4LCD投影技術(shù)原理及其發(fā)展解析
光學(xué)三原色為紅色、綠色和藍(lán)色,染料三原色為紅色、黃色和藍(lán)色。四色技術(shù)為何物?四色是不是噱頭?四色是否能顛覆傳統(tǒng)的三原色理論?可能還有人在迷惑何謂三原色?
2010年7月,AQUOS液晶電視搭載了夏普的“四色技術(shù)”。這一技術(shù)核心就是加入黃色,這一嶄新的色彩概念顛覆了傳統(tǒng)的紅、藍(lán)、綠三色技術(shù),在液晶電視行業(yè)掀起了一場色彩的革命。
通過ZOL家電頻道的實拍對比照片,我們可以看出采用四色技術(shù)的液晶電視比傳統(tǒng)的三原色電視,畫面更加艷麗,色彩更加豐富。這個效果對比,證明四色液晶電視技術(shù)確有功效,不是噱頭也不是憑空炒作。
左邊為三色電視 右邊為四色電視
四色電視技術(shù)在一片鼓掌與贊美聲中,備受推崇,聯(lián)想到了幾年前的4LCD投影技術(shù)。這個4LCD技術(shù)曾經(jīng)高調(diào)上市,但是卻一直沒有得到廣大媒體的認(rèn)同。這兩個四色技術(shù)是否有同樣的原理?這兩個技術(shù)為何會有不同的市場境遇?這兩個技術(shù)究竟原理何在?
四色技術(shù)
看到液晶電視四色技術(shù)的成功,我們能否為4LCD投影平反?
現(xiàn)階段,DLP、LCD和LCoS是投影機(jī)的核心面板技術(shù)。其中3DLP主要面向高端市場,主要應(yīng)用在工程領(lǐng)域;單片LCD已經(jīng)瀕臨淘汰;LCoS起步稍晚,但是在微投領(lǐng)域已經(jīng)被LCoS所壟斷。綜合而言,在民用市場還是以DLP和3LCD產(chǎn)品為主。
3LCD技術(shù)是利用分色鏡將光源發(fā)出的白光分解為RGB(紅、綠、藍(lán))三種顏色的光束,三色光束分別透過各自的液晶板,然后通過棱鏡重新合成后投影到屏幕上。由于分色過程中綠色和紅色光束中都會摻入黃光,導(dǎo)致圖像色彩不夠準(zhǔn)確。而4LCD技術(shù)在綠色液晶板前增加了一塊色彩控制設(shè)備,專門處理黃色光,據(jù)稱可將色彩表現(xiàn)能力提高20%,尤其是對暖色系色彩的表現(xiàn)能力更強(qiáng),主要針對需要高色彩表現(xiàn)力的商業(yè)展示市場。所謂的4LCD技術(shù)就是在傳統(tǒng)3LCD投影機(jī)光路基礎(chǔ)之上,增加一個獨立的色彩控制裝置Color Control Device 。由于增加的是色彩管理裝置,而并不是一塊真正的液晶,因此該技術(shù)準(zhǔn)確的說應(yīng)該叫做3LCD+1。
3LCD與4LCD的區(qū)別
經(jīng)過以上介紹和比較,我們得知,不管是電視的四色技術(shù),還是4LCD技術(shù),都是增加了黃色。通過控制黃色光線,利用修正技術(shù)可以進(jìn)行更加細(xì)微的色彩調(diào)整,使顯示畫面更為細(xì)膩。但兩者的初衷卻截然不同。
電視應(yīng)用的四色技術(shù),主要為再現(xiàn)“金色”、“閃耀的金屬色”、“明艷的黃色”等等傳統(tǒng)三原色技術(shù)難以表現(xiàn)的色彩,有效使用黃色波長,實現(xiàn)更廣闊的色域。我們可以理解為四色電視技術(shù),是一種追求極致的自發(fā)需求產(chǎn)物。
4LCD技術(shù),是市場壓力下的催生品。在投影行業(yè)的有兩個現(xiàn)象,在高端工程領(lǐng)域,超過8000流明的幾乎全部為3DLP產(chǎn)品;在高端影院領(lǐng)域,3LCD產(chǎn)品占主導(dǎo)地位,但是亮度一般都不超過2000流明。3LCD技術(shù)在顏色還原上,相比DLP產(chǎn)品優(yōu)勢很明顯。但是,3LCD投影機(jī)在高亮度情況下,色彩會偏色非常厲害,其中黃色偏色最為明顯,4LCD技術(shù)的出現(xiàn)正是為了解決這一問題。使用4LCD技術(shù)的工程投影產(chǎn)品,在保證色彩不失真的前提下,已達(dá)到7000流明的高亮度。
所有的顯示設(shè)備,都離不開光源,也和一個名詞糾結(jié)在一起,三原色。提到三原色,我們總聽到幾個容易混淆的名詞,光學(xué)三原色,染料三原色、印刷三原色、彩色三原色等,難道三原色還有如此之多?
