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激光短焦遇上教育:那些你想不到的投影之美
文章来源:投影时代    2015/6/12 11:22:06

教育市场真的对投影“落花有意流水无情”了吗?也许教育投影销量的逆增涨是一个不错的证据,但是去年短焦产品4成的增量、激光投影10倍的增量则是反向结论的证据。真实的情况是,在传统投影衰落的同时,短焦激光等新技术投影,凭借一系列应用体验优势,正在蓬勃发展。

短焦投影究竟能“多短”?

在实际的工程应用案例中,教师是最早对投影显示应用提出意见的群体。因为,传统的长焦距投影,只要开机,教师的眼睛就不可避免的被投影镜头直射。光线明亮刺眼,而且越是画面效果好的高亮投影,对教师眼睛的伤害就越大。如果学生要在讲台上做一些汇报或者表演,传统投影的这种缺点则会被进一步放大。

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部分投影机即便是采用了鱼眼镜头改进产品,也未能真正解决教师用眼健康的问题。鱼眼镜头产品焦距虽然较短,但是依然在教师所处位置的前侧,同时鱼眼镜头也会产生更大的画面中心亮度与边缘亮度的不均匀性。鱼眼镜头只是简单解决了“教师这个人物,对投影光路可能存在的遮挡问题”——而这个问题,却并不是传统投影焦段上最大的缺陷。

但是,目前真正流行的反射式短焦投影机,却彻底解决了以上所有问题:反射式短焦投影机,可以在46厘米的外光路距离上投射80-100英寸的画面。而这时,投影机机身距离投影屏幕只有10厘米左右的空间——这个空间恰恰满足推拉黑板的安装需要。同时,教师作为使用者,其站立位置已经处于投影机的后部,教师眼部不会与镜头光亮出现直射视角,更不用担心对投射画面的遮挡。

因此,推拉黑板、投影屏幕、投影主机和演讲者,在使用反射式短焦投影的时候,真正形成了最佳的位置关系和空前的空间紧凑性。而且反射式短焦这种应用方式依然保留了投影显示可以在极低的成本下,实现80-120英寸超大画面的优势。

激光全寿命成本终将占据优势

如果要为投影机寻找一个寿命最短的应用领域,业内人士都会一致性的指出:教学。

因为,教学教室应用面临以下问题:第一工作强度高,每天投影机使用超过6小时是正常的事情;第二工作环境差,主要是粉笔带来的粉尘问题和使用中人员的高流动性;第三单位自主维护力量很差,很多小学和单独教学点,根本没有具有专业知识的维护人员,产品后期维护成本必然增加。

但是,如果这些教育机构采购了激光光源产品,那么事情就会向另一侧发展。

首先,激光光源具有更好的亮度稳定性。按照每年180个教学日,每天6个小时计算,教学投影每年可能要工作1000小时左右。而汞灯等传统产品,灯泡寿命是按照衰减50%亮度计算的,其中在前1000个小时,尤其是400-800小时亮度往往衰减比较厉害。一般情况下,经过一年使用的传统光源投影机的亮度即只有初始值的六到七成左右。

而激光投影机光源,寿命更长,可达2万到4万小时。而其寿命计量方法则是采用亮度衰减20%计算。尤其是在初始的1000小时内,激光光源产品的亮度衰减非常少。这样的特点,使得激光投影与传统产品比较,在不更换光源的情况下可使用寿命几乎延长10倍,同时在整个寿命期内产品的亮度保持水平也更高。

其次,激光光源是标准的数字化、冷光源产品。激光投影设计上是一次性光源,寿命期内不需要更换光源。这使得这类产品可以拥有更好的防尘性能。因为不需要更换激光光源,光机和光源部分就可以采用整体式、封闭式的、包裹性的散热设计和光源光机匹配结构。这一点对于教学应用,粉笔灰扬尘环境,意味着更为稳定的产品性能表现、更低的故障率,以及散热系统更小的驱动噪音。

第三,灰尘维护和光源更换是传统投影主要使用期成本。其中,一个汞灯灯泡的价值数百元到千元以上不等,大型教室使用的高亮传统光源投影,一个光源的成本更是可达数千元,甚至万元以上——而且这些高亮普通光源的寿命可能只有激光产品的二十分之一。这使得自身防尘性能更好,不用更换光源的激光投影,在全寿命成本上优势非常明显,也格外适合于多数教学机构缺乏专业维护人员的使用条件。

目前,激光显示产品还处于市场初始阶段,未来数年内产品成本进一步降低、技术进一步完善、性能大幅提升,产品体积更为轻巧化完全可期。这些变化和进步,必然有利于教学市场激光投影使用的综合成本优势的进一步发挥。

效果为王,激光将是投影画质革命的开始

在教学市场,很多教师反对使用投影机的另一个原因在于,投影机的画质水平一直不令人满意:这主要是指,低亮度的产品必须关灯、拉窗帘。这一时期主要是2001-2005年。而后,投影机亮度虽然有所提升,教育投影基本达到2500-3000流明的亮度,但是在光照条件下的色彩失真、对比度下降问题依然严重。

而激光光源的最大的好处即在于“提升了色彩、对比度和亮度”三大传统投影显示指标。

首先,如果使用者的应用环境不变,即白天日照下的光照条件不变、投影幕布不更换,投影机实际输出亮度也不变,激光光源产品更高的色彩饱和度,也可以为画面带来2-3成的对比度提升。因为环境光的干扰主要是白光反射,而激光产品自身的光波能量在理想色彩频率上更为集中,可以形成“色彩表现的拳头效应”,在同等白光反射干扰下,色彩分辨率指标会显著好于全波长发光的汞灯产品。

第二,采用激光光源投影机,意味着更容易得到更稳定的高亮度效果。激光光源的亮度稳定性、衰减曲线的斜率明显低于传统汞灯。对于一个2万小时寿命的激光光源,和10个2000小时寿命汞灯光源,如果初始亮度相同,在整个2万小时的使用期内,激光光源实际提供的亮度能量要高于这些汞灯产品总和20%以上。

同时,激光光源的高亮特性,例如一般产品亮度都超过3000流明,4500流明的产品亦不需要高难度的技术设计,意味着实际应用体系中可以采用高对比的屏幕产品。传统教育投影应用的屏幕,更注重可视角度和亮度优化;而采用高亮激光产品后将转变为更注重可视角度和对比度优化。高对比度屏幕技术的逐步采用意味着环境光线对投影画质的影响会进一步减少,投影甚至足以实现类似液晶电视光照条件下的应用效果。

第三,激光投影更高的色域和色彩饱和度,意味着在一些特殊教学领域的极高附加值。例如在美术教学中,传统投影机的色彩失真,是一个重大的缺陷;在生物和医学的解剖学教学、在生物病理试验中染色标本画面的显示,激光的高色彩还原性都将发挥出独特的优势。而且,激光还具有“高色彩表现力下”产品的经济性。

综上所述,反射式短焦和激光技术,正在为投影应用,特别是教学市场的应用带来空前的革命和想象力空间。随着激光短焦产品技术的进一步成熟、价格的下降,以及教学市场对大画面高画质追求的提升,这对新技术搭档必然能够承担起教学市场投影应用复兴的重任。