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　　色輪（COLOR WHEEL）在DLP投影機(jī)中的作用是色彩的分離和處理，只有單片式DLP和雙片式DLP投影機(jī)需要安裝色輪，三片式DLP投影機(jī)則不需要色輪。那么色輪又是如何實現(xiàn)色彩的分離和處理的呢?

　　這需要從光的原理談起，太陽光、白熾燈光、熒光燈光都是復(fù)合光，投影機(jī)燈泡發(fā)出的光線當(dāng)然也在復(fù)合光的范疇之內(nèi)。復(fù)合光總包含了不同演示、不同頻率的光線（單頻率光線為激光）。色輪通過高速旋轉(zhuǎn)將復(fù)合光過濾成紅、綠、藍(lán)三原色光。

　　色輪的表面是非常薄的金屬層，這層金屬層采用的是真空鍍膜技術(shù)，鍍膜的厚度根據(jù)紅綠藍(lán)三色的光譜波長相對應(yīng)。白色光通過金屬鍍膜層時，所對應(yīng)的光譜波長的色彩將透過色輪，其它色彩則被阻擋和吸收，從而完成對白色光的分離和過濾。

　　目前單片DLP投影機(jī)，色彩與亮度是成倒數(shù)關(guān)系的，亮度提高，則色彩一定會損失，而色彩提高，亮度一定會降低，這是因為DLP投影機(jī)的顏色是通過色輪的RGB三色組合而成的，其光效率只能達(dá)到60%。當(dāng)然，要提高光效率，可以用在色輪上增加一片無色的濾光片來實現(xiàn)。增加無色濾光片后，光效率可以提高20%左右，但由于無色濾光片透過的是白光，疊加在三原色光上，使畫面比其原始的表現(xiàn)要明亮些，以至降低了色彩飽和度，使DLP的畫面表現(xiàn)的色彩單薄，并且產(chǎn)生抖動或者說是閃爍感。

最精密“光開關(guān)”DLP投影技術(shù)深度解析
投影機(jī)的色輪

　　當(dāng)然，色輪實現(xiàn)色彩的分離和過濾需要通過色輪的高速工作運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。據(jù)了解，最早的色輪每秒60轉(zhuǎn)，也叫做叫1倍速轉(zhuǎn)速。1倍速色輪RGB每個顏色每秒鐘旋轉(zhuǎn)60次，意味著顏色出現(xiàn)的頻率是60Hz。有關(guān)試驗表明，色輪轉(zhuǎn)速為150-250Hz時，很少有人能看到“彩虹效應(yīng)”，而超過300Hz時，基本上就沒有人能夠看到了。

　　由于轉(zhuǎn)速有限，同時DMD中的微鏡的工作原理（DMD工作原理我們會在下一頁中進(jìn)行詳細(xì)秒速），早期的DLP投影機(jī)極易出現(xiàn)彩虹現(xiàn)象。彩虹現(xiàn)象是指觀眾會看到DLP投影機(jī)的畫面中物體的邊緣有紅綠藍(lán)色的拖影。當(dāng)然，能否看到彩虹現(xiàn)象不僅取決于投影機(jī)的性能，還和不同的人眼有關(guān)，據(jù)調(diào)查大部分觀眾看不到到DLP投影機(jī)的彩虹現(xiàn)象，不過對于能看到彩虹現(xiàn)象的觀眾來說，如此之差的畫面表現(xiàn)效果顯然是難以接受的。

　　為了解決彩虹現(xiàn)象，各大投影機(jī)廠商便在色輪上做足了功夫，最簡潔有效的方法便是提升色輪的轉(zhuǎn)速。從早期的1倍速提升至目前的6倍速，目前的色輪最高轉(zhuǎn)速已經(jīng)能達(dá)到360轉(zhuǎn)每秒，即360Hz。6倍速的色輪基本上消滅了彩虹現(xiàn)象，但是由于成本和技術(shù)的限制，目前大多數(shù)投影機(jī)采用的還是4倍速色輪。

