LED光源DLP投影技术探讨
led光源dlp投影技术探讨
通过rgb-led光源实现相当于48倍速色轮效果 德洲仪器所开发的dlp(digital light processing)方式影像投影系统中，含有作为其影像生成面板的dmd(digital micromirror device)芯片3板式dlp，及仅用1枚dmd芯片，将rgb三原色的影像分时显示的单板式dlp两种类型的产品。面向剧场的商务数码剧场用投影仪使用3板式，面向家庭影院的投影仪则使用单板式。
dmd芯片与dlp投影系统的概念图
3板式使用了三枚ti独家制造的dmd芯片，这种光学引擎需要3倍数量，制造成本会增加。所以3板式dlp才会是高端或商务用的。
单板式dlp中光源的光从将rgb三原色区分开来，通过色轮与其后的单色光同步，在dmd中制造出单色影像，进行分时全彩色（full color）再现。rgb的分时精度不高的话，正确的色彩表现会更难被分离，为了提高分时精度通常采用了加快色轮回转速度，细分色彩过滤器的rgb区域等方法。
3板式dlp投影系统概念图 单板式dlp投影系统概念图
这种色轮的高速化也有一定限度，其中被选上的替代品就是led（light emitting diode）。rgb光源不是由色轮做出，而是由rgb三色的led生成。
据ti的负责人说，rgb-led光源系统，可以做到从纳秒到数毫秒单位内的亮灭，因此可以实现相当于回转色彩过滤器约48倍的速度。由此达成接近3板式dlp的色彩重现效果，彩虹现象也大幅降低。
同时，led系统还有其他附带优点。 其一就是高度色彩重现性。rgb的各色led色彩纯度高，比超高压水银灯色彩表现更广域。此外rgb的led可机动变化各种亮度，不损失动态范围就可以进行色温调整，且对不同场景变换rgb的led平衡，扩大色域。
图注：利用rgb-led光源系统的单板式dlp投影系统运作概念图
其二是长寿性。可从超高压水银灯的数千小时寿命，转为数万小时的长寿命。从投影系统中去除了交换灯的概念。事实上led也会老化，rgb的led老化程度也会不同。但是将rgb的各led亮度伴随老化进行适当调整，可维持高度的色彩重现性。
其三是高速启动性。超高压水银灯在亮度稳定前需要数十秒时间，打开电源后到实际影像出来要花时间。而led只需要几秒钟启动时间。
led backlight的构造模式图
rgb-led的不足 其一是亮度性能问题。为了得到高亮度需要增加rgb-led的个数，越增加耗电量也会越大。
实际上与超高压水银灯相比，rgb-led光源系统在白色附近的流明数较低。对比超高压水银灯1w左右约10ansi流明，现在的rgb-led光源系统1w左右约1ansi流明，有10倍差距。要获得同样亮度就要消耗10倍的电力。这方面成为有赖rgb-led光源基础技术革新进步才能得到改善的问题。
samsung、世界首台rgb-led光源dlp背投电视「hl-s5679w」 开发岀这台世界首次将rgb-led光源应用于dlp背投电视的是三星公司。试验机型号定为「hl-s5679w」，价格为3,999～4,199美元，发售日期预定为2006年4月～5月。
根据发表，电源打开到表示影像的等待时间仅7秒，寿命为2万小时。画面尺寸为56v型，分辨率为1,920×1,080dot的1080p对应。dmd芯片为960×1,080dot的100万象素相当，但由分时象素描画技术「smooth picture」可实现1080p的分辨率。
表现色域可覆盖ntsc色域的130％（也有资料说是120％）。亮度为rgb-led光源，达到400c/平方米。达到一般pc液晶屏程度的明亮实在出色。此外对比度没有公开。
看了实际显示影像，绿色和红色的纯色很鲜艳，渐变表现也很美，确实和超高压水银灯不同。且单板式特有的彩虹现象也很难看出，暗部色阶的表现也很优秀。虽然感觉希望再多点绝对亮度，对比度也相当高。
而且根据ti相关人员的说法，这种rgb-led方式的单板dlp，还组合了利用rgb-led各两色同时发光产生的青色，洋红，黄色等补色光，「brilliant color方式」的色彩生成。
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dmd芯片与dlp投影系统的概念图
3板式使用了三枚ti独家制造的dmd芯片，这种光学引擎需要3倍数量，制造成本会增加。所以3板式dlp才会是高端或商务用的。
单板式dlp中光源的光从将rgb三原色区分开来，通过色轮与其后的单色光同步，在dmd中制造出单色影像，进行分时全彩色（full color）再现。rgb的分时精度不高的话，正确的色彩表现会更难被分离，为了提高分时精度通常采用了加快色轮回转速度，细分色彩过滤器的rgb区域等方法。
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同时，led系统还有其他附带优点。 其一就是高度色彩重现性。rgb的各色led色彩纯度高，比超高压水银灯色彩表现更广域。此外rgb的led可机动变化各种亮度，不损失动态范围就可以进行色温调整，且对不同场景变换rgb的led平衡，扩大色域。
图注：利用rgb-led光源系统的单板式dlp投影系统运作概念图
其二是长寿性。可从超高压水银灯的数千小时寿命，转为数万小时的长寿命。从投影系统中去除了交换灯的概念。事实上led也会老化，rgb的led老化程度也会不同。但是将rgb的各led亮度伴随老化进行适当调整，可维持高度的色彩重现性。
其三是高速启动性。超高压水银灯在亮度稳定前需要数十秒时间，打开电源后到实际影像出来要花时间。而led只需要几秒钟启动时间。
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实际上与超高压水银灯相比，rgb-led光源系统在白色附近的流明数较低。对比超高压水银灯1w左右约10ansi流明，现在的rgb-led光源系统1w左右约1ansi流明，有10倍差距。要获得同样亮度就要消耗10倍的电力。这方面成为有赖rgb-led光源基础技术革新进步才能得到改善的问题。
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看了实际显示影像，绿色和红色的纯色很鲜艳，渐变表现也很美，确实和超高压水银灯不同。且单板式特有的彩虹现象也很难看出，暗部色阶的表现也很优秀。虽然感觉希望再多点绝对亮度，对比度也相当高。
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