，所以市面上所有DLP投影儀的芯片其實(shí)都是一家的。DMD芯片的尺寸從用于小型便攜式設(shè)備的0.2英寸，到用于數(shù)字電影投影儀的1.38英寸不等。

目前市面上的家用投影大多使用0.33或者0.47英寸，對(duì)應(yīng)的原生分辨率為720P和1080P。DMD芯片的工作方式與LCD或LCoS芯片截然不同，它采用與單個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的微鏡陣列代替LCD單元，每個(gè)微鏡都安裝在一個(gè)底座上。允許微鏡的方向在正負(fù)10度之間切換，當(dāng)微鏡處于正10度時(shí)，射到鏡子上的光線會(huì)被反射到投影儀的主鏡頭和屏幕上，顯示為白色，當(dāng)微鏡處于負(fù)10度時(shí)，光線同組透鏡反射到xi光區(qū)域，顯示為黑色，明暗則通過(guò)極短時(shí)間內(nèi)的反復(fù)切換來(lái)實(shí)現(xiàn)。

與LCD和LCoS投影一樣，一些DLP投影儀使用三個(gè)DM的芯片，分別用于顯示紅色、綠色和藍(lán)色。這種3DLP投影儀擁有一流的清晰度、色彩還原度、對(duì)比度以及超高的價(jià)格，一般只有大型工程或者電影院才會(huì)用。我們平時(shí)說(shuō)到DLP投影儀的時(shí)候，一般都是默認(rèn)單片DMD芯片，由于只有一個(gè)芯片，所以要依靠色輪來(lái)對(duì)色彩進(jìn)行分離和處理。

一般來(lái)說(shuō)，色輪由紅、綠、藍(lán)等分色濾光片組合而成，光源發(fā)出的白光通過(guò)色輪轉(zhuǎn)動(dòng)，分出不同單色光照到對(duì)應(yīng)的微鏡上，再經(jīng)過(guò)鏡頭放大，投射到屏幕上。實(shí)際上我們所看到的彩色圖像。是通過(guò)對(duì)人眼進(jìn)行視覺上的欺騙達(dá)到的。芯片以肉眼無(wú)法跟上的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，依次打出了一段又一段的單色圖像，利用殘留在視覺上的顏色疊加實(shí)現(xiàn)全彩畫面。

由于單片機(jī)色輪在同一時(shí)間內(nèi)只能處理一種顏色，因此會(huì)帶來(lái)部分的亮度損失。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，一些會(huì)議是教學(xué)用的，投影儀上通常會(huì)采用四段色輪，就是在原來(lái)的紅、綠、藍(lán)基礎(chǔ)上再加一段白色，可以提高20%左右的亮度，但加了白色之后，就會(huì)帶來(lái)色彩還原不夠的問(wèn)題，使圖像失真，降低了畫質(zhì)。這也就是為什么很多教學(xué)投影儀亮度很高，但色彩不好的原因。

除了白色彩色亮度之間的差異，單芯片還有另一個(gè)缺點(diǎn)，彩虹效應(yīng)。

在某些條件下，有些人會(huì)在屏幕上看到轉(zhuǎn)瞬即逝的彩虹紋，尤其是在黑暗背景下的明亮物體附近，例如黑色背景下的字幕邊緣，雖然大部分人看不到，但能看到的人就會(huì)一直看到。和人眼對(duì)色彩的敏感度有關(guān)，投影廠商通過(guò)增加一組RGB顏色提高色輪轉(zhuǎn)速，逐步將彩虹效應(yīng)降到最低。一些投影儀商品介紹里寫的6段式6倍速色輪就是目前比較有效的優(yōu)化方案，到目前為止主流投影顯示技術(shù)就介紹完畢了。

03/綜上總結(jié)

我再簡(jiǎn)單回顧一下他們的特點(diǎn)，無(wú)論是LCD、DLP還是LCoS，必須要讓三個(gè)芯片，完美對(duì)齊才能實(shí)現(xiàn)色彩匯合。所以三片式的系統(tǒng)在出廠時(shí)就可能出現(xiàn)沒對(duì)齊的情況，輕微的沒對(duì)齊會(huì)導(dǎo)致投影儀的圖像柔化，嚴(yán)重一些可能導(dǎo)致色彩圖像錯(cuò)誤。部分投影儀會(huì)在設(shè)置里加入像素校準(zhǔn)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

