近几年跟着显现技能的开展4K技能现已不再是一个新鲜的姓名，4K技能不断丰厚和充满着咱们日子中的方方面面，在近期大热的电影职业，除了一部部票房不断创出新高的国内外大片之外，电影院对画面的放映质量要求和观众的观影感触也在不断的进步。为了紧跟电影商场的开展脚步，作为放映技能开展的引领者和开拓者的NEC公司，也将在 2016年隆重推出，具有3芯片DLPCinema？1.38英寸DC4K的三色激光数字放映机NC3540LS-1+。这样就使得NEC三色激光放映机在具有2K三色激光产品线的一同，又添加了一条4K三色激光产品线。
一、4K技能是什么
为了了解4K技能咱们先说下4K的界说。4K指的是依照横纵摆放的像素数量，咱们都知道传统的高清画面分辩率是1920×1080，电影职业运用的 2048×1080分辩率，以上两种分辩率咱们都称之为2K分辩率。那么关于4K技能工程范畴是3840×2160，电影职业4096×2160，这两种咱们都能够称之为4K分辩率，当然除了分辩率还有帧率，颜色采样率，色深等都会决议终究显现技能形状，这些参数本文暂不做评论。
依照运用环节分类，4K技能又包含了，4K片源制造、4K播映设备、4K信号传输、4K显现技能，这儿咱们会对4K显现技能进行必定的了解。
二、4K显现技能
作为投影机的显现技能，现在干流的首要有三种，LCD（液晶面板显现技能），LCOS（单晶硅反射式液晶显现技能），DLP（数字光处理显现技能）。现在运用在数字电影放映技能中选用最多的是DLP技能，DLP技能开发者是TI（德州仪器），NEC公司专心于为职业供给专业的显现解决方案，NEC公司不可是TI（德州仪器）公司在全球规模中授权发生DLP数字放映机三家厂商的其间一家，而且在工程、商务、教育、家用都具有者功用多样化、品种丰厚的DLP投影机产品线。关于NEC的4K三色激光放映机NC3540LS-1+则选用的是三片1.38英寸的DMD芯片来显现4K画面，每个芯片的物理分辩率是4096×2160，三个芯片别离独立对应一种RGB颜色中的一种。
4KDLPCinema？显现技能中的DMD芯片具有着有别其他显现技能的共同优势，这些优势也使得其能够很好的应对高亮度输出、长期运用、严苛的运转环境等许多显现运用要求。下面咱们来逐个了解下。
支撑高亮度
这几年我国电影商场蓬勃开展，依据2015年的统计数据，这一年中我国新增荧幕数量现已达8035块，商场荧幕保有总数现已到达了31600块。随之而来的问题是在同一个区域影城的密度越来越大，影城和影城之间的差异化越来小，竞赛也越加严峻。打造有特征的影城现已成为影城面对的新问题。为了添加影城的竞赛力，体现差异化现在的影院中的荧幕尺度正在趋于两极化，10米以下的小尺度荧幕对应小型厅、VIP厅、情侣厅等，这些小影厅出资本钱小，建造周期短，排片愈加灵敏，亦可参加主题式的装饰风格，所以在有必定程度的上座率的前提下，能够使得影城的收益到达最大化。15-20米左右的大尺度荧幕，大尺度荧幕又相似巨幕厅，尽管出资本钱大，建造周期长、保护本钱高，可是大尺度画面的沉溺感、沉溺式音效的震慑感、高规范的画面质量，是小影厅所无法带来的优势，使得影城能够大片来暂时取得极高的收益。影城为了在如此之大的画面上体现出较高的放映质量，就必须确保必定的画面亮度（例如DCI规范中主张的 2D@14±3fL或3D@4.38fL［1］），而且现在国内3D片源的播映需求日益剧增，简直一切影院在影厅的建造规范和设备装备都会依照3D的播映要求履行，加之现有影城放映间环境问题日趋凸显放映机亮度受尘埃影响大，3D设备现在的技能还无法供给满足的光效，低增益，广电总局也在前段时刻也发文清晰了影城应当进步放映质量。