色彩亮度

用来测量色彩的光输出情况

色彩亮度（Color Brightness）也即色彩光输出（“Color Light Output”），该标准用来衡量投影机彩色光输出和色彩还原能力，评价投影机的色彩表现，用户可根据此标准的规格来更好地了解产品性能，购买到最适合自己的产品。

概念释义

行业领先厂商及技术供应商联合通过一项新的标准，这项命名为色彩亮度的全新标准可以准确量化投影机的色彩输出能力。色彩亮度的测量方法已经被纳入IDMS《信息显示测量标准》当中，该标准由国际信息显示协会（SID）管理下的国际显示计量委员会ICDM负责编写。标准国家化方面，该色彩亮度检测已纳入由中华人民共和国工业和信息化部发布，由中国电子技术标准化研究所编制、发行的《电子投影机测量方法（SJ/T 11346-2015）》，成为评测投影机性能的重要指标。3LCD的领先厂商爱普生等公司已率先支持此标准，其在售的3LCD投影机产品均已明确标注色彩亮度数值。

在中国的投影市场中，亮度可以说是投影机规格中最为消费者关注的一个参数之一，已经成为消费者选购投影机的重要影响因素。尽管现行标准测量的亮度值对于投影机性能标识非常重要，但是由于3片液晶投影机和单片DLP投影机成像原理的不同，使得亮度这个参数具有十分不同的含义。

测量方法

9点测量法

什么是投影机的亮度呢，严格说，投影机标注的亮度值指的是投影机的光通量（Luminance flux）或光输出（Luminance output）。确切定义为“用CIE明视觉函数加权的标准眼来评价的表示发光物体光功率的物理量，是表示发光物整体亮度的指标。指在一段我们给定时间周期内，空间中任一给定面积所通过的可见光能量流的测量”。按照ISO/IEC 21118的测量标准，是将照度计放在焦点平面，测量其亮度。在100%全白图像上，对屏幕上所示9点亮度进行测量。测量仪器的受光部分的面积应在3x3像素以上。测量的流明值是通过9点亮度平均值（勒克司）乘以图像面积（平方米）来计算。因为测量选点为成像画面中特定位置的9个标准点位，因此简称为“9点测量法”，该测量方法最早源于美国国家标准协会（American National Standards Institute）制定的投影机光输出测量方法，也即ANSI流明测试标准。

色彩亮度的测量

随着丰富彩色内容的快速发展和更多视频影像的广泛使用，投影机投射出画面的色彩表现变得越来越重要，但当前的亮度标准不能很好地表现这一实际应用。因此，建立一个新的、方便有效的衡量标准就显得非常必要。投影机行业领先厂商及技术供应商联合通过一项新的标准，这项命名为色彩亮度（“Color Brightness”）的新标准将用来测量色彩的光输出情况，可更为科学地评价投影机的综合亮度表现。

色彩亮度将对照输入信号，利用屏幕投影的基本色亮度(红色, 绿色, 蓝色)，来评价投影机的色彩性能。有了新的色彩亮度参数，投影机用户在选购投影机时，就拥有了更为重要的参考信息，可对彩色投影的图像质量作更详细的考察。如果一台投影机能产生和白色光亮度一致的红、绿、蓝色光，该产品则能准确再现输入设备希望的真实色彩。如果色彩亮度不等同于或者仅是接近白色光亮度，色彩图像就会呈现暗淡、不平衡和不精准等状况。这一新的色彩标准也获得色彩学专家的肯定。为了评估色彩亮度，需要在3个由红绿蓝三原色色块组成的彩色画面上，分别测量 9 个区域（标准点位）的照度值。每个区域内测量红绿蓝三个基本色的亮度，然后将每个画面的平均值相加，即得出色彩亮度。具体计算方法为(①+②+③+④+⑤+⑥+⑦+⑧+⑨)/9（A画面亮度）+ (①+②+③+④+⑤+⑥+⑦+⑧+⑨)/9（B画面亮度）+(①+②+③+④+⑤+⑥+⑦+⑧+⑨)/9（C画面亮度）=色彩亮度。

