回顾，品味与展望-20周年家庭影院投影机变迁史（下）
原创2017-08-02编辑部影音CN
转眼间已经二十载，从1998年创刊至今，见证了家用影音 技术与市场的变迁，从本期开始到年底，我们将会从家用影音系统的方方面面和大家一同回顾过去，品味精彩与展望未来。在这个20周年的特别纪念专题策划之中，首先我们要为大家带来的是家庭影院发展当中视频方面的两个核心环节，一个是影音信号源，另一个是家庭影院投影机。前面已经为大家深入分析了各色各样的信号源设备在近20年发展历程中留下的足迹，接下来我们就将焦点放在大画面显示系统的核心——家庭影院投影机之上，分别从显示核心的类别，也就是CRT模拟投影机、DLP投影机、3LCD投影机、SXRD/D-ILA投影机这几个类型来剖析家庭影院投影机在各个发展阶段的技术亮点、画质发展趋势、系统组建要求、针对性人群的变迁等众多方面，让各位影音爱好者和发烧友与我们一同回顾、感受家庭影院投影机近20年的发展历程。
值得一提的是，在家用投影机的发展历程之中，除了显示芯片技术与解决方案的演变之外，在表现形式上也已非只有单一的前投方式的家庭影院投影机，如今已经加入了便携式微型投影解决方案、超短焦投影方案等，尤其是后者更带领着激光电视这个全新的大画面解决方案出现在客厅之中，有望让投影方式真正普及到家庭之中。此外，随着ISF与THX Video专业视频调校培训进入到国内，各大投影机品牌对于投影机的后期画面调校功能越来越重视，使得目前绝大部分主流机型都已经配置了灰阶白平衡调整与色彩管理系统，让用户能够尽情发挥投影机的真正潜力。
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覆盖电视与投影市场的核心技术
3LCD投影机
除了DLP投影机之外，可能更多影音爱好者对于数字投影机的印象是来自于液晶投影机，早在上个世纪90年代就已经有彩色液晶投影机的出现，随着技术的不断进步，液晶投影机慢慢地在画质方面取得了突破，如今的3LCD液晶投影机已经能够在画面显示精度、色彩均衡度与饱和度以及动态范围方面取得了相当不错的成绩，只可惜依然活跃在家用投影机领域的3LCD液晶投影机品牌就仅仅剩下Epson(爱普生)一家了。不过幸好爱普生旗下拥有非常完整的家用投影机产品线，从入门级机型到采用激光光源的UHD 4K机型都囊括在其中。未来希望3LCD技术能够继续突破极限，带来更多让人眼前一亮的机型。
什么是3LCD投影机
所谓3LCD投影机实际上就是指采用RGB光阀式的液晶投影系统，如果以一种直观的角度来说就属于透射式液晶的显示技术。3LCD投影技术来自Epson，整个系统的核心部分由一个棱镜与3片液晶面板所组成，通过液晶面板分别控制红、绿、蓝光输出，最后形成画面。每个液晶面板上都有数以百万个液态晶体，可被电信号配置为开、闭合或者部分闭合的不同位置以控制光线的通过。每个单独的液晶体称之为一个像素，当红绿蓝3色透过不同的液晶面板时，液晶体能根据电信号的变化判断出该像素需要的颜色数量，以实现即时开启和闭合，从而形成投影图像。
根据液晶面板所采用的材质类型不同，可以分成有机和无机两大类液晶面板，而目前绝大部分的3LCD家用投影机都是采用无机配向型的液晶面板，优势在于液晶体在静止状态是关闭的，需要用电压来开启。这与常规的有机面板的控制方式恰好相反，能创造出更高的原生对比度。而且无机液晶面板理论上不会出现有机液晶面板常见的液晶面板衰退的问题，也就是液晶面板中的有机化合物长时间暴露在高强度的紫外线和高温下会出现衰退的问题，因此耐用性也更强。此外，为了提升光线的利用率，增强投影机的亮度输出，不少3LCD投影机中所采用的液晶面板都采用了微透镜(MLA)技术，将光线集中到开口位置，让更多的光线通过液晶晶体，因而如今不少3LCD家用投影机的输出亮度已能达到2500流明以上。
