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关于电视/显示器亮度和投影仪亮度,有必要来个科普了

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发表于 2019-5-18 01:54:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

# A% R# E5 ~; q! k讨论了一个话题,那就是投影仪 HDR 要多少亮度才达标。随之而来的就是衍生出一个话题了:电视/显示器的亮度的计算方式和投影仪的亮度计算方式不一样,到底要怎样来换算?多少流明的投影仪才符合 HDR 的亮度标准?那么今天,小宅就来个科普吧,搜集了一些资料,让大家在采购之前能够清晰的了解这些潜在的问题。2 w" a7 i# O- |7 a
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电视/显示器与投影仪的亮度计算单位
- q' ?/ S2 L) j- Z# v, l5 l* D! T关于 HDR 有个关键的衡量标准,那就是亮度,也就是光输出量。
; O8 `+ p# L- G1 |3 L1 `; G, D1 m- O
' m# i( r5 X: I( J1 qHDR 的目标是支持增加的光输出能力,使显示的图像具有更像我们在“现实世界”中体验的自然光条件的特征。
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: R) I1 a* r; t# A那么好了,关于亮度,在电视/显示器以及投影仪之间,就有了两个不同的单位,一个是 cd/m²,也就是 nits(尼特),一个是 Lumens(流明)。
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电视/显示器的亮度计算单位是 cd/m²,也就是 nits(尼特)。尼特:把电视看成像太阳一样直接发光,尼特是测量电视屏幕在给定区域内发送到您眼睛的亮度的度量单位。从技术层面上来说明的话,尼特是光输出量等于每平方米一个坎德拉(cd / m2 – 发光强度的标准化测量)。总而言之,1nits 就等于 1cd/m²。这个我在此前的一篇关于 HDR 的文章中已经有说明,详细的就去原文参考:* m3 ^% i* A. ]8 p

$ I3 n5 n- J" u6 m% h0 ]  p影音|你真的了解现在的 HDR 产品吗?小心被忽悠哦!# E2 {5 t$ S% i. u$ N. m' v5 X3 X5 V
kagakadaj6 m  j- P' A" Y5 k6 P; g
那么,从这个角度来看,普通电视可能具有输出 100 到 200 尼特的能力,而兼容 HDR 的电视可能能够输出 400 到 2,000 尼特。
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而投影仪亮度的计算单位是 Lumens,也就是流明。流明:描述光输出的通用术语,但对于投影仪来说,最准确的术语是 ANSI 流明(ANSI 代表美国国家标准协会)。1 f& j' U* d" v  K0 g
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这里要说明的是:1000 ANSI 流明是投影仪应该能够输出用于家庭影院的最小值,但大多数家庭影院投影仪的光输出平均值为 1,500 至 2,500 ANSI 流明。另一方面,多用途投影仪(用于各种场景,可能包括家庭娱乐、商业或教育用途)可能能够输出 3,000 或更多的 ANSI 流明。
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尼特与流明的换算- h% ?0 m5 G+ ?1 G! `
尼特和流明之间的换算公式/结构很复杂,然而,对于消费者将电视与投影仪进行比较时,一种常用的方法是 1 尼特等于 3.426 ANSI 流明的近似值作为参考。7 G# ?" ]" `. ~0 a3 Y- Y2 V0 q
( I. Z8 M! e: ?; m4 Y
使用该常用参考值,为了确定与近似 ANSI 流明数相当的尼特的近似数量,您可以将尼特的数量乘以 3.426。如果你想反过来,将流明数除以 3.426。2 K$ ?( n- F' ^2 ^' i0 S0 N7 L
5 g! t4 e# P1 V. G# m% \5 z
尼特与流明 – 近似比较+ |3 l5 I5 s" s% x( M% l6 c; S
尼特        ANSI 流明3 l7 w2 ?* n/ e
200        6851 B6 v: Z0 q( o# ]$ a
500        17138 q$ W/ v; I7 J7 v0 j
730        25008 L; E7 H3 G0 l, G: A; g* v
1000        3246
7 `/ b* N; E& q( S5 d4 H) G5 C( w% a) u1500        51398 Y$ |: ]! |+ T7 [
2000        6,582
1 L2 ^8 U0 ^0 ^8 i对于投影仪来说,实现相当于 1,000 尼特的光输出(请记住,你照亮相同数量的房间面积和房间照明条件是相同的),它需要输出多达 3,426 ANSI 流明,这是超出大多数家庭影院投影仪的范围的。
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; s- N/ D( X$ w# x3 I3 u; i! N但是,能够输出 1,713 ANSI 流明的投影仪很容易实现,它可以与光输出为 500 尼特的电视大致匹配。
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5 s$ d; ]# t/ T+ b, z这里有个小提示,那就是除了这个近似值以外,还有个因素也有影响,那就是尺寸,电视屏幕尺寸也会影响尼特与流明之间的关系。例如,一台亮度为 500 尼特的 65 英寸电视将拥有大约四倍于同样输出 500 尼特的 32 英寸电视的流明输出。- L7 Y9 K/ b+ C* @8 M# L! a
) @: {. ]/ D3 M' _. _
考虑到以上因素,在比较尼特、屏幕尺寸和流明时,使用的公式应为流明= 尼特 x 屏幕面积 x Pi(3.1416),屏幕面积由屏幕宽度和高度乘以平方米来确定。! F& p% j" Q7 p( m. ]