依据以上原因的考虑影城一般都会选择输出亮度较高的放映机，然后确保画面亮度。放映机输出亮度越高关于芯片的耐热和光运用率要求就越高。DMD芯片选用的金属铝片运用不同的偏转视点把光反射到不同的方位完成画面明暗改变，光运用方法则为全反射显现，所以光的运用率较高，也正是因为光线绝大多数都被金属面反射出去了，芯片上的热量堆积就会变的很少，在配上高效的液冷散热，使得芯片能够在高亮高温的环境下任然能够坚持一个杰出运转状况。也正是因为这点使得现在商场干流的高流明投影机（2.5万流明或以上）选用的简直都是3片DLP技能。图1为DMD芯片的作业原理示意图［1］
图1DMD作业原理
支撑长期接连运用 芯片寿数时刻长
一般影院都是盈利组织，时刻关于影城来说便是赢利，在大片扎堆或节日假日的时刻段，影城单个厅一天的排片总时刻能够高达15个小时，有的影城甚至会推出午夜场，这种状况就要求设备必定要能够支撑长期接连运用，选用DLP技能放映机的DMD芯片首要运用的都是液冷散热，液冷体系能够准确有用的对发热源施行快速有用的散热。其次DMD的每个像素都是一个金属微镜（Mirror），而且就连用来完成金属微镜（Mirror），滚动的铰链（Hinge），结构也是铝制结构，这些金属结构使得芯片简直不遭到热量和紫外线老化的影响，DMD结构如下图2［2］。终究DMD芯片运用电荷招引与排挤能够到达每秒钟翻转 5000屡次（经过脉冲宽度调试操控的偏转时刻占比时刻不同灰阶），这也是使得热量很难长期堆积到芯片上。以上许多长处让选用DMD芯片的DLP技能能够很好的支撑设备长期接连运用。现在TI公司宣扬的DLP技能中DMD芯片的运转寿数现已高达10万个小时。现在影城中还有为数不少的影厅还在运用 7-8年前的榜首代DLP数字电影放映机。
图2 DMD结构示意图
芯片防尘规划好，散热性好，对环境的习惯才能强
如今观众关于影城的观影质量的要求越来越高，即便从来没有触摸过技能的观众也会在许多影城中选择亮度较好的影厅观看。那么关于影城来说如安在设备长期运转后确保更好的观影作用现已变成了一个尤为重要的问题。其实画面亮度变暗的一个最大要素便是尘埃
而且一般都是因为现在堪忧的放映间环境形成的。但从芯片的视点来看，每片DMD芯片都有着工艺老练的金属封装结构，微镜外表有一块耐高温高透过率的密封玻璃，这些密封规划和金属结构，都能够使得DMD芯片即便在状况欠安的环境下，任然能够确保很好的运用寿数。图3DMD芯片外观示意图
商场认可度高
纵观全球投影机职业，选用DLP投影机现已涉及到教育，企业政府，家庭文娱，大型演艺文娱、制造业，医疗等许多范畴，依据不完全统计，在2015年全球 1万流明以上的投影机销量中选用3片DLP技能投影机占比高达80%，3千-1万流明之间3DLP投影机占比为50%左右，咱们在看下电影职业截止到 2015年年末，依据不完全统计在商场保有量高达3多万块荧幕的我国电影商场中选用DLP技能的电影机保有量占比为90%左右，选用非DLP技能的电影机保有量占比不到10%。
从显现技能类型的销量占比来看DLP技能愈加合适高流明并对运用方法和运用环境更为严苛的高端商场。
三、4K显现技能能够体现更多的内容
选用了DMD芯片的4K显现技能除了支撑高亮度，长期运用，防尘密封性好，商场认可度高级优势外，在4K显现在画面内容的体现上远远优于传统的2K画面。
一般假如想让画面显现更多的内容放映设备的显现芯片就必须具有更多的像素，每芯片上的像素都代表了画面内容中最小的一个显现内容单元（放映机芯片最小像素单元便是DMD芯片上的每个小微镜）。咱们先做一个简略的核算，放映机的芯片是2K的话其横纵像素便是2048×1080，合计能够用以表达显现画面内容的像素数量便是2048×1080=221.2万个
