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3米到0距离 解密超短焦投影的技术变革

发布日期:2020-09-18 08:38

 

  一谈起短焦投影机,大家想到就是超酷的零距离投影和形形色色的大口径的鱼眼镜头。甭管懂不懂投影技术,光看这“大眼睛”,总能让我们眼前一亮。伴随短焦投影,是距离产生美,是短小精悍,是零距离,是教育行业的首选显示设备等溢美之词。我们此次将单独从投影镜头给大家分析一下超短焦投影机。

  谈起超短焦投影机的技术变革,总体可分为两大方向:A,技术方向,投影距离越来越近,亮度越来越高;B,应用方向,完善互动应用功能,增加丰富的硬件和软件设备。

  由于短焦投影机的售价不菲,给很多朋友都留下了N13的概念。其实短焦只是民用投影机中的一个特殊分支,采用了特殊的固定的不可更换的镜头;而工程投影机,都支持更换镜头,可以选择超短焦镜头。这个概念,类似于部分高端的广角镜头的数码相机,固然售价不菲,但是与支持换镜头的单反相机,从根本上不可同日而语。

  很多朋友买家用机型,总提到一个需求超短焦,确发现超短焦的1080p机型鲜有身影,而且提高提高价位依然难觅芳踪。难道因为成本的原因?市场5、6万元,甚至高达20万的1080p家用影院机型,依然没有采用超短焦技术。原因就是超短焦技术,是显示效果的“杀猪刀”,色彩不均匀、亮度不均匀和画面畸变的问题无法回避,只有极少品牌的影院产品具有极小范围的短焦,投影100英寸的距离从3.8米缩小到2.8米。或许有些小品牌,发布了一些超短焦1080p产品,但是不能得到专业影音发烧友的认可,也是难觅踪迹。

  超短焦的为啥那么贵?稍了解行情的朋友,可能都知道短焦机型的售价很高,这道理就好比一款优秀的大变焦的相机镜头售价不菲同理。投影机的镜头,从制作工艺、安装操作等要远高于相机镜头,因此售价自然要贵。还有一个关键的原因,短焦镜头的制作工艺复杂,一些小品牌很难抄袭、模仿、复制,整体而言短焦投影机还是量少、物以稀为贵。

  最明显的特长:大幅缩短投影距离,合理利用空间。或理解为,在有限的距离内,显示更大的画面。同时提高光源利用率,有效克服环境光的干扰。

  短焦投影机的发展并非一帆风顺,也经历很多曲折的经历,很多大作给我们留下了深刻的印象,更多的产品只是过眼云烟。短焦投影机的出现,由于及技术所限,初期的产品售价高、画面畸变夸张、响应的配套设施贵,严重阻碍了短焦的发展。教育互动应用,与短焦的千丝万缕的联系,虽然是先有短焦后有互动,但是随着互动技术的完善,进一步推动了超短焦投影机的繁荣与兴盛。

  当今,iPad正逐渐成为白领的标配装备,然而由于苹果公司的“闭关锁国”,iPad距离商务应用始终是捉襟见肘。此次,明基为我们展示了iPad无线控制,以及全新的互动教育解决方案。

  此方案中,明基采用了最新的激光投影LW61ST,拥有2000流明的亮度,采用超短焦设计,配合电子白板使用。昔日主要的演示方式是投影机连接PC无线使用,而iOS平台存在诸多不利因素,难以完美支持无线显示。如何让iPad成为无线输出的主角,就是这个应用方案的一大亮点。

  LV-8235 UST是佳能首款超短焦投影机,设计紧凑,结构合理,投射80英寸画面仅需32厘米投影距离,投影机安装距离仅需2.4厘米。即使是紧贴墙面安装时,即零距离安装,也可以投影约74英寸的大尺寸画面。而且投影距离仅需54.5厘米时即可投影110英寸大尺寸画面。这款超短焦机型最大的特点是投射比达到0.18,达到了零距离投影的水平。

  相比传统的投影机安装方式,LV-8235 UST的超短焦技术可在空间狭小的场所投射大尺寸画面。机身设计紧凑,安装方式更加灵活,便于吊顶安装、贴墙安装、平躺安装或垂直安装等,产品的通用性很强。除了用于教室,办公室和商业场所等场合的应用,也可以使用背投方式,为商店橱窗,餐馆,博物馆等场所展现视频影像。

