| 近年，中国电信、电力、水利、公安、城市交通、道路运输和工业生产过程监控领域对大屏幕显示设备和技术的需求迅猛增长，但是，许多系统集成商在工程过程中常常遇到拼墙调试的难题，苦于无法实现拼墙的亮度和色彩等指标的一致性。许多系统集成商抱怨：“在专业展会上，背投模块生产厂家展示的背投显示墙无论是亮度和色彩均匀性等方面都是完美无缺的，但是，我们做工程时就很难达到这种效果。”为满足该领域读者群对大屏幕背投显示墙调试技术的需求，《InfoAV China》采访了Barco、Christiedigital、Synelec等公司，向中国显示/演示、信息发布、会议系统、监控中心、AV设施系统集成商提供拼墙大屏幕调试方面的技术指导。
从采访中我们了解到，要保证背投显示墙亮度和色彩均匀性一致，选择工业级背投模块和DLP投影技术的背投模块是关键所在。工业化模块在设计阶段就已经考虑到拼墙的亮度和色彩一致性要求。
为保证拼墙亮度一致，不同厂商各有高招。Barco公司采用灯泡亮度自动调节的办法；Christie则有一套前提条件和完整的调试指南；Synelec公司采用SIPTM专利技术，提高整体设备亮度一致性。
在色彩一致性方面，Christie有一套“原色调整”菜单做保证；Synelec公司以专业的色彩分析仪配合软件来实现大屏幕色彩平衡、色彩一致性和亮度均运行的自动调节。 选择高质量的背投模块对减少拼墙图像一致性调试难度的关键
背投拼接墙亮度、色彩的一致性一直是各个厂家努力的目标。“工业化设计的投影显示单元是减少拼墙图像一致性调试难度的关键。”丁捷说：“对于系统集成商来说，选择工业化的专门为拼墙而设计的投影显示单元是首要的条件。”工业化的机芯就是为拼接而设计的，所以其具有很多对于颜色和亮度调整的特性。例如：Barco公司的产品就具有光学亮度调整技术、色彩调整技术等专利化的技术，而且所有的调整必须很简便，调整的时间短，容易操作。
采用民用化机芯的投影显示单元根本不具备拼接显示亮度、色彩调整的条件。民用产品的机芯在设计时并没有考虑到色彩和亮度一致性的问题。在设备出厂时，是通过挑选机芯来保证亮度的，但是随着灯泡亮度的衰减，颜色的差异会越来越大，但是又无法调整，所以效果越来越差。
背投模块特点很多，最少应具有以下特性：颜色匹配特性、亮度匹配特性。Christie Digital Systems上海代表处系统工程师廖自军表示：“为减少拼接图像调整的难度，我们建议选用基于DLP技术的原厂专用背投拼接模块。”
DLP投影技术是一种全数字反射式投影技术。具有如下5大优势：
数字优势：数字技术的采用，使图像灰度等级提高，图像噪声消失，画面质量稳定数字图像非常精确。
反射优势：反射式DMD器件的应用，使成像器件的总光效率大大提高，对比度亮度均匀性都非常出色。用此原理生产的投影系统具有如下的特点：极高的光效率，达到4-5 ANSI流明/瓦。
无缝优势：可显示高品质的无缝图像。在0.7英寸DMD 块上，每一个像素面积为14×14 μm2，其中还包括0.8 μm 间隔，而一般LCD像素点大小为40×40μm2，同样的像素点，DLP 投影机能产生画面均匀，色彩锐利的更高品质的无缝图像。
显示效果优势：DLP 投影单元的亮度均匀性、色彩均匀性、灰度等级等技术指标和实际显示效果均比传统CRT、LCD 技高一筹，特别适用于拼墙结构。
灯泡寿命长：DLP 投影机灯泡寿命长，不存在LCD 投影机由于工作环境温度高而出现液晶板老化等问题，特别适用于拼墙结构。
机械结构薄： DLP 投影单元的超短焦距镜头和光学设计使单元具超薄机械结构。 如何调试，实现拼墙对比度一致？
Christie的廖自军表示：为实现对比度一致，我们建议将对比度设成投影机的默认最佳值。Barco的丁捷介绍：Barco背投模块对比度的一致性调整是通过控制软件来进行的，并且采用了光学调光技术可以保证在调整亮度的同时不损失对比度，从而达到对比度的一致性。 如何调试，实现拼墙亮度一致？
廖自军认为：“亮度均匀性是指：屏幕中没有一个区域比其他区域更红、更绿或更蓝；屏幕中没有一个区域比其他区域更亮；来自一个屏幕的颜色和光输出与附近屏幕精确匹配。”虽然亮度均匀性控制可以用于单台投影机，但是，在建立和维护一个“无缝”显示背景墙，其中颜色和光输出在每一个图像以及整个背景墙上显示均匀时特别有用。