假如放映机的芯片是4K的话其横纵像素就4096×2160合计能够用以表达显现画面内容的像素数量便是4096×2160=884.7万个。这也就意味着假如画面内容是4K的片源时，而且用4K放映机播映时画面显现的信息量会是2K 放映机播映2K画面信息量的4倍如下图4所示。
四、4K显现技能能够使得画面愈加细腻
现在为止如今显现技能大多都是依据人眼的视觉特性来进行规划的，其间有一项非常重要的人眼特性“视觉锐度”一般与显现画面的像素巨细和观看间隔被一同用来描绘人眼观看画面的细腻程度。像素尺度巨细一般取决于芯片的巨细、像素数量。人眼视觉锐度（也能够了解为人眼的视力），一般与个体差异和人的年纪有关。观看间隔指的便是人眼间隔与所观看画面的之间间隔。
咱们先了解下视觉锐度的概念：
眼睛分辩景象细节的才能叫视力，又名视觉锐度（VA）。人的视网膜上光敏细胞间的物理间隔决议了人眼分辩率的极限，当成像在黄斑区的时分，分辩率到达最高1‘视点。
一般当视角小于1’时，人眼是无法分辩的。
一同当亮度和对比度过低时，则视觉锐度随之下降（锥状细胞的对亮度的灵敏度低，此刻首要杆状细胞起作用）；当亮度过高时，视觉锐度不会添加，反而会有夺目感，不同的颜色对分辩率的影响也不一样，不过要低于亮度对分辩率的影响（一般绿色关于人眼分辩率的奉献最大），人眼关于停止的画面的分辩力相关于运动的画面才能要更高（停止画面2-3‘，动态画面3-4’）。
图5D显现画面高度，d最小单元高度（像素高度），L观看间隔，φ画面高度相对人眼的视点，θ单个像素高度相对人眼的视点（弧分）。
我从图中能够看出，当人眼的视觉锐度（视力）为一个定值时像素尺度越小，观看间隔越远，人眼关于像素的分辩才能就越低，当像是尺度越大，观看间隔越近，人眼关于像素的分辩才能就越高。
那么依据上面的人眼特性的原理，这样能够得出一个观看间隔和人眼观看到的画面细腻程度的联系图：
现行《数字电影巨幕影院技能规范》中的规则最近观看间隔为荧幕画面宽度0.5倍，假如是2K画面的话，每个像素相对人眼的视点为3.36‘，4K画面以此根底核算可得出下图6联系。
图6榜首相同巨细的荧幕4K画面缩小了像素尺度像素密度添加，使得画面愈加细腻。第二如像素尺度巨细相同，则人眼的观看间隔能够变得更近。
五、4K显现技能能够让观众有更好的视觉沉溺感
之前上一段文章中所说到的画面细腻程度决议了观看者的观看间隔，因为人的眼睛有着另一个特性视界规模，那么这样就不同的观看间隔就会影响到视界规模和画面之间的相对联系，例如因为人眼的视界规模有限，观看间隔越近，人眼感觉到的画面包裹感或许临场感就越强，观看间隔越远人眼感觉到的画面包裹感或临场感就越不明显。咱们结合上面的画面细腻程度和人眼的视界规模，图7阐明他们之间的联系。
图7假如显现画面为4K分辩率时，恰当的削减观看间隔，能够大大添加人眼的观看画面时分的沉溺感，一同又不会发生画面颗粒感。
六、4K显现技能的运用方法
依据产品技能优势终究服务于终端商场的运用准则，4K显现技能的画面细节添加、画面细腻程度提高和沉溺感增强等优势让其在许多范畴中都得到了很好的运用。具有大型荧幕的电影院和主题乐园，需求多路信号，高分辩率显现的大屏指挥监控，需求进行高信息含量或制作修改的研究院、作业室等等。除了专业范畴，为了应对消费类职业需求TI公司也在大力开展，小型化的4K显现技能，缩小体积分量和本钱之后4K技能也在渐渐走入家庭文娱职业，4K技能也必将是未来显现技能开展的一个重要趋势。
