投影屏幕 - 图文

投影屏幕

一、投影屏幕的性能参数

屏幕的重要参数是衡量屏幕表面材料质量优劣的重要依据。屏幕常用的重要参数有：增益、半增益角、宽高比率、对比度、解析度（分辨率）和均匀度。在具体选购屏幕前，需要了解屏幕的主要性能和技术指标。

（1）增益

增益是用来测量屏前亮度的相对值和不同屏幕材料的光学特性。 屏幕的增益通常是测量垂直屏幕中心位置反射光线的数量，并没有实际的光量增加。在入射光角度一定、入射光通量不变的情况下，屏幕某一方向上亮度与理想状态下的亮度之比，叫该方向上的亮度系数，把其中最大值称为屏幕的增益。通常把无光泽白墙的增益定为1，如果屏幕增益小于1，将削弱入射光；如果屏幕增益大于1，将反射或折射更多的入射光。

（2）半增益和半增益角

屏幕的半增益角度将直接影响到屏幕的观看效果。为了确保更多的人可以从不同的角度欣赏亮丽完美的画面，我们就对屏幕的半增益视角提出了严格的要求。半增益是衡量屏幕亮度的一项重要指标，它是指屏幕中心位置垂直屏幕方向观看时的屏幕最亮点，当观看者偏离屏幕中轴方向观看，屏幕亮度降低为最高亮度一半时的增益。另外，屏幕的增益降为一半时的观察角度——半增益角。也是衡量屏幕技术的一项重要指标。半增益角度越大，我们所能清晰观看屏幕上的内容就越多，屏幕内容也就被更多的人从不同角度清晰而且完美的欣赏到。

所有屏幕都为不同的应用环境设计，具有不同的功能，根据使用环境正确选择屏幕的增益和半增益角度非常重要。

（3）屏幕的宽高比率

投影幕的宽高比率直接影响着画面的质量，只有投影屏幕的宽高比率和投影机的自然分辨率、信号源的分辨率（解析度）完全适合的时候，才会使显示画面更加精彩。投影屏幕的宽高比率主要有以下几种：

① 4:3（1.33:1）：主要用于显示视频/PC图像，对角线×0.8=宽度； ② 16:9（1.78:1）：主要用于显示高清电视图像（HDTV）； ③ 1.85:1：主要用于显示宽银幕电视信号图像； ④ 2.35:1：主要用于宽银幕立体声影像显示。 （4）视角

屏幕在所有方向上的反射是不同的，在水平方向离屏幕中心越远，亮度越低。当亮度降到50%时的观看角度，定义为视角。在视角之内观看图像，亮度令人满意；在视角之外观看图像，亮度显示得不够。一般来说屏幕的增益越大，视角越小（金属幕）；增益越小，视角越大（由于照顾学生，教育幕多采用白塑幕）。

（5）对比度

对比度对于画面的均匀性和解析度非常重要，主要指投影机在屏幕画面上所反映的高电平和低电平的比率，通俗的讲就是画面的亮区与暗区的比。

高对比度的屏幕对于画面的层次显示至关重要。一般而言，对比度跟增益成反比。增益越高的屏幕，对比度就越低；相反要提高对比度，增益就必须做一定的牺牲。对比度越高的屏幕，图像越清晰，越有层次感，色彩也比较均匀。目前，背投屏幕的技术中，要提高增益，

可通过增加荧光材料或减浅颜色等途径来实现，但是提高对比度却不是那么容易的一项技术。

（6）屏幕的均匀度

屏幕的均匀度不但表现在画面的质量上，而且和投影机的投影技术息息相关。好的均匀度能够保证屏幕水平方向、垂直方向从0°～180°观看时，画面亮度和色彩一致。屏幕表面材料的均匀度对投影机的画面均匀性起到了良好的补充作用。

