Tech-Zone | 低增益银幕有什么好处？半衰角,亮斑,还有……

　　激光技术已经成为当前数字影院建设的优先之选。自从约3年前第一款产品投入市场以来，广大影院运营商迅速接受了这种先进的技术。全激光影城正在高速发展之中。采用激光的理由也足够多样：改善画质，降低运营成本，维护便捷等等。

　　高亮度

　　在这篇文章中，我们将会就一个专门的话题展开：为观众呈现更高的亮度。这个追求主要聚焦于更亮的3D影片，但其实潜在的也会影响到2D画面的亮度提升。在研究这个目标时，我们会讨论相关的诸多环节和因素，然后聚焦到银幕的选择如何在其中发挥作用。这一点非常重要，因为一不小心，可能你的选择只会让一小部分观众满意，却另其他大多数人失望。

　　两个易混的“亮度”概念

　　为了表达准确，让我们先从一些技术话题开始。我们时常会搞混两个关于亮度的概念，它们的英文表述分别是“Brightness”和“Luminance”，中文的准确翻译应该是“光通量”和“亮度”。当我们说“光通量”时，这个参数表达了从影厅后部的放映机镜头中全部投射出来的光，单位使用“流明”。

　　而“亮度”是你可以从影厅前部的银幕上看到的光(从镜头投射出，然后经过银幕反射后到达观看者)，单位是“尼特(nits)”、坎德拉/平方米或是英尺朗伯(伏特朗伯)fL。在一个影厅设计者要实现特定的3D或2D目标亮度时，他实际上是在追求这个“亮度”的参数：2D的典型亮度是14fL，3D的亮度业内通常是3-5fL，而这个标准目前有望提高。一旦你确定了亮度目标，便可以通过综合计算影厅内的其它参数，来推算和选择适合你的放映机，例如银幕尺寸，银幕增益，放映窗口光衰……

　　亮度目标是多少？

　　第一个需要重点考量的事情是，我们的亮度目标是“第1天”(新装放映机)还是直到光源的寿命结束。比如应用于影院放映机中的氙灯，在它们的寿命终点时(500-3,000小时)会衰减到50%的光输出甚至更低。激光的能力则完全不同：巴可的RGB激光机型光源在运行30,000小时(标准的运行环境下)后，光通量只衰减20%。

　　如果你使用的是一台氙灯放映机，在第一天放映的时候将连读校准到14fL，那么到你未来换灯的那天，观众只能获得7fL的观看水平。影院运营商深知此道，而且这点对放映机的选择也有很大影响。氙灯放映机的亮度在灯泡更换周期内，在100%到50%之间不断波动;而激光放映机的光输出则稳定得多，平均水平也更胜一筹。如果你把亮度目标设定为从不低于14fL，对于氙灯放映机来讲，在第一天就要设定到28fL，而如果使用巴可旗舰级激光放映机的话，只需要留出20%的余量就可以了。

　　位置差异

　　上述这种时间效应，大多数影院经营者已经很清楚了。还有一种跟空间相关的因素，却较少有人知道，即：不是所有位置的观众看到的亮度都是一样的。随着激光放映机带来的3D亮度提升能力—从通常的3-5fL到6-8fL—这个因素也得到越来越多的重视。甚至一些人开始追求更高的14fL 3D亮度，向2D水准看齐。不仅仅是激光技术致力于实现这个目标，银幕技术也同样纳入考量。

　　就像上面我们讲到的，如果说银幕是一个将光通量转化为亮度的因素，他就对最终的观看结果有直接影响。银幕增益是其中一个关键参数，它表达的意义为：和一个无增强性能的白色平面相比，这块银幕将光反射到观众席的效率有多高。比较典型的银幕增益从1.4到2.4不等，这意味着：如果你把这块银幕和一块无光泽白幕放在一起，用相同光通量分别投射在上面，然后测量直接反射的亮度，这块银幕的结果会是白幕的1.4到2.4倍。在设计影厅的时候，通常都要将这个因素考虑进去，比如和无亮度增强的白幕相比，使用2.0增益的银幕，亮度就会翻倍(比如3D亮度从3fL提高到6fL)。

