Tech-Zone | 低增益銀幕有什么好處？半衰角,亮斑,還有……

　　激光技術(shù)已經(jīng)成為當前數字影院建設的優(yōu)先之選。自從約3年前第一款產(chǎn)品投入市場(chǎng)以來(lái)，廣大影院運營(yíng)商迅速接受了這種先進(jìn)的技術(shù)。全激光影城正在高速發(fā)展之中。采用激光的理由也足夠多樣：改善畫(huà)質(zhì)，降低運營(yíng)成本，維護便捷等等。

　　高亮度

　　在這篇文章中，我們將會(huì )就一個(gè)專(zhuān)門(mén)的話(huà)題展開(kāi)：為觀(guān)眾呈現更高的亮度。這個(gè)追求主要聚焦于更亮的3D影片，但其實(shí)潛在的也會(huì )影響到2D畫(huà)面的亮度提升。在研究這個(gè)目標時(shí)，我們會(huì )討論相關(guān)的諸多環(huán)節和因素，然后聚焦到銀幕的選擇如何在其中發(fā)揮作用。這一點(diǎn)非常重要，因為一不小心，可能你的選擇只會(huì )讓一小部分觀(guān)眾滿(mǎn)意，卻另其他大多數人失望。

　　兩個(gè)易混的“亮度”概念

　　為了表達準確，讓我們先從一些技術(shù)話(huà)題開(kāi)始。我們時(shí)常會(huì )搞混兩個(gè)關(guān)于亮度的概念，它們的英文表述分別是“Brightness”和“Luminance”，中文的準確翻譯應該是“光通量”和“亮度”。當我們說(shuō)“光通量”時(shí)，這個(gè)參數表達了從影廳后部的放映機鏡頭中全部投射出來(lái)的光，單位使用“流明”。

　　而“亮度”是你可以從影廳前部的銀幕上看到的光(從鏡頭投射出，然后經(jīng)過(guò)銀幕反射后到達觀(guān)看者)，單位是“尼特(nits)”、坎德拉/平方米或是英尺朗伯(伏特朗伯)fL。在一個(gè)影廳設計者要實(shí)現特定的3D或2D目標亮度時(shí)，他實(shí)際上是在追求這個(gè)“亮度”的參數：2D的典型亮度是14fL，3D的亮度業(yè)內通常是3-5fL，而這個(gè)標準目前有望提高。一旦你確定了亮度目標，便可以通過(guò)綜合計算影廳內的其它參數，來(lái)推算和選擇適合你的放映機，例如銀幕尺寸，銀幕增益，放映窗口光衰……

　　亮度目標是多少？

　　第一個(gè)需要重點(diǎn)考量的事情是，我們的亮度目標是“第1天”(新裝放映機)還是直到光源的壽命結束。比如應用于影院放映機中的氙燈，在它們的壽命終點(diǎn)時(shí)(500-3,000小時(shí))會(huì )衰減到50%的光輸出甚至更低。激光的能力則完全不同：巴可的RGB激光機型光源在運行30,000小時(shí)(標準的運行環(huán)境下)后，光通量只衰減20%。

　　如果你使用的是一臺氙燈放映機，在第一天放映的時(shí)候將連讀校準到14fL，那么到你未來(lái)?yè)Q燈的那天，觀(guān)眾只能獲得7fL的觀(guān)看水平。影院運營(yíng)商深知此道，而且這點(diǎn)對放映機的選擇也有很大影響。氙燈放映機的亮度在燈泡更換周期內，在100%到50%之間不斷波動(dòng);而激光放映機的光輸出則穩定得多，平均水平也更勝一籌。如果你把亮度目標設定為從不低于14fL，對于氙燈放映機來(lái)講，在第一天就要設定到28fL，而如果使用巴可旗艦級激光放映機的話(huà)，只需要留出20%的余量就可以了。

　　位置差異

　　上述這種時(shí)間效應，大多數影院經(jīng)營(yíng)者已經(jīng)很清楚了。還有一種跟空間相關(guān)的因素，卻較少有人知道，即：不是所有位置的觀(guān)眾看到的亮度都是一樣的。隨著(zhù)激光放映機帶來(lái)的3D亮度提升能力—從通常的3-5fL到6-8fL—這個(gè)因素也得到越來(lái)越多的重視。甚至一些人開(kāi)始追求更高的14fL 3D亮度，向2D水準看齊。不僅僅是激光技術(shù)致力于實(shí)現這個(gè)目標，銀幕技術(shù)也同樣納入考量。

　　就像上面我們講到的，如果說(shuō)銀幕是一個(gè)將光通量轉化為亮度的因素，他就對最終的觀(guān)看結果有直接影響。銀幕增益是其中一個(gè)關(guān)鍵參數，它表達的意義為：和一個(gè)無(wú)增強性能的白色平面相比，這塊銀幕將光反射到觀(guān)眾席的效率有多高。比較典型的銀幕增益從1.4到2.4不等，這意味著(zhù)：如果你把這塊銀幕和一塊無(wú)光澤白幕放在一起，用相同光通量分別投射在上面，然后測量直接反射的亮度，這塊銀幕的結果會(huì )是白幕的1.4到2.4倍。在設計影廳的時(shí)候，通常都要將這個(gè)因素考慮進(jìn)去，比如和無(wú)亮度增強的白幕相比，使用2.0增益的銀幕，亮度就會(huì )翻倍(比如3D亮度從3fL提高到6fL)。

