通常，評估DLP投影儀的效能可以透過一系列規格指標來判定
如亮度、對比度、解析度、投射比、重新整理幀率、畸變等
那麼，這些指標分別是什麼含義呢？
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1-亮度
亮度是指發光體或反光體表面發光或反光強弱的物理量
人眼從一個方向觀察光源
在這個方向上的光強與人眼所“見到”的光源面積之比，定義為該光源單位的亮度
即單位投影面積上的發光強度
隨著工業投影儀應用的擴充套件，DLP投影儀光源按波段可分為紫外光、可見光和紅外光
通常，衡量可見光投影儀亮度的指標是流明，單位為lm
衡量紫外光和紅外光投影儀亮度的指標是光功率，單位為W
這兩者都是投影儀輸出總的光通量
可見光投影儀的亮度可以透過照度計測量出照度，單位為勒克斯lux，然後乘以投影面積計算得出
紫外光和紅外光投影儀可以透過光功率密度計先測量光功率密度值，單位為mW/cm2，然後乘以投影面積計算得出
投影儀的有效亮度主要受光源亮度、光利用率以及成像螢幕共同決定的
光源亮度越高，通常投影儀可顯示的投影圖案亮度也越高，越利於觀看
光利用率高低取決光學系統中光能量的損耗的多少，不同型別的光源，光利用率也不太一樣
通常Laser>LED>Lamp
投影儀投影圖案到螢幕上，螢幕將光線反射到人眼，人眼才能看到畫面
普通遠距離投影儀投射到螢幕時，由於距離較遠，即使投影到牆面或非專業螢幕
大部分光線都能反射到人眼，效果還不錯
近兩年流行的超短焦投影儀，由於投影儀距離螢幕很近，投影到螢幕時
不同位置投射到螢幕的入射光角度相差很大，導致反射進入人眼的光線也相差很大
為了保證顯示效果，超短焦投影儀通常需要配備專門的黑珊螢幕或菲涅爾螢幕
這種螢幕可以有效提高成像效果
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2-光照度
由於不同投影儀投影畫面尺寸大小不同
相同光通量的投影儀，投影畫面尺寸越大，單位面積上的亮度就越低
因此，引入一個新的指標光照度
光照度是衡量投影機單位面積上的亮度
可見光照度的單位是勒克司，單位lux，表示被攝主體表面單位面積上接受的光通量
1勒克司等於1流明/平方米，即被攝主體每平方米的面積上，距離一米、發光強度為1燭光的光源，垂直照射的光通量
紫外光和紅外光照度通常用光功率密度來衡量，單位為mW/cm2
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3-解析度
DLP投影機的解析度通常由DMD的解析度決定
DMD晶片解析度取決於整合的數字微鏡數量的多少
通常，DMD晶片尺寸越大，整合的微鏡數量也越多，解析度也就越高
隨著半導體制造工藝的提升，可以把單個微鏡尺寸做的越來越小
如目前DMD晶片微鏡尺寸就有13。6微米、10。8微米、7。6微米甚至5。4微米的
相同尺寸的DMD晶片，單個微鏡尺寸越小，微鏡數量越多，解析度自然也越高
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4-對比度
在投影機行業有2種對比度測試方法
一種是全開/全關對比度測試方式，即測試投影機輸出的全白螢幕與全黑螢幕亮度比值
這種方法測出來的對比度稱為Full On Full Off，即FOFO對比度
另一種是ANSI對比度，它採用ANSI標準測試方法測試對比度
ANSI對比度測試方法採用16點黑白相間色塊
8個白色區域亮度平均值和8個黑色區域亮度平均值之間的比值即為ANSI對比度
這兩種測量方法得到的對比度值差異比較大
這也是不同廠商的產品在標稱對比度上差異大的一個重要原因
對比度的實現與投影機的成像器件和光路設計密切相關
對於LCD投影機來說，首當其衝的因素就是液晶板的畫素透光率與阻光率
這個差值越大，投影機的對比度也越大
目前大多數LCD投影機產品的標稱對比度都在400：1（ANSI）左右，
而大多數DLP投影機的標稱對比度都在1500：1（全白/全黑）以上
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5-重新整理率
投影影象每秒鐘重新整理的次數。
消費類投影儀通常採用HDMI介面傳輸影片流訊號，即DLP裡的Video模式
格式為24bit彩色圖形，重新整理速率通常為50Hz或60Hz
重新整理幀率越高，觀看動態影片時越流暢
尤其是在觀看高速運動畫面時，效果更佳震撼
而工業類投影除了具有video模式外，還額外提供pattern sequence模式
這個模式允許使用者將1至8bit圖片儲存在投影儀的內部flash中
