用于模拟训练的LED 照明光源白皮书

　　    更高的性能

    LED照明技术可提供许多性能优势。举例来说，LED不但具有更长的使用寿命，精密的投影机设计使得它们的亮度几乎不会随着使用时间的增加而减弱。根据典型设备的长期老化数据，我们可预测，即使在最大建议接点温度下，经过20,000小时的运行，预期红光和蓝光亮度仅会发生20%的衰减，而绿光的衰减将小于5%。[2]相比之下，HID灯的亮度则会在使用后数百小时内从其峰值输出迅速减弱，并在使用寿命结束时衰减50%（根据典型定义）。[3]

    光输出的下降速度越慢，规定时间内与峰值亮度密切相关的平均亮度值就越高。）对于投影阵列来说更重要的是，由于单个拼接图像在其未修正态中的亮度差别不大，使得在阵列上进行整体图像的亮度均匀性维护变得更加容易了。

    要在一组阵列式图像上保持亮度的均匀性，就需要对各个单独投射图像的相对强度进行很好的控制。在这方面LED也显示出优势。人们可大范围地电子控制LED的亮度，在设备特性仅发生微变或不变的情况下，其控制潜力可达100%（从全白到全黑）。而另一方面，HID灯的亮度控制范围则通常会受到很大的局限：对于某些汞蒸气灯来说，其控制范围仅有20%，而对于氙气灯，其数值也不过才50%

    对LED光输出精确控制的能力不仅能实现位于阵列中的投影机的峰值亮度的平衡，也可实现黑电平及色彩的精确平衡。因为各个红色，绿色和蓝色LED均被独立控制，任何颜色失衡都可轻易得到实时修正，从而可实现稳定的色彩以及两台投影机间精确的色彩拼接。当然，在投影阵列上平衡图像属性的能力并不会凭空产生，而必须由人们将其设计为一套解决方案才能实现。ChristieArrayLOC?就是这样一套解决方案，它可在高达128台投影机的投影阵列上，提供亮度、黑电平和色彩方面的实时和连续自动平衡。

    涉及黑电平时，如果投影阵列合成的总黑电平值高出应用要求的话，控制和平衡就几乎不起什么作用了。特别是夜间应用的S&T，更要求黑电平尽可能的低。而LED在这方面的优点则是当需要时其可将光输出“拨回”至零。

    人们通常认为色彩是继对比度、分辨率和亮度之后在图像质量方面最重要决定因素。而这也是LED的最大优点之一。投影机中所使用的每个红色、绿色和蓝色LED均会发射出波长范围极窄的光，典型的蓝光主波长为460nm，绿光为525nm，而红光为625nm。因此，LED投影机本身色域相对较大。CIE色度图(1931)上三角形面积所定义的典型LED投影机的色域几乎比通常用于成像的标准sRGB的色域大了将近70%。

    只要对数据源进行正确编码，LED照明所具有的更大色域将使其以超出常规灯泡技术的光谱性能精确再现真实物体色彩。显然，通过降低原色的饱和度，诸如sRGB的标准色域可被精确渲染。由于LED的各原色都可被完全独立控制，上述目标可在极少甚至完全不牺牲其他性能参数的情况下实现。

    对于投影阵列，更为重要的一点是，拥有大色域值的投影机也将使整个投影阵列达到更广的色域，这是因为任何公共色域不可避免地会受其中每一台投影机所能达到的色域范围的限制。例如，对于那些仅能在标称数值上达到sRGB色域的投影显示，由于误差的影响，阵列的合成色域可能会比sRGB色域要小.

    另外非常重要的一点是，LED最终使得单片DLP?投影机的设计能适应关键应用的要求。以一个传统HID灯作为光源，单片DLP?系统依赖于使用机械色轮以在每一视频帧期间内（通常为一秒钟的1/60）进行原色间的循环。作为机械装置，色轮是投影机整体可靠性的一大弱点。因为轮的转速会受到实际限制，因此每帧颜色可循环的次数也会受到限制，色轮也会造成色分离假象（所谓的“彩虹”效应）并使图像不能用于特定应用中。例如，由于人眼部的快速扫视或头部的快速运动，从色轮式投影机中投射出的黑底白色的图像会分裂为多条色带。

    LED的使用完全淘汰了色轮。人们可以利用LED间的转换来进行原色的电循环。将LED的高转换速度与DLP装置的高速相结合便可带来极高的变化率，通常为每帧间RGB循环24次，相较而言，使用色轮最多只能循环六次。投影阵列可获益于单片DLP投影机相较于三片投影系统的独特优势，比如更小的封装体积，更简单的光学和电子学器件，以及可用于图像精确融合的对应RGB像素点等。自然地，所有DLP系统都具有数字微镜装置（DMD）的优点，其设计提供了固有的卓越灰度跟踪和图像均匀性，以及其它许多特性。DMD因其稳定的可重复色彩、长寿命及其灵敏清晰的图像而著称。