　　亮斑

　　這里有一個(gè)有趣的概念，即銀幕在反射光的時(shí)候可以“更有效率”，但是不能“更高效”。幕布終歸不能反射比投射在上面更多的光。有得必有失。更糟糕的是，傳統高增益金屬銀幕的光效—即光線(xiàn)投射到銀幕上后，有多少反射到觀(guān)眾區—是小于100%的。它會(huì )吃掉一部分光，這也是為什么我們會(huì )感覺(jué)顏色有一點(diǎn)發(fā)灰。

　　目前新一代銀幕技術(shù)在這點(diǎn)上有了改進(jìn)。

　　而測量的方法也有講究，如果你從一個(gè)較低的角度去測量銀幕亮度，結果就沒(méi)那么好，甚至會(huì )低于白幕的水平。從特定的更高角度來(lái)測量，結果也會(huì )更低。換句話(huà)說(shuō)，只有坐在影廳中心位置的觀(guān)眾才可以從高增益中獲益。觀(guān)眾坐在偏左，偏右，靠前或靠后的位置，都會(huì )置身于某個(gè)特定的角度之外，感受到的亮度效果都會(huì )低于目標。離中心越遠，畫(huà)面看上去越暗。更糟糕的是，即使是坐在理想座位的人，也不能以相同角度看到銀幕上的每一個(gè)位置，所以銀幕中心會(huì )比四個(gè)邊角更亮，這個(gè)現象叫做“亮斑效應”。

　　半衰角

　　這個(gè)效應可以用所謂的銀幕半衰角來(lái)量化：在這個(gè)角度下，觀(guān)察者看到的亮度是垂直角度位置的一半。下圖由哈克尼斯銀幕提供，給出了幾個(gè)增益隨角度變化的例子。當縱軸的增益值，衰減到最大值50%時(shí)所對應的橫軸位置指示的角度，即為半衰角的數值。

　　對于1.4增益的銀幕，半衰角是50°。1.8增益則為34°。很多影院運營(yíng)人員和安裝人員在追求改善亮度時(shí)都不清楚這個(gè)效應。如果你使用一塊高增益銀幕來(lái)實(shí)現更高的亮度，那只有影廳內的一小部分座位才可以從中獲益。而你的大部分觀(guān)眾卻連你的目標亮度一半水平都享受不到。和我們在前文中提到的亮度隨時(shí)間的衰減的結果來(lái)看，這個(gè)問(wèn)題的影響大同小異。這是一個(gè)值得深思熟慮的課題，在其中的優(yōu)缺點(diǎn)中權衡。你是愿意一直為所有觀(guān)眾提供優(yōu)質(zhì)的畫(huà)面呢，還是有所取舍?

　　這對我的影院意味著(zhù)什么？

　　要搞懂這一點(diǎn)，你需要知道觀(guān)眾會(huì )坐在影廳內的什么位置，他們會(huì )從哪個(gè)角度(水平和垂直方向)來(lái)看向銀幕?水平角度可以由影廳內長(cháng)寬比值來(lái)定義。假設銀幕寬度覆蓋整個(gè)兩邊側墻間距離，2:1寬高比：一個(gè)人坐在影廳的一側，與銀幕距離等同于銀幕高度，他便以45°看向銀幕中心。如果增益是1.8或者更高，他看到的亮度將會(huì )低于你目標亮度的一半(因為坐在超過(guò)銀幕半衰角的范圍外)。要知道，所有這個(gè)側邊坐在此人之前的觀(guān)眾，看到的畫(huà)面會(huì )更暗。如果某人還是坐在側邊，2倍銀幕高度的距離，就是以26°看向銀幕中心，在2.0增益的銀幕面前，他也享受不到目標亮度的一半水平。下圖很直觀(guān)的描述了對于2.2增益的銀幕，不同座位區域的觀(guān)影效果評價(jià)。

　　上面的數據，可以通過(guò)弧形幕略有改善，原因是補償了觀(guān)看銀幕的最差角度。另外，灰塵和銀幕老化的影響，也不可忽視：這不僅影響觀(guān)看亮度，也會(huì )影響3D質(zhì)量。在后續的文章中，我們會(huì )詳細討論關(guān)于銀幕弧度，老化等問(wèn)題。

　　我們的建議

　　低增益的缺點(diǎn)是亮度不夠，反之，高增益會(huì )出現亮斑效應。從整體畫(huà)面質(zhì)量的角度來(lái)講，我們仍然推薦使用低增益銀幕：不僅是出于亮斑和均勻性的考慮，同時(shí)也因為高增益銀幕更容易出現散斑。如此說(shuō)來(lái)，是不是高亮度的追求很難實(shí)現了呢?當然不是，RGB激光放映機的光通量可以做到60,000lm，兩倍于氙燈機型。在實(shí)際應用中，綜合考慮銀幕增益和放映機光通量水平是完全可以設計出最佳解決方案的。