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摘 要 主要讲述在多媒体教室中，投影机、投影机灯泡和投影屏幕三者之间的相互关系的问题，并且通过相应的数据加以论述，以此来说明在多媒体教室建设与维护时，如何来处理这些问题。
关键词 投影机；投影屏幕；投影机灯泡；入射光；反射光
中图分类号 G431 文献标识码 B 文章编号 1671-489X（2008）18-0053-04
目前，随着早期建设的第一代多媒体教室进入淘汰期，许多学校都在进行新的多媒体教室的建设或设备更新。新教室建设中投影屏幕如何选择？老教室中原有的投影屏幕是否一定需要更换？老的投影机是否该淘汰？依据是什么？在投影效果中占有比较重要地位的投影机灯泡的影响如何？学校经费紧张，如何充分发挥原有设备的能力？……虽然这些问题都是基础性问题，但必须加以考虑。根据2001年至今的跟踪调研和总结，笔者通过实地测试，撰写本文，供大家参考。
1 投影屏幕
虽然一幅投影屏幕价格不高，但它与投影机结合决定了投影的效果。一个好的投影机想要获得好的效果是需要一个与其匹配的屏幕的。合适的投影屏幕和投影机将使画面更加亮丽夺目，获得事半功倍的画面效果。
1.1 屏幕增益在入射光角度一定、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，叫做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；如果增益大于1，将反射或折射更多的入射光。
1.2 屏幕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；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（白塑幕）。
1.3 投影屏幕分类投影屏幕通常可分为正投屏幕和背投屏幕。正投屏幕又分为软屏幕和硬屏幕，其中软屏幕包括有白塑屏幕、玻珠屏幕；硬屏幕包括平面屏幕和弧形屏幕。背投屏幕也可分为软屏幕和硬屏幕，其中背投硬屏幕要用得多些。屏幕按照不同的应用方式分为电动屏幕、手动屏幕、框架屏幕、嵌墙屏幕和支架屏幕。
1.4 投影屏幕尺寸投影机屏幕宽高比为4:3，投影仪屏幕多为1:1，以屏幕对角线的尺寸来定义大小。尺寸的选择方式通常根据教室的大小及观众座位的安排：屏幕底端和地面的距离大约1米，以免投影画面受前排人员遮挡；屏幕到观众席最后一排的距离至少是屏幕高度的6倍。
尺寸的计算：以150寸的为例，按照理论测算，150寸的投影屏幕，需要宽3.10米、高2.20米的净尺寸。它的移动边框设计为15厘米，这样就需要大约宽3.40米、高2.50米的尺寸来保证。采取中间向两边分开的模式（因为教室大，不能采用向一边拉开），即起码两块遮挡在投影屏幕前面的移动黑板的尺寸应当分别为1.7米×2.50米。
按照理论值计算总宽度：1.7米×4=6.8米，算上最外边框的宽度要取20厘米，则整个组合式投影黑板的总尺寸大约在7米×2.6米。
2 投影机
目前大量使用的仍然是液晶投影机。LCD投影机是被动发光从而成像的，其核心部件为LCD液晶板。三片LCD板投影机原理是光学系统把强光通过分光镜形成RGB三束光，分别透射过RGB三色液晶板；信号源经过AD转换，调制加到液晶板上，通过控制液晶单元的开启、闭合，从而控制光路的通断，RGB光最后在棱镜中汇聚，由投影镜头投射在屏幕上形成彩色图像。投影机的核心参数包括液晶板尺寸、光亮度（流明）、对比度、分辨率等。
2.1 LCD液晶板液晶有活性液晶体和非活性液晶体。非活性液晶体反射光，一般用于笔记本电脑、胶片投影仪。而活性液晶体具有透光性，做成LCD液晶板，用在投影机上。通过控制系统，可以控制通过LCD的光的亮度、颜色、对比度等。
2.2 流明含义液晶投影机的亮度是指投影机投射在单位时间内向周围空间辐射出的使人眼产生感觉的光输出量，单位是流明。测量方法是：将屏幕划分为等面积的3×3的9个矩形区域，采用测光表测量9个矩形区域中心点的照度（单位：Lux,勒克斯，1 Lux＝1 lumen/m2），乘以各矩形区域面积后，取平均值，即为投影机的光输出（图4）。
从2007年开始，大多数投影机厂商开始以ISO/IEC21118标准来规定投影机亮度值。这种标定方式主要是在测量标准上与过去的ANSI有差异：ANSI是美国标准；ISO是国际标准。ANSI只规定了“九点”测量方法，并没有规定测量标准；ISO在规定投影机的生产标准的同时，更严格地规定了测量的检测标准，包括灯泡的功率、噪音对亮度的影响等。
