到2012年,LCD投影仪背后的技术已经有近30年的历史,但它仍然是顶级的数字投影技术之一,与数字光处理(DLP)投影仪并列。发明家吉恩·多尔戈夫(Gene Dolgoff)在1984年开发出了第一台LCD投影仪,爱普生(Epson)和索尼(Sony)在21世纪的投影仪中仍在使用这项技术。
老式的电影放映方法很简单:电影的每一帧都是一张微小的半透明照片。让光线透过胶片,然后让光线穿过成像镜头,这样就可以将小图像的放大版本显示在墙壁或屏幕上。
LCD投影仪的工作方式略有不同。一束高强度光线穿过LCD显示屏中的数千个移动像素,而不是穿过一帧半透明胶片。而且这些投影仪不仅仅使用一个LCD显示屏——它们使用三个,这就是为什么它们也被称为3LCD投影仪。光线分成三种色调,然后穿过三个LCD,再在棱镜中重新组合,以生成投射在屏幕上清晰、多彩的图像。
听起来仍然像魔法吗?好吧,让我们放慢速度来了解这个过程,从灯泡开始,到大屏幕结束。
所以,拿上你的爆米花。在座位上坐好。关掉手机,准备分解光线吧。
3LCD:分解奇妙光线
要理解LCD投影仪的工作原理,最好从开头——一束光线开始,到电影屏幕本身结束。
步骤一:
强大的光源发射出一束强烈的白光。
步骤二:
我们的白光光束从一组镜子上反射,其中包括两块分色镜,这些镜子涂有一层特殊的薄膜,只反射特定波长的光。你知道棱镜(或者一滴水)是如何将一束光分解成不同波长(或者彩虹的颜色)的吗?这里的原理是一样的,只是每个分色镜只分离出一个特定的波长。所以白光击中镜子,每个镜子都会反射一束彩色光穿过投影仪:一束红色、一束绿色和一束蓝色。
步骤三:
红、绿、蓝光束各自穿过一个由数千个微小像素组成的液晶显示屏。你可以阅读《液晶显示器的工作原理》来更详细地了解LCD技术,但归结起来就是微小的无色像素,当被电流触发时,它们要么阻挡光线,要么允许光线通过。投影仪中的三个LCD屏幕都显示相同的图像或动态图像,只是以灰度显示。当彩色光穿过这三个屏幕时,它们传递同一个场景的三个版本:一个染成红色,一个染成绿色,一个染成蓝色。
步骤四:
当然,我们最终看到的图像不是红色、绿色或蓝色;而是全彩色的。所以在LCD投影仪内部,这个场景的三个染色版本在一个分色棱镜(由四个三角棱镜精心组合而成)中重新组合,形成一个不是由三种颜色而是由数百万种颜色组成的单一图像。
步骤五:
这个充满活力、色彩斑斓的场景光线然后穿过投影仪镜头投射到大屏幕上。
这就是它的全部原理。但是这项技术有哪些优缺点呢?
LCD投影仪的优缺点
那么,LCD投影仪能做哪些其他同类投影仪做不到的事情呢?首先,你不必担心胶片磨损。LCD投影仪依赖于来自计算机(通过USB连接)的外部数据或者来自插入的DVD的数据。发送到三个LCD显示屏(然后重新组合成一个单一画面)的数字图像,在你第一次播放影片时和第一百次播放时一样清晰。三个LCD显示屏中使用的灰度可以呈现出强烈的画面细节,而且比其他数字投影仪技术耗电量少25%[来源:3LCD]。
与数字光处理(DLP)投影仪——我们提到的另一种流行的数字投影技术——不同,LCD投影仪不会出现“彩虹效应”,即DLP投影仪内部旋转的色轮导致的颜色闪烁。LCD投影仪还受益于更高的对比度,从而可以呈现更清晰的图像。
然而,DLP投影仪仍然在高端、专业投影领域占据主导地位。在大型电影院观看一场演出,你看到的是来自价值超过35,000美元的DLP投影仪的光线。另一方面,LCD投影仪的价格在200美元到9,000美元之间。
像所有小工具一样,LCD投影仪需要一定程度的保养和维护。虽然你不必担心胶片质量因使用而下降,但单个像素确实会烧坏并降低图像质量。灰尘颗粒也可能聚集在LCD屏幕上,使图像模糊。
所以下次你在家或工作中观看投影电影时,看看正在使用的是什么类型的投影仪。如果是LCD投影仪,只需想象一下里面那三个微小的灰度屏幕以及重新组合的光线束,它们将一切变成了彩色的画面。