! d2 Q$ X/ `' c使用 500 尼特 65 英寸电视,屏幕面积为 1.167 平方米,流明相当于 1,833。
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6 u2 v" _' W- `7 `: ^" I& b2 {真实世界中的电视和视频投影仪光输出  v5 h3 g7 `+ q, S
虽然关于尼特和流明的所有上述“技术”信息都提供了相对参考,但在实际应用中,数字只是其中的一部分。
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当电视或投影仪被吹捧为能够输出 1,000 尼特或流明时,这并不意味着电视或投影仪始终输出那么多光。帧或场景通常显示一系列明暗内容,以及各种颜色,所有这些变化都需要不同水平的光输出。; x* b& j) P! T0 N; E% _
如果您在观看天空中有太阳的场景,则该部分图像可能需要电视或投影仪输出最大数量的尼特或流明。但是,图像的其他部分(如建筑物、风景和阴影等)需要的光输出量要少得多,可能只有 100 、 200 尼特或流明。此外,显示的不同颜色有助于帧或场景内的不同光输出水平。$ Y# [  S1 j- D; ]0 Q* k: [; i
关键点是最亮物体和最暗物体之间的比例应尽可能相同,或尽可能接近相同,以产生相同的视觉冲击。这对于与 LED / LCD 电视相关的支持 HDR 的 OLED 电视尤为重要。OLED 电视技术不能支持像 LED / LCD 电视技术那样多的光输出量(尼特)。但是,与 LED / LCD 电视不同,OLED 电视可以产生更深沉的黑色位。
9 W1 I, w( v9 J尽管 LED / LCD 电视的官方最佳 HDR 标准是能够显示至少 1,000 尼特,但 OLED 电视的官方 HDR 标准仅为 540 尼特。但是,请记住,该标准适用于最大尼特的输出,而不是平均尼特输出。
0 z- Q& {( k# J& e$ ?4 g当比较可以输出 1,000 尼特的支持 HDR 的电视以及可以输出 2,500 ANSI 流明的支持 HDR 的投影仪时,电视的 HDR 效果在“亮度感知”方面将更加明显。" S0 {: ~% D0 A! K
对于投影仪,使用 LCD 和 DLP 技术的投影仪之间的光输出能力存在差异。LCD 投影仪能够为白色和彩色提供相同的光输出水平,而采用 DLP 的投影仪不具备产生相同水平的白光和彩色光输出的能力。& W& H' v7 [9 v6 L, m6 e! W! ~/ L: O6 w
注:以上的对比可能需要诸如在黑暗的房间中观看,而不是部分有照明的房间,屏幕尺寸、屏幕反射率(适用于投影仪)和座位距离,都或多或少会影响尼特以及流明的输出效果。
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采购电视和投影仪时参考的光输出指南# q5 _+ G2 }# T6 W3 |3 |4 e3 T$ k
在比较尼特和流明之间的关系来测量光输出时需要大量的数学和物理知识,再将其简化为通俗的解释就更不容易了。因此,当电视和投影公司在没有上下文的情况下使用诸如尼特和流明之类的术语来吸引消费者时,事情就会变得混乱。0 }, l; g" s2 u& q* x) ?9 h( X: L
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所以,在考虑光输出量时,请记住以下指导原则即可:8 a7 L) r6 A1 R. x  n( }4 p% S5 x9 ^