2.3 对比度是黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，色彩表现越丰富。
2.4 分辨率含义是指投影机投出的图像的分辨率。在LCD液晶板上通过网格来划分液晶体，一个液晶体为一个象素点。那么，输出分辨率为800×600时，就是说在LCD液晶板的横向上划分了800个象素点，竖向上划分了600个象素点。物理分辨率越高，则可接收分辨率的范围越大，投影机的适应范围越广。
3 投影机灯泡
灯泡作为投影机的唯一消耗材料，价格比较高，是选购投影机时必须考虑的重要因素。目前，投影机普遍采用的是金属卤素灯泡、UHE灯泡、UHP灯泡这3种光源。
4 测试实验
笔者通过这几年的摸索实践，也对一些多媒体教室内的投影效果进行了测试，在此提供一个参考依据。只是条件所限，测试方法也比较简单。
4.1 测试条件为防止外来光源影响测试结果，紧闭遮光窗帘，尽量减少外来光源的干扰；关闭室内照明灯光。
使用日本SEKONIC（世光L-308B）测光表，感光度选择100，速度值为1/30，距离屏幕0.2米远，将屏幕分成9个区域，分别测量对应区域中心点的投影机入射光和屏幕反射光。
投影机设置为标准；灯泡功率用标准；用Word文件白底。开机10分钟后再测试，保证机器已经工作稳定。
测试用投影机：PT-797（2001年8月起用）；PT-L1511（2001年8月起用）；PT-PX660（A）（2006年8月起用）；PT-PX660（B）（2007年2月起用）；PT-PX660（C）（2007年5月起用）；PT-PX670（A）（2006年8月起用）；PT-PX670（B）（2006年10月起用）；EMP-7900（2006年8月起用）；EMP-6100（2007年6月起用）。
4.2 测试结果（表1～表4）
4.3 数据分析针对上述测试数据，可以初步对投影机使用年限、投影机灯泡以及投影屏幕三者之间的相互关系进行分析，并得出相应的结论。
笔者计划下一步做更加详细的跟踪对比测试，建立一个比较稳定的测试环境，在此环境下进行测试对比，数据的可靠性会大大提高。
5 小结
投影机、灯泡和屏幕的选择不仅仅是将它们组合到一起就行了，而是要从环境亮度、屏幕的反射均匀度、投影机光路、液晶板等诸多方面进行系统地考虑；不是技术指标决定一切，更重要的是从实际出发，以视觉的满意度和投影效果为衡量标准。不能只凭一个参数就来决定是否淘汰或继续使用，而是应当全面进行评价。
关键词 投影机；投影屏幕；投影机灯泡；入射光；反射光
中图分类号 G431 文献标识码 B 文章编号 1671-489X（2008）18-0053-04
目前，随着早期建设的第一代多媒体教室进入淘汰期，许多学校都在进行新的多媒体教室的建设或设备更新。新教室建设中投影屏幕如何选择？老教室中原有的投影屏幕是否一定需要更换？老的投影机是否该淘汰？依据是什么？在投影效果中占有比较重要地位的投影机灯泡的影响如何？学校经费紧张，如何充分发挥原有设备的能力？……虽然这些问题都是基础性问题，但必须加以考虑。根据2001年至今的跟踪调研和总结，笔者通过实地测试，撰写本文，供大家参考。
1 投影屏幕
虽然一幅投影屏幕价格不高，但它与投影机结合决定了投影的效果。一个好的投影机想要获得好的效果是需要一个与其匹配的屏幕的。合适的投影屏幕和投影机将使画面更加亮丽夺目，获得事半功倍的画面效果。
1.1 屏幕增益在入射光角度一定、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，叫做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；如果增益大于1，将反射或折射更多的入射光。
1.2 屏幕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；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（白塑幕）。
1.3 投影屏幕分类投影屏幕通常可分为正投屏幕和背投屏幕。正投屏幕又分为软屏幕和硬屏幕，其中软屏幕包括有白塑屏幕、玻珠屏幕；硬屏幕包括平面屏幕和弧形屏幕。背投屏幕也可分为软屏幕和硬屏幕，其中背投硬屏幕要用得多些。屏幕按照不同的应用方式分为电动屏幕、手动屏幕、框架屏幕、嵌墙屏幕和支架屏幕。
1.4 投影屏幕尺寸投影机屏幕宽高比为4:3，投影仪屏幕多为1:1，以屏幕对角线的尺寸来定义大小。尺寸的选择方式通常根据教室的大小及观众座位的安排：屏幕底端和地面的距离大约1米，以免投影画面受前排人员遮挡；屏幕到观众席最后一排的距离至少是屏幕高度的6倍。