二、投影屏幕的种类与产品示例

当前流行的投影幕有玻珠幕、白塑幕和金属幕三种。 （1）白塑幕（散射型）

白塑幕幕面洁白平整，光线柔和，在周围的光线可调节时，显示出最佳的投影效果，光线均衡的分散投射到每个显示区域，色彩自然逼真，长时间观看不易疲劳。幕面可清洗，防潮、防霉、阻燃、无异味，久用不褪色，不发黄，不变形。采用特殊的感光材料，较好的解决了环境光线的散射问题，可视角度达55°，但增益较低，只有1.5左右。

如果选择白纸作为投影幕则没有极性扩散，因此，从理论上来说，所有方向上的显示屏增益值（GS）都是1.屏幕增益是指规定视角上的亮度和效率。

（2）玻珠幕（反射型）

玻珠幕在光学特性处理上追求提高反射率，玻珠幕布在PVC布基表面粘合有超细玻璃珠，不掉珠，玻珠均匀以增强反射效果，增加亮度增益（可达2.8），观众看起来亮度高，立体感强。再现生动色彩，创造美好的视觉效果。幕布具有防潮、防霉、阻燃、不发黄、不褪色等特性。玻珠幕布视角约35°。

当光线投射在玻璃珠上，光线会自然反射，用投影机增加入射角度，玻珠投影幕将减少返回至观众的视点的有害光线。

（3）金属幕

金属幕较传统的珠光屏幕创造了全新的投影概念，它最大程度的过滤了周围环境的光线，大大提升了画面的质量，使低流明投影设备的放映效果得到了飞跃。目前，已广泛应用在车站、机场、展览馆、演示厅、会议室等。虽说金属幕和玻珠幕的反射原理均为漫反射，但两者的反射效果却截然不同。简单的了解其反射原理是有必要的。

金属幕的反射原理非常简单。实际上，金属幕并不能给投影机增色，它只不过是将投影机的品质如实的向观众反映；而玻珠幕则是将灯光、阳光、投影机光混合在一起向观众反映。简单的说，玻珠幕在自然光下无法单一的反映投影机的光线。有效的解决玻珠幕雾状白背景的方法就是降低环境的照度。所以玻珠幕只能在相对较暗的环境下观看投影。

金属幕的光增益最高，但因屏幕呈弧形，故可视角度小；平面珠光幕的光增益较低，但可视角度大；奶白玻珠幕的光增益居中，可视角度也较大。背投式屏幕有硬质透射幕和软质投射幕两种，硬质透射幕的光增益较高，观看效果也好。下表给出常见的投影屏幕性能的对比。其中光学正投屏幕上一种新研制的产品，它是由五层光学材料复合而成。

几种常见正投屏幕技术参数对比一览表

幕料参数 抗环境光 色彩还原性 抗腐蚀性 幕布基色 幕面材料 幕底材料 增益 视角 光学正投银幕 抗AG层 最好 最佳 无基色 聚碳酸酯 刚性保护层 6.0 160° 白塑幕 一般 一般 一般 白色 PVC PVC 1～1.5 55° 灰幕 较好 较好 较好 灰色 灰布/油漆 PVC 0.8 45° 玻珠幕 较差 较差 最差 亮白色 微粒珠粉 PVC 2.5～3 35° 金属幕 最差 最差 一般 深灰色或灰色 金属涂层 PVC 3～7 45°

投影屏幕资料 屏幕材料 中文名称 白塑幕 VS1.5 玻珠幕 金属幕 极化幕 高能幕 前/后投影幕 背投软幕 高级家庭影院幕 高级珍珠型幕 英文名称 Matte White Video Spectra1.5 Glass Beaded Super Wonder-Lite Polarizer Screen High Power Dual Vision Da-Mat Cinema Vision Pearlescent 视角 50° 35° 30° 40° 35° 25° 50° 50° 45° 35° 屏幕参数 亮度增益 1.1 1.5 2.5 2.5 2.75 2.8 1.0 1.1 1.3 2.0 面料 防火、防霉、可清洁 防火、防霉、可水洗 防火、防霉 防霉、可清洁 防火、防霉 防火、防霉、可清洁 防火、防霉、可清洁 防火、防霉、可清洁 防火、防霉、可清洁 防火、防霉、可清洁