- Y7 F9 W" E% V+ k对于 720p / 1080p 或非 HDR 4K 超高清电视,尼特数量上通常不会有所提升,也就是在 200 到 300 尼特之间变化,这对于传统的源内容和大多数室内照明条件来说足够亮了(尽管 3D 观看时会明显变暗)。作为用户,需要更多地考虑尼特评级,包括 HDR 的 4K 超高清电视,那就是:光输出越高越好。4 j$ I* }" d& ~8 G
对于兼容 HDR 的 4K 超高清 LED / LCD 电视,500 尼特是达标的参考标准(凡是有提供 HDR Premium 等标签的基本就通过了),输出 700 尼特的电视将提供更好的 HDR 内容结果。但是,如果您正在寻找最佳的光输出产品的话,1000 尼特是的官方参考标准(寻找 HDR1000 等标签就知道了),最高端 HDR / LCD 电视的最高光输出量为 2,000 尼特。
3 d  g+ Q( w7 E3 O1 U如果购买 OLED 电视,光输出量最高约为 600 尼特。目前,所有具有 HDR 功能的 OLED 电视都需要能够输出至少 540 尼特的亮度。然而,在另一方面,如前所述,OLED 电视可以显示绝对的黑色位,而 LED / LCD 电视不能,所以 OLED 电视上的 540 到 600 尼特评级可以显示比同等 LCD / LED 电视更好的效果。换句话说,可能要 1,000 尼特的 LCD / LED 电视才能达到 OLED 540 / 600 尼特亮度的水准。; n/ u8 C# G$ b+ w8 z
虽然 600 尼特 OLED 电视和 1,000 尼特 LED / LCD 电视都看起来令人印象深刻,但 1,000 尼特 LED / LCD 电视仍然有他的优势,尤其是在光线充足的房间。如前所述,目前 2,000 尼特是可以在电视上找到的最高光输出水平,但这可能导致显示的图像对于某些观看者来说太刺眼。3 s2 O$ Y; c- R
如果你正在购买投影仪,如上所述,应该考虑最小的 1000 ANSI 流明输出,但大多数投影机能够输出 1,500 到 2,000 ANSI 流明,这在一个可能不够暗的房间里可以提供相对更好的观看效果。此外,如果是有 3D 功能的投影仪,请考虑具有 2,000 或更多流明输出的投影仪,因为 3D 图像效果自然比 2D 的要更暗一些。
6 p  i& E( U, B7 V  L0 G9 u" `支持 HDR 的投影仪与黑暗背景下的小亮物体相比缺乏“点对点精度”,例如,HDR 电视可以在黑夜中显示星星(小而低亮度的物体),但部分 HDR 投影仪则比较难显示。这是由于投影仪难以在相对于周围暗场景下非常小的区域中显示高亮度,那么对于迄今为止可获得的最佳 HDR 结果(仍未达到 1,000 尼特电视的感知亮度)来看,您需要考虑能够输出至少 2,500 ANSI 流明的 4K HDR 投影仪。当然,目前基于消费者的投影仪还没有正式的 HDR 光输出标准。/ _! t0 i+ }, U) U* M
总结' u9 ]1 E  w8 F' }) F% @
总而言之,在购买 4K HDR 电视或者 4K HDR 投影仪的时候,要考虑以上多个范畴,有这样的一个体系在那里,相信大家会有更正确的认识。
* ]; f0 Z, M9 D  I  k- x4 }) }1 V$ \

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发表于 2019-5-21 18:49:22 | 显示全部楼层
有门道,学习了。
& C% {; z4 _( m家里投影一直是投墙,不知道上哪种布对亮度有提升又不会影响色彩。之前也有考虑过维护问题而关注过投影漆
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