对于采用3LCD技术的的投影机而言，色彩亮度一定是等于现有标准的测量亮度，而对于采用4色轮或极致色彩技术单片式DLP的投影机而言，其色彩亮度大多不到现有标注亮度的一半。全新的评价方法对用户可采用的投影机性能评价信息是一个非常好的补充。投影机性能评价信息中，对比度和亮度都是关于单色（黑和白）的测量规格。即使标注亮度相同，两台投影机投影显示同一幅彩色图像的效果也会有非常大的不同，原因就在于这些标注是基于白色图像的测量参数，而我们投射的大多是彩色图像。因此，全新色彩亮度测量技术对最终用户是很有帮助的。

成像原理

3LCD和单片DLP（4色轮）技术成像原理的区别

为了解不同技术的投影机对于以上测量方法的不同表现，我们需要先了解一下3LCD技术和单片DLP技术的成像原理。

1、3LCD

3LCD技术的成像原理同我们常见的显示器、电视、数码相机的彩色成像设备类型，都采用了3色成像原理，即采用红，绿，蓝三原色合成色彩。并且来自所有的视频，DVD，HD，数码相机以及计算机信号等都以RGB色彩范围解析。根据杨-赫姆霍尔兹的三色学说，红，绿，蓝三原色可以混合合成所有不同色彩，这同人眼的视觉特性有关。唯一的区别可能在于数码设备上使用的LCD显示屏（包含OLED显示屏），其颜色混合发生在单个像素成像结构，即每个像素均由分离的红、绿、蓝子像素混合起来成像彩色像素（子像素密度足够高、观看距离足够远的的情况下人眼很难分辨子像素）；3LCD投影则是将分别成像的完整红、绿、蓝画面实现像素级的重叠和对齐。

2、单片DLP技术

单片DLP（4色轮）的成像原理，是将红、绿、蓝三原色和白色的画面外加黑白画面分时合成。一般单片DLP为什么不采用标准的三原色合成影像呢，这需要从单片和3片的不同说起。单片式的DLP成像，红、绿、蓝三原色画面是分时的，当投射红色画面时，不能同时投射绿色和蓝色画面，光源发出的白色光，经过色轮的红色段，只有红色可以通过，则此时的绿色和蓝色光被过滤损失了，不能用于投射影像。如果不考虑各种色光的亮度区别和投射的光能损失，则每时透过的色光只有总色光的约1/3，大量的光能被浪费了。投影机标注的亮度测试的是100%全白的图像，为了增加白色画面的测量亮度，在商用单片DLP投影机上，基本上采用了增加白色段的方法。在白色段，红，绿，蓝可以全部通过，通过的光量不是1/3了，大大提高了最终合成图像上的白色亮度，从而使标注的亮度测量值有了极大的提高。但此时，画面上的彩色，并没有相应提高。彩色的亮度仍然处在一个相对较低的水平，这样就破坏了色彩的平衡；同时使投射的色彩亮度远达不到标注的对应水平，仅仅是标注的白色亮度提高了。直观的感受就是白色画面较为刺眼，彩色画面较暗，色彩画面暗淡。

多段色轮

为了改善彩色表现，单片DLP方案会在色轮中加入白色、青色、黄色或其他颜色等多个色段。其最为主要的目的是提高不同色彩情况下光的通过率，并提高相关颜色的亮度。以黄色段为例，黄色是由红色和绿色组成，在色轮转到黄色段时，红光和绿光可以同时通过，这使得总色光的2/3得以投射，此时提高了光的利用效率。但是由于投影机采用的是加色法成像，红色和绿色光可以合成黄色，但黄色光却不能投射到红色和绿色的画面上，这又相应降低了红色和绿色的亮度。因为色轮是360度，总面积是有限的，每增加一个颜色，就会相应降低另一个颜色所占比例，也就是降低了其他颜色的亮度，因此并不能从根源上解决彩色亮度较低的问题。所采用的红、绿、蓝、红、绿、蓝三色多段色轮则是为了规避非三原色色段的加入对于综合彩色画面显示的影响，但其又因光利用率的限制，失去了对白色亮度的增益效果。

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