　　亮斑

　　这里有一个有趣的概念，即银幕在反射光的时候可以“更有效率”，但是不能“更高效”。幕布终归不能反射比投射在上面更多的光。有得必有失。更糟糕的是，传统高增益金属银幕的光效—即光线投射到银幕上后，有多少反射到观众区—是小于100%的。它会吃掉一部分光，这也是为什么我们会感觉颜色有一点发灰。

　　目前新一代银幕技术在这点上有了改进。

　　而测量的方法也有讲究，如果你从一个较低的角度去测量银幕亮度，结果就没那么好，甚至会低于白幕的水平。从特定的更高角度来测量，结果也会更低。换句话说，只有坐在影厅中心位置的观众才可以从高增益中获益。观众坐在偏左，偏右，靠前或靠后的位置，都会置身于某个特定的角度之外，感受到的亮度效果都会低于目标。离中心越远，画面看上去越暗。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银幕上的每一个位置，所以银幕中心会比四个边角更亮，这个现象叫做“亮斑效应”。

　　半衰角

　　这个效应可以用所谓的银幕半衰角来量化：在这个角度下，观察者看到的亮度是垂直角度位置的一半。下图由哈克尼斯银幕提供，给出了几个增益随角度变化的例子。当纵轴的增益值，衰减到最大值50%时所对应的横轴位置指示的角度，即为半衰角的数值。

　　对于1.4增益的银幕，半衰角是50°。1.8增益则为34°。很多影院运营人员和安装人员在追求改善亮度时都不清楚这个效应。如果你使用一块高增益银幕来实现更高的亮度，那只有影厅内的一小部分座位才可以从中获益。而你的大部分观众却连你的目标亮度一半水平都享受不到。和我们在前文中提到的亮度随时间的衰减的结果来看，这个问题的影响大同小异。这是一个值得深思熟虑的课题，在其中的优缺点中权衡。你是愿意一直为所有观众提供优质的画面呢，还是有所取舍?

　　这对我的影院意味着什么？

　　要搞懂这一点，你需要知道观众会坐在影厅内的什么位置，他们会从哪个角度(水平和垂直方向)来看向银幕?水平角度可以由影厅内长宽比值来定义。假设银幕宽度覆盖整个两边侧墙间距离，2:1宽高比：一个人坐在影厅的一侧，与银幕距离等同于银幕高度，他便以45°看向银幕中心。如果增益是1.8或者更高，他看到的亮度将会低于你目标亮度的一半(因为坐在超过银幕半衰角的范围外)。要知道，所有这个侧边坐在此人之前的观众，看到的画面会更暗。如果某人还是坐在侧边，2倍银幕高度的距离，就是以26°看向银幕中心，在2.0增益的银幕面前，他也享受不到目标亮度的一半水平。下图很直观的描述了对于2.2增益的银幕，不同座位区域的观影效果评价。

　　上面的数据，可以通过弧形幕略有改善，原因是补偿了观看银幕的最差角度。另外，灰尘和银幕老化的影响，也不可忽视：这不仅影响观看亮度，也会影响3D质量。在后续的文章中，我们会详细讨论关于银幕弧度，老化等问题。

　　我们的建议

　　低增益的缺点是亮度不够，反之，高增益会出现亮斑效应。从整体画面质量的角度来讲，我们仍然推荐使用低增益银幕：不仅是出于亮斑和均匀性的考虑，同时也因为高增益银幕更容易出现散斑。如此说来，是不是高亮度的追求很难实现了呢?当然不是，RGB激光放映机的光通量可以做到60,000lm，两倍于氙灯机型。在实际应用中，综合考虑银幕增益和放映机光通量水平是完全可以设计出最佳解决方案的。