屏幕按投影方式分，可分为前投式和背投式两种。前投式是指投影机与屏幕分离，投影机从屏幕前方进行投影的方式。前投式的优点是屏幕尺寸大，通常在254cm（100英寸）以上，是常用的方式。背投式有两种：一种是投影机与屏幕分离，它的屏幕可以很大，但要求背后空间较大；另一种背投式是将投影机与屏幕装在一个较大的机箱内，投影管的图像经反射后投向屏幕。这种一体化背投式投影机的缺点是屏幕大小有限，而且屏幕中心容易出现比较显眼的明亮区域（称为“热点”），影响视觉效果。

前投式和背投式的投影机各有优缺点。前投式的优点在于光路可以加长，因此屏幕尺寸能做得很大；缺点是由于屏幕尺寸的增大，图像质量有不同程度的下降。它要求有较好的观看环境，外界杂散光会影响对比度（必须遮光），因此一般适合于娱乐场所和专业场合使用。背投式投影机的优点是可在明亮的环境下观看，常在会堂、舞台两侧使用。其缺点是对背后空间大小有较为严格的要求，通常背后空间至少留有2.1m的距离。

屏幕也是投影机的重要组成部分，它的质量优劣对投影图像质量有很大影响。屏幕上一种复杂的光学部件，它将投影先聚合起来，通过反射或透射的方式传送。屏幕的性能与屏幕增益、材料、尺寸和悬挂方式有关。

不同的投影屏幕有不同的光增益，这种光增益又称屏幕增益，它是指屏幕的材质与同样体积的全漫射纯白样板的亮度比。屏幕增益的大小主要取决于屏幕的材质和形式。目前，前投式屏幕主要有弧形金属幕、平面珠光幕、奶白玻璃等，其中金属幕的光增益最高，但因屏幕呈弧形，故可视角小；平面珠光幕的光增益较低，但可视角大；奶白玻璃幕的光增益居中，可视角也较大。背投式屏幕有硬质透射幕和软质透射幕两种。硬质透射幕的光增益较高，观看效果也好。

屏幕从功能上分为散射型、反射型和透射型三类。散射型和反射型用于正投，透射式用于背投。

（1）正投屏幕

正投幕又分为平面幕、弧型幕。根据安装方式可分为：便携式支架幕、手动挂幕和电动挂幕等类型。平面幕增益较小，视角较大，环境光必须较弱；弧型幕增益较大，视角较小，环境光可以较强，但屏幕反射的入射光在各个方向不等。从质地上分为玻珠幕、金属幕、白塑幕等，正投幕适用范围较广。

（2）背投屏幕

背投幕又分为硬质背投幕和软质背投幕，硬质幕的画面效果要优于软质幕。

投影幕根据其尺寸、光学特点和表示方式有不同种类的型号。根据其光学特点，可分为正面投影型（即广义上的反射型）和背面投影（透明型）。由于背投屏幕多用于背投一体机和大屏幕拼接系统。

三、投影屏幕的使用

使用投影屏幕时，必须明确如下一些关系： （1）屏幕增益与视角的关系

一般来说，投影屏幕的增益与视角是一对矛盾，在某些条件不变的情况下，增益越高，视角越小；反之，视角越大，增益越低。所以在增益不变的情况下增大视角或在视角不变的情况下提高增益是投影屏幕研发人员不断研究和需要解决的问题。

金属软幕的研发专家通过不断调整金属反射涂层的配方和幕基的制作工艺，努力在不降低亮度增益的同时增大视角。目前有些金属软幕的视角最大已达到110°。但是，人眼的视角毕竟是有局限的，当在40°外观看时，图像已开始变形；在80°外观看时，图像已变形得毫无意义。