  随着国内教学环境的变化,电子白板的应用越来越广泛,从最初的幼儿教育到现在中等教育,电子白板在多学科领域都可发挥作用。其产品性能也相应从单一的功能向多元化改变。

  在电子白板的发展历程中,软件是一直伴随成长的不可缺少的核心支持。从最初只能对演示内容进行批注、说明,互动后来的板书内容与课件合二为一,另存为教学资源,以及目前支持视频录制的软件支持,功能在逐步增加并完善。让互动教学真正实现智能化。国内互动教学逐步推广开来,有需求就有供给,互动教学设备提供商在逐步增加,电子白板设备也从最初的交互白板+短焦投影机+PC形式,向多元化转变。

  回首2010年,投影对于教育行业最大的贡献,莫过于互动投影技术的迅速发展。由于教育行业的特殊性,很多教学应用显得枯燥乏味,其实互动投影可以离我们很近,进入生活也很简单。

  投影机,曾给我们留下很多不良的回忆:投影机伴随着教室内的升学压力,投影机带来办公室的职场压力;开启投影机,就意味着快节奏,还有挥之不去的烦恼。我们此次将互动投影,人性化、娱乐化的一面展示给大家。远离校园,远离写字楼,有互动投影,生活一样多姿多次。

  显示100英寸画面,投射距离大于1.8米的短焦产品,是昔日的主流,已经逐渐淡出市场;而超短焦机型,随着产品普及,价格趋向合理,已经进入了教育市场;而反射式、零距离等超短焦技术新品,由于价钱昂贵,进入教育行业尚需时间。

  工作节奏加快,会议室小型化;大教室不再流行,小班小灶成为主流;房价节节攀升,办公家居能省则省。能够提供3米以上的大空间不再常见,距离小于2米的狭窄面积比比皆是,对于紧凑型的空间压力只能依靠超短焦来解决。

  越是狭小的空间,越容易受阴影的困扰。普通非短焦机型,3.6米左右的投影距离,演示者、中间的物件,都会形成恼人的阴影。尤其是,会议室众多的观众要分立两侧,更是极其不便。短焦机型高屋建瓴,让阴影呈现最小,观众位置更加随意。

  对于演示应用,演讲者的健康关注;莫说投影灯不亮,直射双眼都会不舒服。在互动手写时出镜率更高的教学应用而言,老师的视觉健康问题更需要关注,这也是良好教学的保障。超短焦可以减小会避免这种不良问题的产生。

  由于前面三条优点,大屏手写互动应用,一般都是配合超短焦投影机使用。部分投影厂商,一些高端的超短焦产品,都捆绑销售了互动手写笔、电子教鞭等设备,为教育提供全套的解决方案。

  对于教育行业,选择工程机型投入太大不显示,短焦可以适当弥补亮度的不足,同时兼顾了健康环保。短焦投影,可以说是教育行业的最佳选择。

  短焦投影机看似钱景无量,备受厂商和用户的推崇,但是短焦的缺点,我们也必须要提前知晓。超短焦的缺点大致可归纳为:画面畸变、亮度不均匀和色彩不均匀。

  短焦与畸变是个冤家,有短焦必然有畸变。在成本有限的范畴内,低价位的短焦镜头的对焦清晰度大幅降低,画面畸变明显,色彩均匀性不佳,亮度均匀性无法保证,严重影响观众的视觉效果。高价位采用高品质的镜头,可以有一定改观。但是对于反射式的超短焦产品,这些问题很难回避。

  而对于高清影院产品,画质是最重要,连对焦都不准确的机型,当然谈不上图案清晰,色彩再好也无济于事。在高清影院产品中,有2、3款产品采用了零距离设计,显示效果差强人意,而且其售价高昂,不易被用户接受。

  很多人对短焦投影机的定义不是很熟悉,我们在此图解说明一下。投射比,就是投影距离与投射出的画面底边长度的比值,当然,普通投影机也有投射比,只是数据不好看,一般都不特意标注。一般来说,投射比小于1的,我们就定义为短焦投影机。投射比的标识,一般都直接标注为小数,例如0.61、0.47等。投射比的数值,可以简单理解为,数值越小越好,即短焦的效果越明显。

  短焦投影机,自然镜头就是一个关键要素。那么短焦投影机的差价,难道都是由投射比所决定的吗?事实证明,并非如此。镜头的综合素质更能说明一切,光圈大小、镜头锐度、镜头尺寸、对焦机制等多方面都有一定影响,投射比只是一个重要的参考因素。

