投影放映机4K技术浅谈

，近几年随着表明技术的发展4K技术早已仍然是一个新鲜的名字，4K技术不断丰富和弥漫着我们生活中的方方面面，在近期大冷的电影行业，除了一部部票房大大缔造新纪录的国内外大片之外，电影院对画面的首映质量拒绝和观众的观影感觉也在大大的提升。为了紧随电影市场的发展步伐，作为首映技术发展的引领者和开拓者的NEC公司，也将在2016年隆重推出，享有3芯片DLPCinema?1.38英寸DC4K的三色激光数字放映机NC3540LS-1+。这样就使得NEC三色激光放映机在享有2K三色激光产品线的同时，又减少了一条4K三色激光产品线。

　　一、4K技术是什么？　　为了理解4K技术我们再行说道下4K的定义。4K所指的是依照横纵排序的像素数量，大家都告诉传统的高清画面分辨率是1920x1080，电影行业用于的2048x1080分辨率，以上两种分辨率我们都称作2K分辨率。那么对于4K技术工程领域是3840x2160，电影行业4096x2160，这两种我们都可以称作4K分辨率，当然除了分辨率还有帧亲率，颜色比特率，色深等都会要求最后表明技术形态，这些参数本文暂缓做到辩论。

　　按照应用于环节分类，4K技术又还包括了，4K片源制作、4K播出设备、4K信号传输、4K表明技术，这里我们不会对4K表明技术展开一定的理解。　　二、4K表明技术　　作为投影机的表明技术，现在主流的主要有三种，LCD（液晶面板表明技术），LCOS（单晶硅反射式液晶显示技术），DLP（数字光处置表明技术）。目前应用于在数字电影首映技术中使用最少的是DLP技术，DLP技术开发者是TI（德州仪器），NEC公司专心于为行业获取专业的表明解决方案，NEC公司不但是TI（德州仪器）公司在全球范围中许可产生DLP数字放映机三家厂商的其中一家，而且在工程、商务、教育、家用都拥有者功能多样化、种类非常丰富的DLP投影机产品线。对于NEC的4K三色激光放映机NC3540LS-1+则使用的是三片1.38英寸的DMD芯片来表明4K画面，每个芯片的物理分辨率是4096x2160，三个芯片分别独立对应一种RGB颜色中的一种。

　　4KDLPCinema?表明技术中的DMD芯片享有着不尽相同其他表明技术的独有优势，这些优势也使得其可以很好的应付高亮度输入、长时间用于、严苛的运营环境等诸多表明应用于拒绝。下面我们来一一理解下。　　反对高亮度　　这几年中国电影市场蓬勃发展，根据2015年的统计数据，这一年中中国追加银幕数量早已约8035块，市场银幕保留总数早已超过了31600块。

随之而来的问题是在同一个地区影城的密度更加大，影城和影城之间的差异化郷小，竞争也越发不利。打造出有特色的影城早已沦为影城面对的新问题。

为了减少影城的竞争力，反映差异化现在的影院中的银幕尺寸正在渐趋两极化，10米以下的小尺寸银幕对应小型厅、VIP厅、情侣厅等，这些小影厅投资成本小，建设周期短，排片更为灵活性，均可重新加入主题式的翻新风格，所以在有一定程度的上座率的前提下，可以使得影城的收益超过最大化。15-20米左右的大尺寸银幕，大尺寸银幕又类似于巨幕厅，虽然投资成本大，建设周期宽、确保成本高，但是大尺寸画面的沉浸于感觉、沉浸式音效的震惊感觉、高标准的画面质量，是小影厅所无法带给的优势，使得影城可以大片来临时取得极高的收益。

影城为了在如此之大的画面上反映出有较高的首映品质，就必需确保一定的画面亮度（例如DCI规范中建议的2D@143fL或3D@4.38fL[1]），而且目前国内3D片源的播出市场需求日益激增，完全所有影院在影厅的建设标准和设备配备都会按照3D的播出拒绝继续执行，加之现有影城首映间环境问题日益突显放映机亮度不受灰尘影响大，3D设备目前的技术还无法获取充足的光效，较低增益，广电总局也在前段时间也发文具体了影城应该提升首映质量。基于以上原因的考虑到影城一般都会自由选择输入亮度较高的放映机，从而确保画面亮度。

