五点让你明白菲涅尔和黑栅的不同

2019-03-09 00:20发布

近几年来,液晶电视屏幕由于技术和成本限制,大部分都停留在80寸以下,与此同时,另一种针对大尺寸显示的激光电视方案被推广开来,数据显示:2017年,激光电视零售量同比增长162.17%,在2018年,激光电视零售量的同比增长达到了更为惊人的483.23%,可谓是爆炸式增长。


激光电视方案包括超短焦激光投影机和超短焦专用屏幕,这里就比较下超短焦专用屏幕的显示原理和技术所在。


超短焦专用屏幕也称为超短焦抗光幕,目前市面上常见的分为两种 :一种为黑栅结构(线性棱镜结构),一种为菲涅尔结构,“黑栅”和“菲涅尔”是两种不同光学结构的名称,并不是产品名字,更不是一个品牌名称,二者都是依靠特殊的光学结构来实现定向反射的,相对于普通屏幕都具有很高的抗光效果。


结构原理


黑栅结构:黑栅结构原理是用特殊工艺制造成截面为锯齿形的屏幕。如图:

黑栅采用黑白两色的棱镜,一面吸收干扰光一面反射投影光,白色斜面为反光层,投影机的光线从下往上投射到白色反光层上后再反射到我们的眼睛里,而来自上方的干扰光线则会被黑色的平行层吸收掉。



▲ 细节放大示意图,一目了然





菲涅尔结构:为了帮助大家理解可以先给大家举一个手电筒发光的例子:灯泡利用手电筒前段凹面反光罩的汇聚作用把光线聚集起来,这样可以让照出的光束又亮又直,这个原理相信很多人都懂

而菲涅尔结构其实就是利用了这种凹面镜的汇聚原理,它把凹面镜拆分成一圈圈的圆形结构再把它放在一个平面上,这样可以节约很多无用的空间,解释起来比较抽象,大家可以看下面这个图理解一下


因为屏幕为了节省空间是不会成大型的凹面镜型,这样把凹面变成了一个平面的结构,但是作用效果还是和凹面镜一样的,这种技术就可以用在超短焦显示屏幕上。
屏幕表面布满了从大到小的半圆型纹路,这种半圆结构只对圆心下方的投影光线敏感,也就是它只反射投影机位置投射出来的光线,所以菲涅尔屏幕要想取得理想的效果,在设计结构时一定要尽量让圆心点对准投影机的镜头,这样才可以将反射出的光线聚焦在一定的范围内,从而提升画面亮度。

▲ 菲涅尔结构示意图




画面亮度
黑栅结构的幕布,普遍的增益为0.4-0.5,当然,也可以在原有黑栅膜材上再进行涂层加工,这样不仅可以纠正了原有涂层的色温,同时也可以提高增益。

▲ 120寸黑栅结构,0.8增益实拍图




菲涅尔屏幕独特的半圆结构可以有效将反射出的光线聚焦,从而提升画面亮度,让最佳视角的增益达到1.0,正面的亮度效果极佳。

▲ 菲涅尔结构100寸硬幕正面效果



相对于正面亮度而言,黑栅的画面亮度是要逊色于菲涅尔的,很多喜爱菲涅尔屏幕的,就是追求它的高亮度。


视角大小

黑栅硬幕的结构为一条条平行的棱镜结构,这种结构的优势在于 几乎没有视角问题



▲ 黑栅幕的棱形结构



▲黑栅硬幕的正面效果




▲ 黑栅硬幕的侧面效果




所以,无论坐在哪个位置观看,屏幕的亮度极本是一致的,这样就大大增加了观看的区域范围。

菲涅尔结构的半圆结构,因为凹面镜的原理,可以让亮度聚焦在一定的范围内,也就是屏幕的正前方位置

▲ 菲涅尔硬幕正面效果



▲ 菲涅尔硬幕侧面效果





菲涅尔结构屏幕,视角相对狭窄,偏离屏幕中心一定角度,画面亮度开始严重衰减。




幕面外观

黑栅幕面的锯齿结构位于屏幕的表面,这样的方式可以更好的实现成像和抗光,整体画面效果干净无反光,用手轻轻触碰幕面,即可感觉到锯齿结构的存在,但幕面不能够被剐蹭,一旦受损不能够修复,所以安装及使用时需要小心维护


菲涅尔结构位于屏幕树脂层的后面,这层树脂可有效的保护结构不受损伤,并且外观更接近液晶电视的表面外观,这是一个外表上的加分项,但是让人头痛的地方也因此而起

大部分投影光线会穿过透明树脂层,进入结构再被反射出来,但还会有一部分光线,直接被透明的树脂表面反射到了屏幕的上方,在房间顶部形成一片光影


如果有灯光直射,还会在屏幕表面形成一个个光圈,类似于镜面反射




屏幕尺寸



目前菲涅尔结构最大尺寸只能做到100寸,

而黑栅可以做到150寸,甚至可以通过拼接技术来满足更大尺寸的商业展示项目。




↑三台4k激光搭配焦点屏幕超短焦 8*1.8米的融合项目




软硬结构


菲涅尔结构的屏幕的成熟方案到目前为止都为硬幕,因为其特殊的光学结构和材料原因无法做成软幕,而黑栅结构则是软幕、硬幕皆可,满足了不同消费者的需求


↑黑栅幕的软幕结构


通过以上五点,已经可以大概描述了菲涅尔和黑栅在效果上的不同,二者各有优势,大家可以根据个人的需求来进行选择。



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