  投射比,可简单划分为三类:第一类,是镜头投射比在0.4以内,现阶段都是反射式超短焦投影机;第二类,投射比在0.4至0.7之间的产品,可以简称为超短焦投影机;第三类,是镜头投射比达在0.65和1之间的普通短焦产品。

  或许有些厂家极力宣传其投射比数值,达到了小于0.5,成为了非反射式超短焦机型中的佼佼者,与0.6投射比确有不小差距。根据我们的总结,短焦投影机的镜头拥有大光圈,其造价自然高;要想实现大光圈,例如1.8,镜头尺寸自然就要大,因此大光圈的镜头其口径成为其显著标志。而短焦投影机的投射比,只能屈居第二位,对镜头的素质高低的影响要略低于光圈。这与单反相机的镜头原理类似,镜头的素质是一个综合表现,并不是一个单纯的硬件指标就能决定贵贱。

  由于投影厂商的宣传导向不同,加之不少不明真相的媒体的误导,短焦投影机在大家的心中是既神秘又陌生的技术,我们在此ZOL在此作几点简单的答疑解惑:

  变焦比是指变焦镜头的最长焦距与最短焦距之比,即数码相机中所说的几倍光学变焦。变焦比是一个比值,只说明镜头变焦范围,不代表镜头变焦水平,更不能代表镜头的性能。

  因此,从严谨、科学的角度,对于短焦机型,重要的参考数据应为投射比,而不是变焦比。

  由于计算方便、描述直观,我们一般都以对角线英寸画面作为投影机的标准参照尺寸。画面比例为4:3的100英寸画面,宽约为2米,高约为1.5米。

  普通投影机的投射比,通常在1.5-1.9之间。当投射比小于1时,我们通常称之为短焦镜头;而当投射比达到0.6以下,我们通常称之为超短焦镜头。结合前面的概念,换言之,投射比固定的镜头就是定焦镜头。

  理论上,非短焦的普通投影机,投射100英寸画面,距离在3米以上;短焦机型,投射距离在2米以内。根据测试经验,现今多数在售机型,普通投影机,实际投射距离在3.1米至3.8米之间;短焦机型,一般实际投射距离在1.8米以内;超短焦机型,在1.1米以内。

  多数短焦机型,都采用定焦镜头。也有小部分短焦机型,镜头不支持大范围变焦,通过轻微变焦,来实现对焦功能,随之轻微变焦环成为了对焦环。

  对于投影领域,两种镜头皆并存,其显著区别是:调节对焦环时,定焦镜头的画面不会改变大小,只会改变会聚效果,即我们常说的画面清晰度;而非定焦的短焦机型,调节对焦环的过程中,画面有明显的放大缩小现象。

  零距离投影机,并非我们想象中的不需要投射距离。光线通过镜面的反射,变相缩短了投射距离。上图中,光线从镜头中发射,在镜中反射一次,画面呈现在接口的后方,若我们采用正投方式,在方向上,零距离投影机的镜头其实是指向观众的。

  零距离机型,必然采用反射式设计。换言之,采用反射式设计的超短焦机型,一定是零距离投影机。

  垂直式超短焦,是今年理光推出的最新投影技术。由于我们还未测试此新产品,我们将在后续文章中详细介绍此技术。

  反光镜,对于反射式投影机意义重大,也是明显区别于普通投影机的显著标志。熟悉背投电视的朋友,看见反射式超短焦投影一定会略有所思。原理近似,但是更加精致。此类机型,还有另一个时髦名称,零距离投影,是民用商教领域的特有产品。产品的特点非常鲜明,投射比极其夸张,最牛的投射式可达到0.19。

  工作原理,非常近似。说简单些,背投电视,就是小型投影机的民用化尝试。回想当初,超大屏幕的背投电视面世那是相当的风光,引起了无数电视迷的追捧,但是由于颗粒感太强、像素太低、体积太大、还要定期更换灯泡,短命的背投电视4、5年就淡出了历史舞台。现今,商教领域,新推的零距离产品,在镜头方面采用了超小投射比的高素质镜头、而且有720p的产品,与当年落后的背投电视有质的飞跃。

  反射式超短焦机型,也称作零距离机型。由于这个机型是国产品牌提出来的,并未得到日系品牌的响应;大家对于此称谓,不要过于纠结。

  在反射式短焦机型中,反射镜多数为水平镜面,只有丽讯的D795WT是个例外,采用了弧面反光镜设计,这也是其能达到极限投射比的关键所在,相当于变相的增加了一个“短焦镜头”。