放映机输入亮度越高对于芯片的耐高温和光利用率拒绝就越高。DMD芯片使用的金属铝片利用有所不同的转动角度把光反射到有所不同的方位构建画面构图变化，光利用方式则为全反射表明，所以光的利用率较高，也正是由于光线绝大多数都被金属面光线过来了，芯片上的热量冲刷就不会逆的很少，在用上高效的液冷风扇，使得芯片可以在提示高温的环境下任然可以维持一个较好运营状态。也正是因为这点使得目前市场主流的高照度投影机（2.5万照度或以上）使用的完全都是3片DLP技术。图1为DMD芯片的工作原理示意图[1]　　　　图1DMD工作原理　　反对长时间倒数用于，芯片寿命时间宽，　　一般影院都是营利机构，时间对于影城来说就是利润，在大片扎堆或节日假期的时间段，影城单个厅一天的排片总时间可以高达15个小时，有的影城甚至不会发售午夜场，这种情况就拒绝设备一定要可以反对长时间倒数用于，使用DLP技术放映机的DMD芯片首先用于的都是液冷风扇，液冷系统可以准确有效地的对放热源实行较慢有效地的风扇。

其次DMD的每个像素都是一个金属微镜（Mirror），并且就连用来构建金属微镜（Mirror），旋转的铰链（Hinge），结构也是铝制结构，这些金属结构使得芯片完全不受到热量和紫外线老化的影响，DMD结构如下图2[2]。最后DMD芯片利用电荷更有与敌视可以超过每秒钟旋转5000多次（通过脉冲宽度调试掌控的转动时间占到比时间有所不同灰阶），这也是使得热量很难长时间冲刷到芯片上。以上诸多优点让使用DMD芯片的DLP技术可以很好的反对设备长时间倒数用于。目前TI公司宣传的DLP技术中DMD芯片的运营寿命早已高达10万个小时。

目前影城中还有为数不少的影厅还在用于7-8年前的第一代DLP数字电影放映机。　　　图2DMD结构示意图　　芯片防尘设计好，风扇性好，对环境的适应能力强劲　　现今观众对于影城的观影质量的拒绝更加低，即使根本没认识过技术的观众也不会在众多影城中挑选出亮度较好的影厅观赏。那么对于影城来说如何在设备长时间运营后确保更佳的观影效果早已变为了一个尤为重要的问题。

只不过画面亮度变暗的一个仅次于因素就是灰尘　　而且一般都是由于目前不容乐观的首映间环境导致的。但从芯片的角度来看，每片DMD芯片都具有工艺成熟期的金属封装结构，微镜表面有一块耐高温低利用亲率的密封玻璃，这些密封设计和金属结构，都可以使得DMD芯片即使在情况不佳的环境下，任然可以确保很好的使用寿命。

图3DMD芯片外观示意图　　市场认可度低　　纵观全球投影机行业，使用DLP投影机早已牵涉到到教育，企业政府，家庭娱乐，大型演艺娱乐、制造业，医疗等诸多领域，根据不几乎统计资料，在2015年全球1万照度以上的投影机销量中使用3片DLP技术投影机占到于多约80%，3千-1万照度之间3DLP投影机占比为50%左右，我们在看下电影行业累计到2015年年底，根据不几乎统计资料在市场保有量高达3多万块银幕的中国电影市场中使用DLP技术的电影机保有量占比为90%左右，使用非DLP技术的电影机保有量占到比将近10%。　　从表明技术类型的销量占到比来看DLP技术更为合适低照度并对应用于方式和应用环境更加严苛的高端市场。　　三、4K表明技术可以展现出更好的内容　　使用了DMD芯片的4K表明技术除了反对高亮度，长时间用于，防尘密封性好，市场认可度高等优势外，在4K表明在画面内容的展现出上相比之下高于传统的2K画面。

　　一般来说如果想要让画面表明更好的内容首映设备的表明芯片就必需享有更好的像素，每芯片上的像素都代表了画面内容中大于的一个表明内容单元（放映机芯片大于像素单元就是DMD芯片上的每个小微镜）。我们再行做到一个非常简单的计算出来，放映机的芯片是2K的话其横纵像素就是2048x1080，总计可以借以传达表明画面内容的像素数量就是2048x1080=221.2万个　　如果放映机的芯片是4K的话其横纵像素就4096x2160总计可以借以传达表明画面内容的像素数量就是4096x2160=884.7万个。这也就意味著如果画面内容是4K的片源时，并且用4K放映机播出时画面表明的信息量不会是2K放映机播出2K画面信息量的4倍如下图4右图。

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