智能投影：亮度的尽头是对比度

    摘要：根据洛图科技线上监测数据显示，2024年双十一促销期间，激光光源（含混光）投影机，销量占比为25.2%，较2024年前三季度上涨13.9个百分点；4K产品销量份额达到15.7%，较2024年前三季度的平均水平高出8.8个百分点。由此可见，消费者对中高端投影需求方兴未艾。随着三色激光的普及，当前中高端投影的亮度已经完全达到甚至超过了用户的实际需求。投影的另一关键指标——“对比度”，却还没有引起用户的关注。“亮度的尽头是对比度”，下一阶段，对比度将成为中高端投影对比的另一重要标准。

    投影如何选？

    近几年，“一份亮度一分钱、选投影就是选亮度”，成了投影行业的流行语。说明亮度对投影体验的重要性。但是从实际的使用需求来看，亮度也不是越高越好，当前中端投影的亮度1000流明起步、高端2000流明起步，已经强到“已经没得选”，且各主流高端投影间几乎没有差别。另外，超过一定的亮度后，为提升亮度值增加的成本为最终用户体验增值的边际效应几乎为零，而且太高亮度会容易造成观看者的视觉疲劳。

    从另一个方面看，投影行业有一句俗话：“穷则亮度、达则对比度”，亮度够用的情况下，就要看对比度参数。因为，最终消费者关心的是画质的整体表现，如果只有亮度，投影机与灯泡也就没有区别。投影体验的核心是“画面的细腻”，而除了分辨率之外，对比度指标是投影基础参数中，最能代表“视觉观察到的细节”的参数。

暗场环境下，对比度不足，容易细节丢失，上面的图片在不同对比度下看到的星空完全不同

 

    对比度就是细节

    “对比度就是细节！”这是对对比度概念最简洁的描述。对比度的细节概念包括三个层次的核心画质效果：

    第一是色彩细节。三色激光、全色LED光源等都强调更高的色域覆盖、更准的色准。如果都是红色，浅红和深红之间如何区分？这就是灰度、色阶的概念，也就是对比度。色域更宽、色准更准，都类似于“亮度更高”，是一个笼统的定义，与对比度强调明暗之间的显著差异，定义细节能力是“互补作用”。只有充分的细节展示力，才能让色彩有的放矢。

    第二是分辨率细节。对比度如何影响分辨率细节呢？现在，越来越多消费者倾向选择更高分辨率的投影，2K起步，4K更好。高分辨率就意味着像素点的间距很小。那两个像素之间的差异就是通过色彩不同、或者同一色彩的明暗不同来实现，相邻像素之间平滑过度的展现能力就是“对比度”。

    第三是整体画面的观感。即通常所说的景深问题，是一个画面中不同部分有更多的明暗反差时，每一部分的细节展现能力。在新一代内容标准中，这个效果被强化成一个专有名词：HDR（英语：High Dynamic Range Imaging）。同时，更高的对比度和景深表现，也是高级游戏的光追效果的显示基础（光线追踪能够精确地模拟光线的反射、折射和阴影等效果，其中反射、折射、阴影会表现出截然不同的明暗场景差异）。

高对比度使画面看起来更自然，细节表现更准确

    具体到投影机的选购，“穷则亮度、达则对比度”——好的投影需要具有真正好的对比度能力，而不仅仅是对比度参数。因为，就和让消费者“头晕目眩”亮度参数，对比度参数也“深有玄机”。

 

    对比度的提升：本源是关键

    对比度如此重要，如何提升对比度就成了一门很深的功夫，并由此分成了两大门派：技巧派和本源派。

    对于技巧派而言，重点关注的是测试标准：原生对比度、黑白对比度、ANSI对比度，还有水分最高的动态对比度。同样一款产品，用不同标准得出的对比度参数，可以相差几万倍。例如，黑白对比度500：1的机型，动态对比度可能高达百万：1乃至千万：1。有了动态对比度这个概念，显示设备对比度上限不断突破，从05年的1,000,000：1到08年的10,000,000：1到之后的100,000,000：1，最后到了∞:1，这个时候标准也就失去了应有意义。

