[科普中国]-投影屏

简介

投影屏是投影机周边设备中最常使用的产品之一，投影屏是投影屏幕的简称；投影屏如果与投影机搭配得当，可以得到优质的投影效果。

投影屏一般可分为反射式、透射式两类；反射式用于正投，透射式用于背投；正投屏又分为平面屏、弧型屏；平面屏从质地上可分为玻珠屏、金属屏、压纹塑料屏、弹性屏等（压纹塑料分为白塑、灰塑、银塑等）。1

投影屏基本技术投影屏在材质和制作工艺上可以分为硬质屏和软质屏两种。投影屏种类和技术参数之间相互关联、相互补充和区别。探究其技术关键，则是屏幕表面的材料对入射光线的散射、反射和折射的表现究竟如何。针对上述两种屏幕，市面上出现了两大投影屏幕技术——软质屏和硬质屏技术。

软质屏幕技术无论是何种应用方式，正投软质屏主要技术都是在一种不透光的布料表面上进行各种

不同材料的喷涂，而表面材料中应用了不同的光学材料，光学材料中光学因子多少和分布则决定了屏的增益、视角和分辨率。同时，这些光学因子和其他色素可以对投影画面的色彩饱和度和画面进行优化。

背投的投影光线是从后面照射到屏幕并成像．其软质屏的材料为PVC．屏的品质同样与表面材料和屏材料有关。

硬质屏技术硬质屏的制作主要是应用了光学漫反射和菲涅尔透镜技术等。而漫反射屏的特点是视角大、增益低、对环境光适应能力比较强，应用范围广阔。漫反射屏技术之一是直接对有机玻璃材质——亚克力表面进行处理，屏幕视角和清晰度都不理想，太阳效应也比较严重。

另一种漫反射屏技术则是利用亚克力、玻璃等透明体材料作为基底，在其表面粘贴背投软质屏幕制作而成。屏的上下左右视角都是180度，而且不会出现太阳效应，而且这种屏的尺寸一般会比较大。

菲涅尔光学透镜屏则能增加屏幕的增益，但是其垂直视角却受到了一定的限制。菲涅尔光学透镜屏根据菲涅尔透镜槽距角度的不同而不同，每款屏都具有不同的焦距，以便满足不同镜头投影机的需要。

投影屏的性能参数屏幕的重要参数是衡量屏幕表面材料质量优劣的重要依据。屏幕常用的重要参数有：增益、半增益角、宽高比率、对比度、解析度（分辨率）和均匀度。在具体选购屏幕前，需要了解屏幕的主要性能和技术指标。

增益增益是用来测量屏前亮度的相对值和不同屏幕材料的光学特性。

屏幕的增益通常是测量垂直屏幕中心位置反射光线的数量，并没有实际的光量增加。在入射光角度一定、入射光通量不变的情况下，屏幕某一方向上亮度与理想状态下的亮度之比，叫该方向上的亮度系数，把其中最大值称为屏幕的增益。通常把无光泽白墙的增益定为1，如果屏幕增益小于1，将削弱入射光；如果屏幕增益大于1，将反射或折射更多的入射光。

半增益和半增益角屏幕的半增益角度将直接影响到屏幕的观看效果。为了确保更多的人可以从不同的角度欣赏亮丽完美的画面，我们就对屏幕的半增益视角提出了严格的要求。半增益是衡量屏幕亮度的一项重要指标，它是指屏幕中心位置垂直屏幕方向观看时的屏幕最亮点，当观看者偏离屏幕中轴方向观看，屏幕亮度降低为最高亮度一半时的增益。另外，屏幕的增益降为一半时的观察角度——半增益角。也是衡量屏幕技术的一项重要指标。半增益角度越大，我们所能清晰观看屏幕上的内容就越多，屏幕内容也就被更多的人从不同角度清晰而且完美的欣赏到。

所有屏幕都为不同的应用环境设计，具有不同的功能，根据使用环境正确选择屏幕的增益和半增益角度非常重要。

屏幕的宽高比率投影屏的宽高比率直接影响着画面的质量，只有投影屏的宽高比率和投影机的自然分辨率、信号源的分辨率（解析度）完全适合的时候，才会使显示画面更加精彩。投影屏的宽高比率主要有以下几种：