谈一下3LCD投影机的技术优势与可提升之处
3LCD投影机的核心环节在于使用了三片式的显示面板结构，这种结构相比单片式机型毫无疑问在色彩均衡性方面的表现更佳，简单来说就是3LCD投影机展示白色亮度与展示彩色亮度是一样的，保持了整个画面的色彩鲜艳与活泼。在万元级别的主流级别，甚至万元以内的入门级别，只有3LCD投影机是采用三片式显示结构，因此在色彩表现力方面有着先天的优势。除了色彩方面的优势之外，3LCD投影机目前在家用领域的普遍输出亮度都已经突破了2000流明，甚至部分机型还能达到3000流明的水准，当搭配抗光幕，即便想要在客厅中构建大画面投影系统也并没有太大的问题。值得一提的是，尽管显示核心为三片式显示结构，但是整体机身体积却能够控制得较为灵巧，即使是高端的能够支持4K HDR显示的机型，也维持在家用机的水准。提到画面所能显示的画面分辨率，现阶段3LCD投影机已能透过4K增强技术实现UHD级别的超高清画面，这也是以往三枪机无法达到的水准。此外，在光源部分，尽管3LCD投影机采用被动式投影技术，一般的高压水银灯炮仅仅只有数千小时的工作寿命，但是随着激光光源的引入，3LCD投影机的工作寿命也达到20000小时的水平，完全能够满足影音爱好者的正常观影要求，因此无需经常更换灯泡光源。而3LCD投影机目前具备了完整的HDR高动态范围的显示能力，也属于最早能够完整支持HDR10这种广泛应用在UHD 4K超高清蓝光与流媒体播放的HDR格式。另外，部分中高端机型还加入无线传输技术，大大降低了投影机在室内环境下的布线要求。
至于3LCD投影机一些可提升之处，其中一个较为突出的地方就是黑位下潜无法达到采用主动式投影技术的三枪机那么扎实，特别是对于一般采用普通高压水银灯炮的机型来说，毕竟属于被动式光源，无法在表现黑色场景时随意关掉光源，只能够透过液晶体进行光阀式的控制。不过在最近几年的发展之中，为了提升3LCD投影机在高动态范围的表现，尤其是暗部方面，引入了自动光圈技术，透过对镜头光圈的控制使得暗部下潜更加深沉，另外激光光源的引入也大大提升了3LCD投影机在黑位下潜方面的表现力。
下面我们一起来看看20年来经典的3LCD家用投影机
在这20年里，3LCD家用投影机也取得了相当不错的进展。下面，我们回顾一下当年有哪些经典机型，当中包括目前顶级的激光4K机型以及一部分已经退出历史舞台的机型。
Epson(爱普生) CH-LS10500
代表着目前3LCD家庭影院投影机的顶级水准，配备了双蓝光激光光源且具备UHD 4K与HDR显示能力的CH-LS10500可以说是当之无愧，而出众的色彩展现能力相信会让不少同级别的机型汗颜。
Epson(爱普生) CH-TW8300W
在爱普生历年来所带来的众多家庭影院投影机之中，CH-TW8300W是其中一款颇具诚意的机型，不仅具备了UHD 4K与HDR显示能力、2500流明的高亮度输出，更融入了Wireless HD无线高清传输技术，大大简化了投影布线要求。
Panasonic(松下) PT-AE8000
除了爱普生之外，松下所带来的一系列以3LCD显示技术为核心的家庭影院投影机也拥有不少经典之作，其中PT-AE8000就是一款在输出亮度方面达到2400流明的机型，并且具备完整的3D显示能力。
Sanyo(三洋) PLV-Z4000
Sanyo是其中一家曾经推出过3LCD家用投影机的品牌，在2014年所推出的PLV-Z4000是最为经典的一款，突出之处在于采用了120Hz高速驱动的全高清液晶面板，动态影像的表现力更强。
Mitsubishi(三菱) HC6800