（2）距离与亮度的关系

距离光源越近就越亮，越远就越暗，这是人人皆知的基本常识。同理，在投影显示领域，相同的投影机及相同的画面打在相同的屏幕上，距离不同，屏幕的亮度就不同。换句话说，相同的投影机及画面要打满不同尺寸的屏幕，因其距离不同，屏幕的亮度也就不同。

（3）屏幕大小与视距及顶棚高度的关系 通常可按下列公式确定：

观众最近处视距L = 1.5～2W 观众最远处视距L = 5～6W 式中 W——屏幕有效宽度（m）。

根据上述最远视距公式也可推算出观众厅最长距离（最远视距）要求多大的屏幕。 下表给出屏幕大小与视距及顶棚必要的高度之关系。 下表给出屏幕大小与视距及顶棚高度之关系 屏幕大小（英寸） 屏幕（高×宽）（mm） 最近视距（m） 70 80 100 120 150 200 300 1067×1422 1219×1626 1524×2032 1830×2440 2286×3048 3048×4064 4572×6096 2.2 2.5 3.1 3.7 4.5 6.1 9.2 最远视距（m） 静止图像 6.4 7.3 9.1 11.0 13.7 18.3 27.4 动画 9.6 11.0 13.7 16.5 20.6 27.4 41.1 顶棚必要高度（m） 2.60 2.75 3.07 3.38 3.85 4.64 6.30 下图分别表示投影屏幕适宜观看的水平角度与垂直角度。同时也给出最近视距（或座位）和最近视距的公式。在水平角度60°范围为视觉适宜区域。

此外，在前投方式中，还常见电动投影幕。下图表示电动幕的几种安装方式。安装时应注意安装在观众最佳视角位置，而且当幕完全展开时，其底部应高于观众的头部。

下表列出投影幕对角线尺寸（英寸）与屏幕宽度（W）及屏幕高度（H）的关系。 屏幕类型 数据 对角线 100in 120in 150in 180in 200in 250in 4：3屏幕 16：9屏幕 W（宽度） H（高度） S（面积） W（宽度） H（高度） S（面积） 2.03m 2.5m 3.05m 3.66m 4.06m 5.08m 1.52m 1.83m 2.29m 2.74m 3.05m 3.81m 3.1m2 4.5m2 7.0m2 10m2 12.4m2 19.4m2 2.21m 2.65m 3.31m 3.98m 4.42m 5.53m 1.24m 1.49m 1.87m 2.24m 2.49m 3.11m 2.75m2 3.97m2 6.2m2 8.93m2 11.02m2 17.2m2

总之，投影屏幕的技术选型应遵循下列规定。 （1）正投系统应选用白塑幕、玻珠幕或金属幕。 （2）对比度较低的投影机不宜选用白塑幕。

（3）需要较大观看视角的场所，不宜选用玻珠幕或金属幕。

（4）为提高投影幕亮度增益，可采用玻珠幕或金属幕。但当投影机吊顶安装时，不宜采用入射角上增益反射（即光学回射型）的玻珠幕。

（5）开放性背投系统宜采用透射幕。

（6）箱体背投系统以采用光学背投屏幕为宜。

（7）高清系统或具有影院功能的环境必须采用16:9或16:10屏幕。 常用的投影屏幕技术规格指标可参考下表之规定。

常用投影屏幕的技术指标

屏幕类型 白塑幕 玻珠幕 金属幕 高级金属幕 增益 0.8～1.1 2.0～2.8 2.5～3.5 4.8～8 视角 45°～75° 28°～42° 25°～40° 高等级的60°～80° 面料特点 防火、防霉、可清洁 防火、防霉 防火、防霉、可清洁 防火、防霉、可清洁 注：屏幕的增益与视角成反比关系。屏幕的增益越大，视角越小；增益越小，视角越大。

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