然後按照需求配置曝光時間，並可以與相機等外部設別實時的幀同步
由於圖片可以按不同灰度等級儲存並顯示，因此重新整理幀率最高可達幾千Hz
非常適合結構光三維掃描等應用
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6-光均勻性
光均勻性是指投影儀在投影白色影象時，投影區域內不同位置亮度的均勻程度
亮度的均勻性反映了邊緣亮度與中心亮度的差異，用百分比來表示
通常情況下，投影區域中心最亮，越靠近邊緣越暗
如圖所示，將投影區域平分為9個區域，分別為E1，E2……E9
使用照度計分別測出9個區域中心點的照度值E（i），求取9個區域的平均值E（avg）
不同的廠家有不同的測量方法，測量出的資料也會有較大差別
以下是3種比較常見的測量方法
（1）BenQ使用國際標準化組織ISO定義的方法，將外角讀數的平均值除以中心讀數
即（E1+E2+E3+E4+E6+E7+E8+E9）E5
（2）日立使用最小的外角讀數，除以所有9個讀數的平均值
即E1，E2，E3，E4，E6，E7，E8，E9中的最小值，除以E1，E2，E3，E4，E5，E6，E7，E8，E9這9個區域的平均值
（3）還有些廠家，使用最小值除以最大值
即E1，E2，E3，E4，E5，E6，E7，E8，E9中的最小值，除以其中的最大值
即Min{E1，E2，E3，E4，E5，E6，E7，E8，E9}/Max{E1，E2，E3，E4，E5，E6，E7，E8，E9}
目前一般採用第2中方法，畫面均勻度在85%以上，有些出色的投影機可以達到95%以上
影響投影光均勻性的主要是內部的勻光照明系統
目前投影儀內部勻光的器件主要是積分棒和複眼透鏡兩種
積分棒基本原理是光線經過該棒，在棒內會經過多次的反射後出射
假設入射時是一個光源，經過多次的反射後，會形成多束光
出射時會形成多個光源映象
這樣，就相當於把一個光源在能量層面上均勻化了。這就是它的均勻照明的原理
複眼透鏡又叫蠅眼透鏡，它由一系列小透鏡單元拼合而成
RGB LED經各自的準直透鏡後，再經過X-Plate合光
三路合光的準直光束直接入射到複眼透鏡，形成多個光斑
這多個光斑再經過中繼系統，每個小透鏡單元的光斑都在照明目標面上重疊，形成均勻的照明區域
對於相同的照明要求，積分棒勻光系統結構更為複雜，體積也更大
因此目前絕大部分DLP投影儀均採用複眼透鏡勻光系統
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7-投影幅面
投影出來的畫面尺寸，如50寸、100寸等
投影幅面與投射比、投影距離等有關
通常，投影儀裡投影螢幕越遠，投影幅面越大
投射比越小，相同投影距離投射的畫面也越大
目前市面上的一些鐳射電視，基本都是採用超短焦鏡頭
在非常近的距離，可以投射上百寸的畫面
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8-投影距離
投影距離是指投影機鏡頭最前端到投影螢幕的距離
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9-投射比
投射比是指投影機成像清晰時，投影距離與投射畫面寬度的比值
如圖所示，假設投影儀鏡頭到投影螢幕的距離為D，投影畫面寬度為W，則投射比T=D/W
投射比的大小，主要取決於投影機鏡頭
鏡頭的視場角越大，投射比數值越小，反之則越大
針對多少投射比成為長焦、中焦、短焦，業界有多種不同說法
我們採用相對應用較多的區分方法
普通投影機的投射比，通常在1。5-1。9 之間
當投射比小於1 時，我們通常稱之為短焦鏡頭
短焦鏡頭可簡單劃分為三類
第一類，是鏡頭投射比在0。4以內，現階段都是反射式超短焦投影機
第二類，投射比在0。4至0。7之間的產品，普遍採用魚眼鏡頭，可以簡稱為短焦投影機
第三類，是鏡頭投射比在0。65到1之間的普通短焦產品
魚眼鏡頭投射式是一種極端的廣角鏡頭
為使鏡頭達到最大的視角，這種鏡頭的前鏡呈拋物狀向鏡頭前部凸出
與魚的眼睛頗為相似，因此得名
魚眼鏡頭屬於一種特殊的超廣角鏡頭
它的視角力求達到或超出人眼所能看到的範圍，因此能在短距離投射出大畫面
反射式鏡頭是採用反射式的光學技術
即投影機鏡頭將影像投射在反射鏡上，再由反射鏡投射到投影螢幕上
中間透過自由曲面鏡頭反射，這種投射方式原理看似簡單，可實際上對工藝技術的要求反而更高
由於投影影象經過反射才達到螢幕，影象很容易因為反射鏡的一點微小的誤差而在投影幕上造成影象的變形和亮度不均
因此製造此類短焦投影機對光學元件的設計和加工工藝要求是相當高的，有一定的技術壁壘
目前，只有採用反射式鏡頭的投射比才能做到小於0。4，而成為真正的超短焦投影機