另外一个已经退出了历史舞台的家庭影院投影机品牌，Mitsubishi也曾经为我们带来众多值得怀念的作品，拥有跑车般外形的HC6800是其中一款经典机型，配备了高性能的电动镜头以及拥有超低的运行噪声都是值得回味的突出之处。
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融合各家所长，占据4K先机
SXRD/D-ILA投影机
在前面谈完了三枪机、DLP投影机、3LCD投影机之后，接下来要讲的这类投影机可以说在4K超高清年代大出风采，目前占据着整个中高端4K家庭影院投影机市场很大的份额，那就是SXRD/D-ILA投影机。两者在技术上实际上都属于LCoS投影机，这类投影机充分吸收了3LCD投影机与DLP投影机的优势，并且在近期透过运用激光荧光新光源，使得本身处于劣势的画面能量感获得了显著的提升。
什么是SXRD/D-ILA投影机
在家庭影院投影机领域，LCoS的核心技术主要掌握在日本JVC和Sony的手中，并且各自将其称为D-ILA(Direct-drive Image Light Amplifier直接驱动影像光学成像技术)与SXRD(Silicon X-tal Reflective Display光硅晶反射式显示技术)。LCoS全称为Liquid Crystal on Silicon光硅晶显示技术，采用铝电极作为光反射层，并以CMOS有源显示驱动矩阵作为控制，是一种典型的反射式液晶显示技术。LCoS投影机的工作原理是利用液晶面板进行光反射，通过控制面板上液晶分子的状态来改变每个像素的反射光线强度从而实现成像。正如前面所说到的，这种技术在画质成像方面分别吸收了DLP与3LCD两种投影方式的主要优势，但同时由于机身当中复杂的光学结构也导致机身体积并不能做到非常轻巧，在安装方式上更加适合吊装。
谈一下SXRD/D-ILA投影机的技术优势与可提升之处
SXRD/D-ILA投影机一直以来都深受影音发烧友的喜爱，特别是老一辈玩家，主要原因莫过于其本身属于反射式的光路结构，能够形成更为深沉的黑色表现，画面在暗部细节的过渡方面非常出色，能够充分展现各种容易忽略的暗部细节影像，整体画面风格更加接近早期的模拟三枪投影机，再加上可以实现96%以上的开口率，因此图像画面并不存在“窗格”问题，相比早期的液晶投影机画面细腻度更高，同时光线的利用率也更高。因此，在SXRD/D-ILA投影机诞生之初就已经被誉为三枪机有力的接班人。另外，在色彩再现方面，SXRD/D-ILA投影机是基于RGB红绿蓝三片式显示芯片结构，所呈现出来的色彩细腻度与鲜艳度要优胜于单片式的解决方案，特别是搭配了色域空间更广的激光光源之后，在色彩还原方面已经达到甚至超越了模拟三枪机。
在技术上的另外一个主要优势就是画面分辨率方面，目前在家用投影机领域真正采用了原生4K物理分辨率的投影机类型主要就是SXRD/D-ILA投影机，有力地推动着家庭影院投影机从1080p全高清向4K超高清普及。此外，大部分的中高端机型都配置了功能完善的电动镜头，除了具备电动对焦与变焦功能之外，更拥有幅度较大的镜头位移功能，可以让用户实现更加精准的几何校正。
当然，SXRD/D-ILA投影机也有技术方面的提升空间，例如，SXRD/D-ILA投影机是采用三片式的显示结构，加上光路结构相对复杂，容易出现红绿蓝三色聚焦问题，不过进入到4K超高清的年代之后，由于在相同显示面积上画面的像素晶格较小，这种三色面板聚焦的问题在正常观看的距离并不会十分明显。此外，我们发现有些时候当使用机身内置的面板校正功能进行微调的时候，往往会影响到灰阶白平衡，因此，还是希望SXRD/D-ILA投影机能够在这方面进一步获得技术改进。另外，相比其他两种数字投影技术，SXRD/D-ILA投影机本身的光线利用率并不算十分高，也导致了采用高压水银灯炮的主流机型输出亮度方面仍在2000流明以下，只有中高端机型能够突破2000流明。当然，对于旗舰的采用激光光源的SXRD/D-ILA投影机，输出亮度已经达到3000-5000流明的高水平，要塑造150英寸色彩丰富、细节饱满的4K大画面已经不成问题。此外，正如前面所提及，SXRD/D-ILA投影机绝大部分机型都配备了标准焦段的镜头，除了超短焦机型之外，很少会配置短焦镜头，因而并不适合在小空间的环境下使用，对投影机的应用空间有着较高的使用要求。