    对于投影机而言，即便是“完全货真价实的对比度”，有时候也会因为采用的技巧，让应用感受完全不同：例如，采用镜头动态光圈、激光器动态光源技术，在测试黑色时 “尽可能关闭所有提升亮度的能力”，在测试白色时“尽量打开所有提升亮度的能力”，就能得到一个很高的对比度数值。但是，在实际应用场景（看电影、电视、视频等）中，不是只在最暗、最亮画面之间切换，而是要看：1）连续顺滑的视频；2）同一画面大概率既有亮的部分也有暗的部分。——即测试对比度数值的场景，在实际观赏内容时，很少或者根本不存在；测试数据的方法、标准和结论，完全脱离实际应用。

    技巧派不一定就是“坑”，但是，技巧方向想多了，难免就会不知不觉、或深或浅的变成坑。所以，选择好的对比度“本源”派更为重要：

    本源派提升对比度的技术，一方面是所有光学材质的选择要“高”。从光源到镜头，每一片涉及光的材料、加工、工艺和结构，在透光、低色散、低串扰、低衍射等方面要做到更好。这一层面，对于中高端机型基本是“与价位相当的用料投入”。

    本源派的另一方面则是投影光阀，也就是投影机真正成像的核心器件（相当于数码相机的CMOS）。对此，投影行业内有一个基本共识：3LCoS>1LCoS >3LCD> DLP>1LCD。具体数值上，从最高到最低大约有10倍以上的差距。

    其中，LCoS机型的家用机目前比较少见，已商用产品的售价都在5万元乃至10万元以上。DLP技术则万元以下市场占据中高端主力地位，LCoS、DLP、LCD产品目前虽然在技术上有一定程度的提升，但离中高端产品的要求还有较在的差距。

    从原理角度看，LCoS的对比度优势主要来自于三个方面：

    第一是，反射式技术，光效与DLP相当，达70%以上。显著高于3LCD，更是高于很多1LCD不到10%光效。这决定了其亮度和对比度上的竞争优势。

    第二是，相比DLP而言，LCOS表面更为平滑，即减少了散射影响，有利于提升对比度，特别是关键的暗部效果。

    第三是，LCOS在表现暗部和黑色时，通过液晶开关直接控制光线出入量；对比而言，DLP则是将多余的光线反射到镜头之外——后者难免造成光机内部的“光污染源”、形成散射或者衍射杂光，造成对比度暗部性能下降。此外，色轮作为很多DLP机型的标配部件，应该视为其成像方案的核心部分，但是其对对比度、特别是暗部对比度也会带来污染。

DLP原理图和LCoS原理图

    特别强调的是，暗部对比度是及其重要的部分。因为，有数据显示电影内容中，90%的电影画面平均亮度低于最高部分亮度的20%。即暗部其实占据了电影、电视、视频内容的“绝大部分，是内容真正的主体”。可见，暗部对比度表现如何，是对比度真正的精髓。

 

    亮度有尽头，对比度没有尽头

    对比度的体验与应用场景密切相关、也与人眼感知密切相关。环境光往往干扰对比度、降低对比度，而人眼感光范围在0.01-100000lx，可感知的对比度理论上在1,000,000:1。目前，一些投影机等显示产品，对比度在1000:1左右，虽然不同的技术阵营也努力提升对比度，但离人眼的可感知范围还有很大差距。

Pjtime评测室实拍图

    总之，一台好的投影大屏设备，应当是“细节展示能力强、场景景深通透感一流”的产品，也就是“拥有更高对比度的产品”。

    “亮度的尽头是对比度”，随着三色激光的普及，当前主流中高端投影机的亮度已经完全满足甚至超过了用户实际的需求，走到了“尽头”。而“对比度”这一投影的关键性指标还没有引起消费者的广泛关注。究其原因，一是由于技术的限制，真正具有高对比度（2000：1以上）的智能投影在市场上处于缺失的状态；二是当前对比度的标准混乱，消费者缺乏可信赖选择依据。

    LCoS技术作为当前主流智能投影光阀方案之一，3LCoS方案在满足亮度需求的情况下，最高可以达到10000：1的对比度，及4K@120Hz/8K@60Hz的分辨率，能有效适配中高端投影的需求，未来在智能投影领域的应用，将为用户体验提升带来更大想像空间。