① 4:3（1.33:1）：主要用于显示视频/PC图像，对角线×0.8=宽度；

② 16:9（1.78:1）：主要用于显示高清电视图像（HDTV）；

③ 1.85:1：主要用于显示宽银幕电视信号图像；

④ 2.35:1：主要用于宽银幕立体声影像显示。

视角屏幕在所有方向上的反射是不同的，在水平方向离屏幕中心越远，亮度越低。当亮度降到50%时的观看角度，定义为视角。在视角之内观看图像，亮度令人满意；在视角之外观看图像，亮度显示得不够。一般来说屏幕的增益越大，视角越小（金属幕）；增益越小，视角越大（由于照顾学生，教育幕多采用白塑幕）。

对比度对比度对于画面的均匀性和解析度非常重要，主要指投影机在屏幕画面上所反映的高电平和低电平的比率，通俗的讲就是画面的亮区与暗区的比。

高对比度的屏幕对于画面的层次显示至关重要。一般而言，对比度跟增益成反比。增益越高的屏幕，对比度就越低；相反要提高对比度，增益就必须做一定的牺牲。对比度越高的屏幕，图像越清晰，越有层次感，色彩也比较均匀。目前，背投屏幕的技术中，要提高增益，可通过增加荧光材料或减浅颜色等途径来实现，但是提高对比度却不是那么容易的一项技术。

屏幕的均匀度屏幕的均匀度不但表现在画面的质量上，而且和投影机的投影技术息息相关。好的均匀度能够保证屏幕水平方向、垂直方向从0°～180°观看时，画面亮度和色彩一致。屏幕表面材料的均匀度对投影机的画面均匀性起到了良好的补充作用。2

投影屏幕的种类当前流行的投影屏有玻珠屏、白塑屏和金属屏三种。

白塑屏白塑屏洁白平整，光线柔和，在周围的光线可调节时，显示出最佳的投影效果，光线均衡的分散投射到每个显示区域，色彩自然逼真，长时间观看不易疲劳。幕面可清洗，防潮、防霉、阻燃、无异味，久用不褪色，不发黄，不变形。采用特殊的感光材料，较好的解决了环境光线的散射问题，可视角度达55°，但增益较低，只有1.5左右。

如果选择白纸作为投影幕则没有极性扩散，因此，从理论上来说，所有方向上的显示屏增益值（GS）都是1.屏幕增益是指规定视角上的亮度和效率。

玻珠屏玻珠屏在光学特性处理上追求提高反射率，玻珠幕布在PVC布基表面粘合有超细玻璃珠，不掉珠，玻珠均匀以增强反射效果，增加亮度增益（可达2.8），观众看起来亮度高，立体感强。再现生动色彩，创造美好的视觉效果。幕布具有防潮、防霉、阻燃、不发黄、不褪色等特性。玻珠幕布视角约35°。

金属屏金属屏较传统的珠光屏幕创造了全新的投影概念，它最大程度的过滤了周围环境的光线，大大提升了画面的质量，使低流明投影设备的放映效果得到了飞跃。目前，已广泛应用在车站、机场、展览馆、演示厅、会议室等。虽说金属屏和玻珠屏的反射原理均为漫反射，但两者的反射效果却截然不同。简单的了解其反射原理是有必要的。

金属屏的反射原理非常简单。实际上，金属屏并不能给投影机增色，它只不过是将投影机的品质如实的向观众反映；而玻珠屏则是将灯光、阳光、投影机光混合在一起向观众反映。简单的说，玻珠屏在自然光下无法单一的反映投影机的光线。有效的解决玻珠屏雾状白背景的方法就是降低环境的照度。所以玻珠屏只能在相对较暗的环境下观看投影。

金属屏的光增益最高，但因屏幕呈弧形，故可视角度小；平面珠光屏的光增益较低，但可视角度大；奶白玻珠屏的光增益居中，可视角度也较大。背投式屏有硬质透射屏和软质投射屏两种，硬质透射屏的光增益较高，观看效果也好。3