要說十八世紀(jì)偉大科學(xué)家,就是艾薩克middot;牛頓(Issac Newton)。我們從初中就開始學(xué)習(xí)力學(xué)定律,越學(xué)習(xí)越發(fā)現(xiàn)我們的渺小,越能體會牛頓的博學(xué)與睿智。牛頓不僅在力學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、天文、宗教、經(jīng)濟(jì)等功勛卓著,還是近代色彩研究的科學(xué)奠基人。當(dāng)一束白光通過三棱鏡時,它將經(jīng)過兩次折射,其結(jié)果是白光被分解為有規(guī)律的七種彩色光線。這七種色彩依次為:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫,且順序是固定不變的。這就是我們常說的“七色光”,也是彩虹形成的原理。而這七種光線經(jīng)過三棱鏡的反向折射之后,又會合成一束白光。1666年牛頓發(fā)表學(xué)說“色彩在光線中”,這就是后來為人熟知的“色散試驗”。經(jīng)過紛繁的實驗,牛頓計算出七種色光中只有紅、綠、藍(lán)三種色光無法再被分解,而其他色光均可由這三種色光以不同比例相合而成。于是紅、綠、藍(lán)則被稱為“三原色光”或“光的三原色”。
棱鏡色散
顏料的三原色與光的三原色規(guī)律不同!透明體的顏色是由它本身的色光決定,不透明體的顏色由他反射的色光決定??梢院唵卫斫鉃?,顯示成像的都是利用光學(xué)三原色,而現(xiàn)實中的物體顏色就是顏料三原色。
光學(xué)三原色 顏料三原色
光學(xué)三原色中任意兩種色光等量相加,則成為三原色光中另一種色光的互補色光。即:等量的紅光+綠光=黃光,互補于藍(lán)光;等量的紅光+藍(lán)光=品紅光(也稱洋紅,即較淺的紫紅),互補于綠光;等量的綠光+藍(lán)光=青光,互補于紅光。青色、品紅、黃色,是我們在現(xiàn)實中肉眼看的見的顏色,簡稱C、M、Y,即顏料三原色。
Photoshop中的拾色器,支持顏色的四種量化方式
由于現(xiàn)實世界沒有RGB的純色,我們畫畫、染料、印刷等所使用的就是顏料三原色。兩者的區(qū)別很大,在光學(xué)三原色中,色光間存在遞減關(guān)系,RGB三色等量疊加后即為白色;在顏料三原色中,顏色成遞增關(guān)系,CMY三色等量疊加后即為黑色。通過顏色的不同量的組合,會出現(xiàn)多姿多彩的顏色。這是顯示設(shè)備的成像原理,也是我們?yōu)楹文芸匆姸嗖暑伾脑颉?/P>
上文簡述了三原色的原理和變化,那么四色電視技術(shù)和4LCD技術(shù)增加的黃色,意義何在?
RGB+Y
通過光學(xué)三原色的原理,我們對紅色、綠色和藍(lán)色分別與黃色進(jìn)行了組合。我們會發(fā)現(xiàn),紅色+黃色=綠色,綠色+黃色=紅色,實際應(yīng)用沒有任何意義,兩個顏色進(jìn)行了變色
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