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10-焦距
許多DLP投影儀在產品規格中對其光學設計的細節紕漏極少
通常情況下，給出的引數通常是投射比，而沒有給出鏡頭焦距等引數
其實，鏡頭的焦距可以透過投射比來確定
如圖所示，從DMD的一條邊至螢幕上的對應的邊的光線所形成的是全等三角形
由圖可以得到公式，計算出投射比T
投影儀的焦距計算方式如公式所示
f=1/（1/d1+1/d2）
d1和d2可根據投射比和已知資料計算的出，公式如圖所示
d1=T*w，d2=T*W
其中T為投射比，小w為DMD晶片的寬度，大W為投影畫面的寬度
已知T，d1和d2，就可以直接根據焦距公式計算出焦距了
以DLP3010光機為例
光機型號為OPR305120，規格引數如下
已知投射比T=1。99，DLP3010晶片的寬度為6。912mm
在標準工作距離120mm位置，投影畫面寬度為60。4mm
因此，可以計算出d1=T*w=1。99*6。912mm=13。755mm，d2=T*W=1。99*60。4mm=120。196mm
由此可以得出焦距f=1/（1/d1+1/d2）=1/（1/13。755+1/120。196）=12。35mm
首先，必須知道採用的DMD的晶片寬度，可以在對應規格訊號的datasheet中查到
此圖是常見型號的DMD解析度及對應的晶片尺寸
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11-放大倍數
DLP投影儀的放大倍數是螢幕成像大小與成像器件DMD尺寸的比值
螢幕上的投影影象越大，放大倍數就越大
同一個投影儀，投射比保持不變，成像大小隨著投影距離線性變化
通常，普通投影儀的放大倍率大於1
對於某些特殊應用，也會採用放大倍率小於1的鏡頭，因此實際投影的圖案尺寸比DMD還小
假設投射比T=1。5，當投影距離為1m時，投影畫面寬度為66。7cm
當距離為2m時，投影畫面寬度為1。33m
此時，投影影象單位面積的亮度，即照度也將變為投影距離為1m時的四分之一
放大倍率計算公式為M=d2/d1=W/w
如果增加DMD至光瞳中心的距離d1，則在d2的成像將可以小於DMD的尺寸，這意味著縮倍是可行的
實際上，縮倍值的限制因素包括DMD能與透鏡分開的物理距離、鏡頭數值孔徑的大小以及光的衍射等
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12-偏移offset
offset是一種用於衡量 DMD 相對於光軸產生的移位的尺度
消費類投影儀由於需要放置在桌面，或吊裝在房屋上，為了方便觀看和安裝
通常使用offset為100%的投影儀，即偏軸投影儀
結構光3D掃描應用，通常使用0% offset的DLP投影儀，即同軸的DLP投影儀
同軸的DLP投影儀不僅可以與相機安裝在同一水平高度，而且通常光均勻性也更好
這也是區分工業投影和消費投影最簡單明瞭的一種方式
那麼，offset為0%和100%的投影儀，有什麼區別呢？
如圖所示，offset為0%的DLP投影儀，光軸穿過DMD的中心
我們知道，投影儀的亮度由中心向四周是逐漸減弱的
也就是說，同軸的DLP投影儀亮度是上下左右對稱，亮度均勻性通常來說相對偏軸要好一些
而偏軸的DLP投影儀，由於光軸位於DMD的一條邊的中心，亮度均勻性則相對較差
此外，在結構光3D相機系統中
通常為了減小裝置尺寸，會將相機和DLP投影儀安裝在同一水平面上
這樣，整機裝置高度能儘量高做小
從這個方面來說，同軸的DLP投影儀更加適合結構光應用
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13-畸變
對於消費類投影儀，一般在短焦的鏡頭中較易出現，在長焦鏡頭中可不考慮這個引數
工業應用中，如3D列印，結構光3D掃描，畸變太大的話，會對列印或者掃描效果影響較大
所以，畸變越小越好
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14-投影精度
投影精度是指投影畫面單個畫素點的大小，或者可以理解為投影儀投影的最細的線條寬度
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15-景深
在聚焦完成後，焦點前後的範圍內所呈現的清晰影象，這一前一後的距離範圍，便叫做景深、光圈、鏡頭、及拍投影距離是影響景深的重要因素
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