　　除了提升色輪的轉(zhuǎn)速，DLP投影機(jī)制造商們還在增加色輪的段數(shù)。早期的色輪由紅綠藍(lán)三段式組成，不僅容易產(chǎn)生彩虹現(xiàn)象，光的利用率也只有60%左右，這也是為什么早期的DLP投影機(jī)亮度始終在幾百流明以下徘徊的原因。后來德州儀器和DLP投影機(jī)制造商又先后推出了四段式、五段式、六段式、七段式、八段式色輪……那么，增加的段數(shù)都是哪些顏色呢？增加色輪的段數(shù)又有什么好處呢？

　　其中四段式色輪是在傳統(tǒng)的三段式色輪增加了一段無色的濾光片，光效率可以提升了20%左右。但是由于無色濾光片透過的是白光，疊加在三原色光上，使畫面比其原始的表現(xiàn)要明亮些。這種通過增加無色濾片（通常說法為白色段）的方法雖然增加了投影機(jī)的亮度，但是投影機(jī)的色彩飽和度卻有了明顯下降。因為透明濾片經(jīng)過時，會沖淡前面的色彩，并且會造成有白點閃過的錯覺，因此會讓人感覺到畫面抖動。這也是DLP投影機(jī)所被詬病的另外一個問題了——“色彩亮度”偏低。關(guān)于色彩亮度的問題也可以點此查閱。

　　五段式色輪是在四段式色輪上增加了黃色濾片，有效的利用了燈泡在580nm波長中的能量，明基將這種色輪稱為“黃金色輪”，東芝將這種色輪稱為“旋彩輪”……不同的廠商有不同的稱呼。五段式色輪提升了DLP投影機(jī)的色彩表現(xiàn)，但是畫質(zhì)提升有限，畫面抖動的現(xiàn)象也依然存在。

　　六段式色輪分為好幾種，不同的DLP投影機(jī)制造商生產(chǎn)的六段式色輪可能都不相同。在各種六段式色輪中，其中應(yīng)用最多的便是雙重三段式色輪，這種色輪采用的是紅綠藍(lán)紅綠藍(lán)（RGBRGB）雙重色段的排列方式，在RGB三段色輪的基礎(chǔ)上，又增加了RGB濾片各一段。這樣設(shè)計最大的好處便是提升了RGB顏色出現(xiàn)的頻率，比如在1倍速色輪中RGB顏色出現(xiàn)的頻率由三段式的60Hz提升到了120Hz。當(dāng)然，由于取消了白色濾光片，采用6段式色輪的投影機(jī)亮度也大大下降。

　　而七段式色輪和八段式色輪由于應(yīng)用較少，我們便不作討論。下面我們來了解另外兩種色輪，SCR增益色輪和極致色彩所采用的色輪。

　　SCR（Sequential Color Recapture）也稱連續(xù)色彩補(bǔ)償技術(shù)，其基本原理與以上色輪技術(shù)相似，不同之處在于色輪表面采用阿基米德原理螺旋狀光學(xué)鍍膜，集光柱（光通道）采用特殊的增益技術(shù)，可以補(bǔ)償部分反射光，使系統(tǒng)亮度有較大提高（約40%）。但該色輪的處理技術(shù)相對較復(fù)雜，目前只有少數(shù)投影機(jī)廠家在產(chǎn)品中采用。

　　極致色彩技術(shù)(BrilliantColor)是德州儀器在2005年宣布問世的新型色彩處理增強(qiáng)技術(shù)。簡單來說，極致色彩技術(shù)便是采用三原色和三補(bǔ)色結(jié)合的色輪，以及適當(dāng)?shù)纳收{(diào)配算法電路，以達(dá)到提升單片式DLP投影機(jī)色彩顯示能力的目的。不過需要注意的是，德州儀器僅僅提出了這一技術(shù)理念，各家DLP投影機(jī)制造商根據(jù)實際情況的不同設(shè)計的極致色彩技術(shù)色輪也各不相同，所以成像質(zhì)量也有很大的差別。但是極致色彩技術(shù)引領(lǐng)DLP投影機(jī)從傳統(tǒng)的三色處理全面進(jìn)入到多色處理的新時代，注定將會在DLP投影機(jī)的發(fā)展史中留下濃厚的一筆。


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