1、3LCD投影儀優(yōu)缺點(diǎn)

3LCD技術(shù)以愛普生為代表，它的優(yōu)點(diǎn)是白光輸出和彩色輸出，一至三塊芯片各司其職，不會(huì)有彩虹紋，圖像色彩飽和度高，層次豐富。缺點(diǎn)則是可能產(chǎn)生的對(duì)齊問(wèn)題。透射型LCD光源利用效率低，使用有機(jī)材質(zhì)的液晶面板可能會(huì)隨著時(shí)間，而產(chǎn)生衰退，導(dǎo)致色彩偏移、照明不均勻以及對(duì)比度降低。

LCoS可以算是3LCD的進(jìn)化版，它通過(guò)反射提高了光源利用效率。部分優(yōu)缺點(diǎn)和3LCD一樣，需要額外提出來(lái)的缺點(diǎn)就是貴，基本都要3萬(wàn)以上，但換一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，這也可以算優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗亲畋阋说脑?a href="http://ktgpgw.cn/bbs-196-1.html" target="_blank" class="relatedlink">4K分辨率投影儀。

2、DLP投影儀優(yōu)缺點(diǎn)

家用DLP投影儀的優(yōu)點(diǎn)，首先是單片機(jī)不存在對(duì)齊的問(wèn)題，每個(gè)微鏡對(duì)應(yīng)一個(gè)像素，像素間隔小，顆粒感若微境的響應(yīng)速度比液晶快很多，在高速移動(dòng)的畫面中不容易產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，缺點(diǎn)則是可能產(chǎn)生彩虹紋。色彩還原水平非常依賴投影儀廠商的調(diào)教技術(shù)。

3、單片LCD投影儀優(yōu)缺點(diǎn)

單片LCD投影儀，它的優(yōu)點(diǎn)只有一個(gè)，就是便宜，就算一兩百的售價(jià)，廠商都還有的賺。他的缺點(diǎn)，把剛才所有投影儀的缺點(diǎn)集合起來(lái)就是。除了不存在對(duì)其問(wèn)題以外，其他缺點(diǎn)都可以沾上邊。雖然LCD面板的色彩、亮度和壽命問(wèn)題都有對(duì)應(yīng)的解決方案，但基本上不會(huì)運(yùn)用在這個(gè)價(jià)位投影儀上。雙RGB通道色輪、反射型液晶單元以及無(wú)機(jī)LCD面板，每升級(jí)一項(xiàng)就多一項(xiàng)成本，所以很多單片LCD投影儀剛買的到手，覺得還能看一段時(shí)間，之后就會(huì)變暗變黃，這也是我不太推薦這類投影儀的原因。

最后可以得出這樣一個(gè)結(jié)論，LCoS是家用投影儀里最好也最貴的，DLP和3LCD的售價(jià)從千元到萬(wàn)元不等，兩者各有優(yōu)劣，單片LCD集各家之手短。以上就是LCD、DLP和LCoS哪個(gè)好？投影儀顯示技術(shù)原理科普的全部?jī)?nèi)容，更多投影科普，還可關(guān)注：投影儀論壇

小何同學(xué)快跑 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:25

不錯(cuò)，講的很好，普及了投影的基本常識(shí)

你是什么基帶 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:25

DMD芯片會(huì)不會(huì)累死，一直抖。

我買了3臺(tái)投影儀 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:25

我用dlp投影機(jī)

米花3618 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:26

謝科普，識(shí)真學(xué)習(xí)中，很好！！

K-24 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:26

家用毫無(wú)疑問(wèn)，dlp，在外打工的也可以隨時(shí)攜帶

氣泡限定 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:26

看樣子不管是過(guò)去的和現(xiàn)在生產(chǎn)的投影機(jī)，只要是六色輪清晰度都是一樣的，區(qū)別只是智能方面和做工了。

今天拆了沒 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:26

采用DLP技術(shù)的德州儀器DMD數(shù)字微鏡芯片，全世界沒有第二家能夠生產(chǎn)，這種高速運(yùn)行如運(yùn)行內(nèi)存一樣快速的“微鏡”據(jù)說(shuō)微電子專業(yè)的人士都很難理解。

青與舊木 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:26

DLP技術(shù)最靠譜

哈派豬豬 · 發(fā)表于 2021-11-16 18:27

買過(guò)二手的3lcd，有些還是沒有智能系統(tǒng)不習(xí)慣，換成了DLP

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