[資料整理] DLP 投影機原理結構 , 附 虹彩效應 說明

最近BenQ W1000很熱門, HD20也是表現精彩
大家談了半天的色輪節點,倍速
我想直接給大家看圖, 比較有概念
最近看的資料作的理解和整理, 小弟是醫療業者,對此為門外漢,有錯麻煩指正,謝謝囉~


色輪
單片式的DLP才需要色輪, 三片式的DLP, 用菱鏡分出各自三原色的穩定光源給予三塊DMD, 因此也不需要色輪
色輪上的RGB應該不是純正的RGB, 而是針對光源燈泡光譜設計的 (因為燈泡光譜不是均勻的), 但目的就是濾色後,儘量提供接近三原色
http://www.beareyes.com.cn/2/lib/200808/23/20080823026_2.htm
色輪模式:
1.RGB基本款
2.RGBW 偷吃步款, W就是透明的, 光全過, 提供更多亮度
3.RGBYW 神奇黃金款, 多個Y黃色(面積比其他小) , Y = R+G, 一方面幫助鹵素燈泡缺乏的紅色光譜, 也可增加亮度感
4.RGBRGB 加速款, 避免虹彩效應(下面解釋)
衍生款
5.RGBRGBW 加速偷亮款
6.RGB CYW = 加上C 靛青=藍B加綠G, 更鮮明? 簡報用設計? 犧牲膚色表現?


DMD
1個像素對應一個DMD晶片上的小鏡子
1920x1080的顯示晶片, 就有 1920x1080=2073600個小鏡子
鏡子可反射光源,效率約60%以上, 比用穿透式的LCD好
鏡子間的間隙小, 晶格黑線小, 反射開口率大,光效率更高
靠電磁感應來改變鏡子角度, 只有開vs關 兩種角度 (+10 vs -10度)
單點反射的光的亮度, 以60FPS舉例, 一個畫面顯示1/60秒 = 16,700 ns (微秒)
分三原色(RGB色輪), 所以每個色彩顯示時間為 5,600 ns
鏡子每秒會快速開關數千次
在 5,600ns內要表現256灰階亮度, 要有能力開關256次, 因此開關一次鏡子的時間要少於21.8 ns 就可以達到 8 bit顏色的要求 (2的8次方等於256)
http://www.triolion.com/tech/DLP-jieshao.htm

虹彩效應
http://zh.wikipedia.org/zh-cn/File:Rainbow-Effect_Regenbogeneffekt_RGB-Circles_RGB-Kreise.jpg
單片DLP才會有的問題
三原色靠色輪轉動(輪流濾色提供光源)來提供
同理RGB色輪的三個顏色,停留時間各別是 1/60秒再除於3 = 1/180秒
兩個1/180秒之間的投射的顏色不同,如果你的頭快速橫移, 投射在你的眼睛中, 原本固定位置的白色點, 會變成分開的 紅藍綠三個點
只要你眼睛比較敏感,可以分辨出1/180秒的差別, 就有機會看到

如何誘發:
1. 黑底的亮色邊緣, 例如電影最後的工作人員名單
2. 相對暗暗的環境, 眼睛會對色彩更敏感
3. 快速移動頭部的觀眾 (跟快速移動的畫面內容無關)

解決辦法, 把色輪轉速加倍
變成1/360秒一個顏色, 我就不信你還看的到
3節點 RGB x 1倍轉速色輪 = 1倍 1/180秒
6節點 RGBRGB x 1倍轉速 = 2倍 1/360秒
6節點 RGBRGB x 2倍轉速 = 4倍 1/720秒
你不把頭努力晃動, 還想看到分開的三原色, 我看是很難了