激光光源的特点与优势
既然目前高端家用投影机都采用了激光光源，接下来就先谈谈激光光源的特点与优势吧。激光光源主要分为三原色激光光源与激光荧光光源这两种主流技术。目前在家用领域之中，应用得最广的属于激光荧光粉系统，基本上大部分的家用激光投影机、激光电视都是采用这种技术。在原理上，激光荧光光源基本上是以单色激光发光再打到荧光粉色轮上来构成画面，具体来说是以蓝色激光二极管作为光源，打到一个荧光粉色轮上，产生黄光，也就是红和绿的混色光，而蓝色激光还会透过色轮上的扩散段产生蓝光，从而再分别传送到显示芯片上最终构成各种色彩的画面。正是由于整个激光荧光光源系统之中仅仅使用单色激光光源，相比传统意义上的RGB红绿蓝三色激光光源的成本要更为低廉，同时这种光源可以适应更高的温度下工作，具有更长的使用寿命，但是不足之处在于输出亮度还不能达到太高的水平，同时色域的表现也要依赖荧光色轮的素质。现阶段采用激光光源的家用投影机输出亮度已超过了普通高压水银灯炮，但仍然有进一步提升的空间，而色域方面则达到了BT.2020超高清标准60％-80%的水平。
下面我们一起来看看20年来经典的SXRD/D-ILA投影机
在这20年里，SXRD/D-ILA投影机占据着中高端家庭影院投影机的市场。下面，我们回顾一下当年有哪些经典机型，其中包括目前顶级的激光4K机型以及一部分已经退出历史舞台的机型。
Sony(索尼) VPL-VW5000
毫无疑问，来自索尼的VPL-VW5000是目前家用投影机市场中备受瞩目的旗舰级别4K HDR激光投影机，核心部分为索尼独家的SXRD 4K超高清投影系统(0.74英寸×3)，并且搭配索尼Z-Phosphor激光荧光光源，输出亮度达到5000流明，并有着接近BT.2020的色彩表现。
JVC DLA-Z1C
DLA-Z1C是JVC所带来的里程碑式4K HDR家庭影院投影机，采用了目前最小的0.69英寸原生4K D-ILA芯片，搭配了专属的以蓝色激光为基础的“Blu-Escent”激光光源，输出亮度相比JVC以往灯泡机型提升到3000流明的级别，而色域覆盖范围更达到了80%以上的BT.2020标准以及100%的DCI-P3标准。
JVC DLA-HD1
如果DLA-Z1C是JVC在4K领域的突破性家用投影机的话，回到1080p全高清刚刚诞生的年代，DLA-HD1就是JVC所带来的一款极具冲击力的1080p全高清机型，其优秀的黑位下潜能力与鲜艳的色彩刻画力奠定了JVC投影机在影音发烧友心目中不可动摇的地位。
Sony(索尼) VPL-VW558
索尼是家用投影机领域最早推出基于原生4K显示芯片投影机的品牌，而VPL-VW558则是一款基于常规高压水银灯炮的4K中端机型，其最大的特点在于拥有完善的HDR高动态范围兼容能力。
往期回顾
【聚焦】一切以“大”方向发展-20周年影音系统变迁史之信号源篇（上）
【聚焦】一切以“大”方向发展-20周年影音系统变迁史之信号源篇（下）
【聚焦】回顾，品味与展望-20周年家庭影院投影机变迁史（上）
备注
因《家庭影院技术》杂志创办20周年，本刊编辑部特别策划20周年影音系统与市场变迁史重要专题。请留意《家庭影院技术》及影音CN连续报道。
