色彩亮度

色彩亮度（Color Brightness）也即色彩光輸出（“Color Light Output”），該標準用來衡量投影機彩色光輸出和色彩還原能力，評價投影機的色彩表現，用戶可根據此標準的規格來更好地了解產品性能，購買到最適合自己的產品。

色彩亮度與白色亮度相等，且高色彩亮度的投影機，投影的畫面越清晰、明亮、自然。

基本介紹

• 中文名：色彩亮度
• 外文名：Color Brightness
• 作用：用來測量色彩的光輸出情況
• 方法：點測量法
• 簡稱：CLO 

概念釋義

行業領先廠商及技術供應商聯合通過一項新的標準，這項命名為色彩亮度的全新標準可以準確量化投影機的色彩輸出能力。色彩亮度的測量方法已經被納入IDMS《信息顯示測量標準》當中，該標準由國際信息顯示協會（SID）管理下的國際顯示計量委員會ICDM負責編寫。標準國家化方面，該色彩亮度檢測已納入由中華人民共和國工業和信息化部發布，由中國電子技術標準化研究所編制、發行的《電子投影機測量方法（SJ/T 11346-2015）》，成為評測投影機性能的重要指標。3LCD的領先廠商愛普生等公司已率先支持此標準，其在售的3LCD投影機產品均已明確標註色彩亮度數值。

在中國的投影市場中，亮度可以說是投影機規格中最為消費者關注的一個參數之一，已經成為消費者選購投影機的重要影響因素。儘管現行標準測量的亮度值對於投影機性能標識非常重要，但是由於3片液晶投影機和單片DLP投影機成像原理的不同，使得亮度這個參數具有十分不同的含義。

測量方法

9點測量法

什麼是投影機的亮度呢，嚴格說，投影機標註的亮度值指的是投影機的光通量（Luminance flux）或光輸出（Luminance output）。確切定義為“用CIE明視覺函式加權的標準眼來評價的表示發光物體光功率的物理量，是表示發光物整體亮度的指標。指在一段我們給定時間周期內，空間中任一給定面積所通過的可見光能量流的測量”。按照ISO/IEC 21118的測量標準，是將照度計放在焦點平面，測量其亮度。在100%全白圖像上，對螢幕上所示9點亮度進行測量。測量儀器的受光部分的面積應在3x3像素以上。測量的流明值是通過9點亮度平均值（勒克司）乘以圖像面積（平方米）來計算。因為測量選點為成像畫面中特定位置的9個標準點位，因此簡稱為“9點測量法”，該測量方法最早源於美國國家標準協會（American National Standards Institute）制定的投影機光輸出測量方法，也即ANSI流明測試標準。

色彩亮度的測量

隨著豐富彩色內容的快速發展和更多視頻影像的廣泛使用，投影機投射出畫面的色彩表現變得越來越重要，但當前的亮度標準不能很好地表現這一實際套用。因此，建立一個新的、方便有效的衡量標準就顯得非常必要。投影機行業領先廠商及技術供應商聯合通過一項新的標準，這項命名為色彩亮度（“Color Brightness”）的新標準將用來測量色彩的光輸出情況，可更為科學地評價投影機的綜合亮度表現。

色彩亮度將對照輸入信號，利用螢幕投影的基本色亮度(紅色, 綠色, 藍色)，來評價投影機的色彩性能。有了新的色彩亮度參數，投影機用戶在選購投影機時，就擁有了更為重要的參考信息，可對彩色投影的圖像質量作更詳細的考察。如果一台投影機能產生和白色光亮度一致的紅、綠、藍色光，該產品則能準確再現輸入設備希望的真實色彩。如果色彩亮度不等同於或者僅是接近白色光亮度，色彩圖像就會呈現暗淡、不平衡和不精準等狀況。這一新的色彩標準也獲得色彩學專家的肯定。為了評估色彩亮度，需要在3個由紅綠藍三原色色塊組成的彩色畫面上，分別測量 9 個區域（標準點位）的照度值。每個區域內測量紅綠藍三個基本色的亮度，然後將每個畫面的平均值相加，即得出色彩亮度。具體計算方法為(①+②+③+④+⑤+⑥+⑦+⑧+⑨)/9（A畫面亮度）+ (①+②+③+④+⑤+⑥+⑦+⑧+⑨)/9（B畫面亮度）+(①+②+③+④+⑤+⑥+⑦+⑧+⑨)/9（C畫面亮度）=色彩亮度。