  看到这里,大家一定好奇,不禁要问,为啥工程机就没有类似的产品?虽然反射式短焦投影,设计巧妙,但是不适合大型应用,只能在民用领域风光无限。在工程领域,背投无缝拼接就是采用了这种反射式工作原理,这是很强悍、实用的一个工程类型,由于技术更加精细,可以有效避免畸变等不良现象。简单来说,零距离机型,是工程反射式应用的袖珍版。

  NEC的WT600是最先采用反射式技术的短焦投影机,多次反射的技术,其内部结构很复杂很巧妙。但是在当时,这只是一个高价难以推广的先驱产品。

  对于教育行业,寓教于乐未尝不是一件好事。日立的A系列短焦出现最早,虽然投射比不是很夸张,但是先入为主的概念,让很多教育用户都接触过。

  神器的反射镜+鱼眼镜头,短焦投影距离再次缩短,丰富了教育应用。丽讯D795WT的反光镜是非球面的,是现今业内投射比最小的一款反射式超短焦产品。

  与往日的“非理性化”教育相比,教育行业影响力提高,关注健康也成为了师生、家长、团体、社会关注的焦点。

  首先说老师的健康问题,由于非短焦投影机,投射距离长,容易直射老师的双眼。很多朋友说,也当过演讲者,可以忍受或回避;但是在现实中,由于老师的工作性质,长时间乃家常便饭,必须站在中间,眼睛的伤害无法回避。

  对于表面光鲜的人民教师,其实也是;对于保障老师的健康,同样不可忽视。对于此,最佳的解决方案就是短焦投影,可以参考短焦投影的优势第三条。

  很多家长都反映:A,“俺家宝宝学校的投影机,还没有家里1000流明的视频投影机亮,很难看清楚。”低亮度的投影机,浑水摸鱼,进了教育市场。B,“老师图省事了,却把孩子害苦了。”老师不懂,有情可原,采购者不知,无可奈何。

  近年来,不少媒体都报道过,投影机不正当使用,导致学生近视的新闻。2009年,中国电子商会消费电子产品调查办公室就曾调查发现,坐在教室后三排的学生普遍反映老师在使用投影机授课时无法看清幻灯片。外国早就使用投影机,普及范围比中国大,但是外国学生却没有越来越多的近视。投影机,孩子视力下降的一个原因?

  其次,及时更换灯泡,灯泡到使用期限后,并非不能使用,但是亮度已经衰减严重,甚至不足20%,继续费电+低亮度,与其鸡肋不如更新。

  当然,光口头说,关注学生健康是没用的,还要落实到实际。减轻学生负担,增加学生的户外活动,才是最理想的健康教育。

  昔日的短焦投影亮度在2000流明左右,现今短焦产品亮度在3000流明左右,未来短焦投影即的亮度还会继续提升。可以说对于教育行业,未来的发展趋势,最显著的标志就是亮度越来越高;能否将4000流明以上的小型工程机变为教育机,只是一个时间问题。

  1,采光太好。由于教室宽敞明亮,光线充足,采光相当霸气,连黑板也经常是太阳光顾的对象。上午、中午、下午、晚上,各时间段的光照变化太大,无奈没有机构做过认线,遮光利弊。遮光太好,影响了学生看书写字;遮光不好,闪闪反光让学生无奈困惑,苍白一片让学生头晕眼花。

  3,幕的选购。兴许所有的教育行业采购者,都忽视、或不得不忽视幕的重要性。幕对提高画质、减少反光、提高光线利用率、保障平整性,都有居功至伟的作用。好的幕是最佳解决手段,但是,好幕太贵,低价幕确实不给力。

  对于高等学府,不差钱的大户人家,高亮、弧形硬幕、3D、拼接融合等都不是问题。

  然而对于中小学,就差钱的小户人家,师资力量相对薄弱,高亮+短焦是解决之道。尤其是亮度,那种标称亮度只有2000流明的机型,既然都要退市了,也不必再混进如今的教育行业采购之列。与大户人家的先天不足后期补不同,小户人家要严把入门的头道关卡。

  短焦投影,符合商教应用的需求,是未来发展的趋势之一。投影镜头,贵是一个显著特征。对于工程机型,投影镜头是完善应用方案的利器;对于民用机型,短焦技术是商教的最佳选择。