Barco公司专利设计的光学亮度控制系统能提供平均的亮度输出, 每台投影单元的亮度输出也可独立调较而不会影响颜色的对比度并且保持整个投影墙能有一致的亮度输出，这样就使得无论如何更换灯泡，都不会影响色彩和亮度的一致性，并且可以自动调校，不需要额外的操作。
从下图可以看出：传统的电子调光技术，虽然降低了亮度，但是损失了对比度，所以不可能达到亮度和色彩真正的一致。Barco的光学调光，可以真正得到一致的亮度、色彩和对比度。
为了保持整个投影墙的亮度及色彩达到一致的输出, Barco公司特别研制了灯炮自动调较功能, 当用户换上新的灯炮, 光学亮度控制系统将灯炮自动调较到最佳效果, 从而达至一致的亮度及色彩输出。
上图为三个显示单元的灯泡使用图例，从图中可以看到每个单元灯的损坏时间不同，但是我们设定了恒定的亮度输出，所以不管何时更换灯泡，亮度自动调校功能都将亮度锁定在一个恒定的输出值上，所以整个屏幕墙不会由于更换灯泡而发生亮度不均匀的情况。
对于Christie的背投拼墙模块产品，廖自军说：在尝试调节亮度均匀性之前，请通读整个调试过程，牢记下列前提条件和指南清单：
1 使用原色。在每次尝试调节器试亮度均匀性之前，请按照“在多个屏幕中匹配颜色”过程所述激活并调节原色控制。这确保原色、色温以及最大化的光输出在屏幕之间进行良好的匹配。在获取好的亮度均匀性结果之前，需要这些匹配。
2 运行灯泡大约100个小时。在灯使用的第100个小时之内，光输出和亮度均匀性有显著的变化。为获取新灯的最佳效果，可以在该阶段之后建立亮度均匀性，或者进行初始设置，然后在第100个小时的时候重新检查。
3 设置灯功率。确保每个“灯功率”设置对于应用尽可能高，而同时在屏幕之间保持良好的光输出的全面匹配。实质上，获取均匀亮度要求减少总体亮度。在屏幕之间更精确地检查亮度变量时，减少总体亮度有助于确保足够的调节范围，并且在尝试匹配一种特定的颜色、一个区或一台投影机时，有助于防止“超出极值”。
4 使用“用户1”色温。当匹配原色时，请始终为所定义的用户1色温调节亮度均匀性，并且所有在背景墙上显示的信号源继续使用该选项。其他色温不要求在屏幕之间必须匹配。
5 忽略菜单颜色。除非屏幕很好的匹配，否则，菜单颜色将在屏幕之间有所不同。
6 白色均匀性滑块。白色均匀性滑块的值不能减少到“0”。每一个滑块以特定的屏幕区调节总体光输出，但是所显示的值代表在该区中绿色的当前设置。当其他“隐藏”值(红色或蓝色)低于绿色值时，在调节期间，在白色均匀性菜单中，它们的值将首先到达“0”，引起滑块停止早于期望的时间。
7 通过目测判定或使用一个测光表。可以通过其中任何一种方法获得良好的亮度均匀性。
法国Synelec(视丽莱)公司系统工程师孙亚龙说：Synelec(视丽莱)公司采用 SIPTM专利技术提高整体设备亮度一致性。Synelec独立开发出先进的SIP(系统智能处理)技术用于优化投影箱体图像质量、Synelec数字控制器(信号自动识别、全数字输出)、COMBASE控制软件(信号自动识别、色彩自动平衡)。SIP技术的运用使得投影机在亮度均匀性方面由原来的80%提高到现在的95%，这使得用户大屏幕系统在图形图像显示的一致性方面有了很大的提高。
法国Synelec(视丽莱)公司还采用Synelec运用专门的色彩分析仪，通过软件自动调整亮度一致性(和色彩一致性)。 如何调试，实现拼墙色彩一致性？
在多台投影机拼墙上，用户可能希望在屏幕之间进行图像颜色和强度的精确匹配，以便背景墙尽可能均匀一致。廖自军说：取得均匀一致的第一步是使用原色调整(CSC)菜单对每台投影机的基本原色(红色、绿色和蓝色)进行精细调节，以便每一种色调和强度在投影机之间基本相同。一旦匹配，这些颜色一起工作，创建一种新的所有投影机都可以获取的色温或“图像造型”(范围为5250-6720K)。用户可以在整个背景墙上随时应用或禁用该设置，简化“无缝”背景墙的设置和维护。