尺寸的计算：以150寸的为例，按照理论测算，150寸的投影屏幕，需要宽3.10米、高2.20米的净尺寸。它的移动边框设计为15厘米，这样就需要大约宽3.40米、高2.50米的尺寸来保证。采取中间向两边分开的模式（因为教室大，不能采用向一边拉开），即起码两块遮挡在投影屏幕前面的移动黑板的尺寸应当分别为1.7米×2.50米。
按照理论值计算总宽度：1.7米×4=6.8米，算上最外边框的宽度要取20厘米，则整个组合式投影黑板的总尺寸大约在7米×2.6米。
2 投影机
目前大量使用的仍然是液晶投影机。LCD投影机是被动发光从而成像的，其核心部件为LCD液晶板。三片LCD板投影机原理是光学系统把强光通过分光镜形成RGB三束光，分别透射过RGB三色液晶板；信号源经过AD转换，调制加到液晶板上，通过控制液晶单元的开启、闭合，从而控制光路的通断，RGB光最后在棱镜中汇聚，由投影镜头投射在屏幕上形成彩色图像。投影机的核心参数包括液晶板尺寸、光亮度（流明）、对比度、分辨率等。
2.1 LCD液晶板液晶有活性液晶体和非活性液晶体。非活性液晶体反射光，一般用于笔记本电脑、胶片投影仪。而活性液晶体具有透光性，做成LCD液晶板，用在投影机上。通过控制系统，可以控制通过LCD的光的亮度、颜色、对比度等。
2.2 流明含义液晶投影机的亮度是指投影机投射在单位时间内向周围空间辐射出的使人眼产生感觉的光输出量，单位是流明。测量方法是：将屏幕划分为等面积的3×3的9个矩形区域，采用测光表测量9个矩形区域中心点的照度（单位：Lux,勒克斯，1 Lux＝1 lumen/m2），乘以各矩形区域面积后，取平均值，即为投影机的光输出（图4）。
从2007年开始，大多数投影机厂商开始以ISO/IEC21118标准来规定投影机亮度值。这种标定方式主要是在测量标准上与过去的ANSI有差异：ANSI是美国标准；ISO是国际标准。ANSI只规定了“九点”测量方法，并没有规定测量标准；ISO在规定投影机的生产标准的同时，更严格地规定了测量的检测标准，包括灯泡的功率、噪音对亮度的影响等。
2.3 对比度是黑与白的比值，也就是从黑到白的渐变层次。比值越大，从黑到白的渐变层次就越多，色彩表现越丰富。
2.4 分辨率含义是指投影机投出的图像的分辨率。在LCD液晶板上通过网格来划分液晶体，一个液晶体为一个象素点。那么，输出分辨率为800×600时，就是说在LCD液晶板的横向上划分了800个象素点，竖向上划分了600个象素点。物理分辨率越高，则可接收分辨率的范围越大，投影机的适应范围越广。
3 投影机灯泡
灯泡作为投影机的唯一消耗材料，价格比较高，是选购投影机时必须考虑的重要因素。目前，投影机普遍采用的是金属卤素灯泡、UHE灯泡、UHP灯泡这3种光源。
4 测试实验
笔者通过这几年的摸索实践，也对一些多媒体教室内的投影效果进行了测试，在此提供一个参考依据。只是条件所限，测试方法也比较简单。
4.1 测试条件为防止外来光源影响测试结果，紧闭遮光窗帘，尽量减少外来光源的干扰；关闭室内照明灯光。
使用日本SEKONIC（世光L-308B）测光表，感光度选择100，速度值为1/30，距离屏幕0.2米远，将屏幕分成9个区域，分别测量对应区域中心点的投影机入射光和屏幕反射光。
投影机设置为标准；灯泡功率用标准；用Word文件白底。开机10分钟后再测试，保证机器已经工作稳定。
测试用投影机：PT-797（2001年8月起用）；PT-L1511（2001年8月起用）；PT-PX660（A）（2006年8月起用）；PT-PX660（B）（2007年2月起用）；PT-PX660（C）（2007年5月起用）；PT-PX670（A）（2006年8月起用）；PT-PX670（B）（2006年10月起用）；EMP-7900（2006年8月起用）；EMP-6100（2007年6月起用）。
4.2 测试结果（表1～表4）
4.3 数据分析针对上述测试数据，可以初步对投影机使用年限、投影机灯泡以及投影屏幕三者之间的相互关系进行分析，并得出相应的结论。
笔者计划下一步做更加详细的跟踪对比测试，建立一个比较稳定的测试环境，在此环境下进行测试对比，数据的可靠性会大大提高。
5 小结
投影机、灯泡和屏幕的选择不仅仅是将它们组合到一起就行了，而是要从环境亮度、屏幕的反射均匀度、投影机光路、液晶板等诸多方面进行系统地考虑；不是技术指标决定一切，更重要的是从实际出发，以视觉的满意度和投影效果为衡量标准。不能只凭一个参数就来决定是否淘汰或继续使用，而是应当全面进行评价。