色彩亮度的測量

對於採用3LCD技術的的投影機而言，色彩亮度一定是等於現有標準的測量亮度，而對於採用4色輪或極致色彩技術單片式DLP的投影機而言，其色彩亮度大多不到現有標註亮度的一半。全新的評價方法對用戶可採用的投影機性能評價信息是一個非常好的補充。投影機性能評價信息中，對比度和亮度都是關於單色（黑和白）的測量規格。即使標註亮度相同，兩台投影機投影顯示同一幅彩色圖像的效果也會有非常大的不同，原因就在於這些標註是基於白色圖像的測量參數，而我們投射的大多是彩色圖像。因此，全新色彩亮度測量技術對最終用戶是很有幫助的。

成像原理

3LCD和單片DLP（4色輪）技術成像原理的區別

為了解不同技術的投影機對於以上測量方法的不同表現，我們需要先了解一下3LCD技術和單片DLP技術的成像原理。

1、3LCD

3LCD技術的成像原理同我們常見的顯示器、電視、數位相機的彩色成像設備類型，都採用了3色成像原理，即採用紅，綠，藍三原色合成色彩。並且來自所有的視頻，DVD，HD，數位相機以及計算機信號等都以RGB色彩範圍解析。根據楊-赫姆霍爾茲的三色學說，紅，綠，藍三原色可以混合合成所有不同色彩，這同人眼的視覺特性有關。唯一的區別可能在於數碼設備上使用的LCD顯示屏（包含OLED顯示屏），其顏色混合發生在單個像素成像結構，即每個像素均由分離的紅、綠、藍子像素混合起來成像彩色像素（子像素密度足夠高、觀看距離足夠遠的的情況下人眼很難分辨子像素）；3LCD投影則是將分別成像的完整紅、綠、藍畫面實現像素級的重疊和對齊。

2、單片DLP技術

單片DLP（4色輪）的成像原理，是將紅、綠、藍三原色和白色的畫面外加黑白畫面分時合成。一般單片DLP為什麼不採用標準的三原色合成影像呢，這需要從單片和3片的不同說起。單片式的DLP成像，紅、綠、藍三原色畫面是分時的，當投射紅色畫面時，不能同時投射綠色和藍色畫面，光源發出的白色光，經過色輪的紅色段，只有紅色可以通過，則此時的綠色和藍色光被過濾損失了，不能用於投射影像。如果不考慮各種色光的亮度區別和投射的光能損失，則每時透過的色光只有總色光的約1/3，大量的光能被浪費了。投影機標註的亮度測試的是100%全白的圖像，為了增加白色畫面的測量亮度，在商用單片DLP投影機上，基本上採用了增加白色段的方法。在白色段，紅，綠，藍可以全部通過，通過的光量不是1/3了，大大提高了最終合成圖像上的白色亮度，從而使標註的亮度測量值有了極大的提高。但此時，畫面上的彩色，並沒有相應提高。彩色的亮度仍然處在一個相對較低的水平，這樣就破壞了色彩的平衡；同時使投射的色彩亮度遠達不到標註的對應水平，僅僅是標註的白色亮度提高了。直觀的感受就是白色畫面較為刺眼，彩色畫面較暗，色彩畫面暗淡。

多段色輪

為了改善彩色表現，單片DLP方案會在色輪中加入白色、青色、黃色或其他顏色等多個色段。其最為主要的目的是提高不同色彩情況下光的通過率，並提高相關顏色的亮度。以黃色段為例，黃色是由紅色和綠色組成，在色輪轉到黃色段時，紅光和綠光可以同時通過，這使得總色光的2/3得以投射，此時提高了光的利用效率。但是由於投影機採用的是加色法成像，紅色和綠色光可以合成黃色，但黃色光卻不能投射到紅色和綠色的畫面上，這又相應降低了紅色和綠色的亮度。因為色輪是360度，總面積是有限的，每增加一個顏色，就會相應降低另一個顏色所占比例，也就是降低了其他顏色的亮度，因此並不能從根源上解決彩色亮度較低的問題。所採用的紅、綠、藍、紅、綠、藍三色多段色輪則是為了規避非三原色色段的加入對於綜合彩色畫面顯示的影響，但其又因光利用率的限制，失去了對白色亮度的增益效果。