注：1)在执行基本步骤时。应注意屏幕的中心。2)在线提示与帮助可以指导用户完成所有步骤。3)色温表将很有帮助，但并非必须要求。4)对颜色匹配进行优化以便用于图形源。若使用带极端调节原色的视频源，图像中可能会出现轻微的多色调或带状现象。用户可能必须去除一些颜色匹配以消除该现象。5)安装新灯时查看原色。
Christie的拼墙色彩一致性调试步骤如下：
a) 安装以及优化所有投影机设置。请注意，可以在该处忽略色温，因为在调节原色时将重新定义，但是一定要设置投影机的其它参数。也请确保附近屏幕的边缘相互之间间隔很近。
b) 分配投影机编号。确保给每一台投影机分配一个唯一的3个数字位编号。然后可以在单台投影机通信之间相互切换
( )并随时广播( )。
c) 显示100%的白色域(内部)。在每一个屏幕上，显示内部白色域测试模式。
强烈建议使用内部白色域。但是，如果用户仍然希望使用外部产生的白色域，可以将每台投影机的对比度和亮度设置到50。然后，在输入电平菜单中在显示一个外部256级灰度级时，正确设置每台投影机的输入电平：
1．给Auto Input Level(自动输入电平)选项输入一个复选标记。
2．等待6个值稳定(黑色电平和驱动器)。
3．删除复选标记，退出输入电平菜单。现在该源的输入电平正确。切换到外部白色域，执行其它过程。
1d)使用同一灯功率。将所有的投影机设置到同一灯模式(功率或强度)。将所有的投影机设置到同一个期望的设置(缺省情况=最大值)。
1e)启用原色调节：在调节原色(CSC)菜单( )中，在使用原色调节复选框中键入一个复选标记，以便可以调节原色控制，并应用到图像。
请注意：启用使用原色调节也将灰度系数设置到其缺省值——对于已调节的原色，没有其他可能的灰度系数设置。
在色彩一致性调节方面，Barco公司的丁捷认为：彩色是由红、绿、蓝三原色而构成，所以，要实现拼墙色彩的一致性，必须要保证投影机芯有三原色分别调整的功能。对于采用单片DLP显示技术的投影模块来说，色轮的转速和颜色组成都对色彩的一致性会产生影响。
Barco公司的DLP投影模块色轮采用单独的模块化设计，用户可在现场自行更换色轮，无须移动整个投影机、无须重新进行任何几何调整，即插即用。在DLP投影模块颜色发生很大的变化时就需要更换了。
大屏幕投影墙的色彩平衡及色彩一致性一直是用户所关注的问题，孙亚龙说：法国Synelec公司是世界上极少数有能力采用色彩分析仪来实现大屏幕色彩平衡、色彩一致性和亮度均匀性自动调节的大屏幕生产厂商。Synelec采用自行设计的专利芯片，智能、自动地对大屏幕投影墙进行色彩调整。要采用色彩分析仪的投影仪必须具备色彩自动识别，三原色自动采样等功能，同时大屏幕控制软件也必须集成色彩分析仪相关软件，以实现色彩一致、亮度均匀的自动调节。色彩分析仪与COM.BASE软件的配合，可以在极短的时间内对大屏幕完成色彩平衡的调整工作。该技术对拼接屏数量比较多的情况下特别有用，精确度远远超过凭经验人工调整。
Synelec公司数年来一直采用专业的色彩分析仪配合软件来实现色彩平衡及一致性的调节，色彩分析仪可以自动读取每台投影机的亮度、对比度、色彩分离值等参数，然后通过软件专门的算法计算出每台投影机应具备的参数并赋予每台投影机，实现色彩的自动平衡。
下图是使用智能色彩平衡技术进行大屏幕色彩调整的过程：
经分析分析仪分析后的画面效果
从上图我们可以看到，经过色彩分析仪分析以后，大屏幕的色彩一致性和亮度均匀性达到了95%以上，可以完全满足用户对大屏一致性的要求。 拼墙控制器的作用
廖自军认为：拼墙控制器对拼接显示的一致性没有影响。但是，丁洁认则为：拼墙控制器对拼墙显示的一致性，尤其是对于拼墙的线性、梯形等校正有特殊的调整作用，所以需要选择专门为拼接墙显示产品而专门设计的控制器，最好是选择同一个厂家生产的投影显示墙和拼接控制器，这样才能将投影显示墙的产品特性得到充分的调整。
多屏拼接系统是拼接大屏幕显示系统的灵魂，只有通过多屏拼接系统，大屏幕墙才能显示出其超高分辨率的优越性。整个屏幕墙是一个虚拟屏，所有网络信号、RGB信号、视频信号可以在上面任意的开窗显示，任意的漫游、缩放，不受物理拼缝的限制。 |
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