投影机分辨率大比拼第2部分:测试结果


编者注:鉴于目前对4K和符合4K标准的家庭影院投影机的像素位移的有效性的争论,我们的撰稿人和成像技术专家Mike McNamara(纽约州Hopewell Junction的In-Depth Focus实验室的负责人)对六款不同价位的流行投影机进行了实验。在第1部分中,他解释了可能影响感知分辨率的不同因素,并详细描述了他是如何进行测试的。在第2部分中,他分享了拍摄结果和一些总结性意见。—Rob Sabin


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JVC DLA-N7:这款投影机通过JVC的消费者和专业分销渠道以两种型号销售。它是唯一一款不需要与像素位移的原生 4K (4096×2160) 成像器进行比较的型号,采用了三个 0.69 英寸(4096×2160像素)D-ILA LCoS 芯片。它也是唯一一个在垂直和水平方面都能在测试目标上显示真UHD的产品。其它主要特点包括1900流明的输出、80000:1的对比度,以及优质的17组玻璃2倍变焦镜头(具有电动变焦和聚焦功能)。我们在测试中测量了高亮度的均匀性。该投影机可以再现超过100%的DCI-P3广色域色彩空间,并与具有自动色调映射功能的HDR10兼容。


分辨率测试目标:自然模式,默认设置

 

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JVC DLA-N7的结果:这款投影机的原生4K成像设备与所有投影机中测试目标的最佳对比度相结合,产生了测试中的最高分辨率。线条阶梯清晰可辨(B和D),剖面线在细节上相当接近(尽管在这种模式下它们有轻微的蓝色色调)。在仔细检查时,可以在垂直分辨率刻度(A)以及水平分辨率刻度(C)上辨别较长刻度线之间的所有四个最小的黑色散列标记。因此,经测试的分辨率符合真正的4K UHD图像的要求,其对比度使文本和线条的细节非常清晰。(注:所有投影机的水平缩放结果的极端特写都在结论部分,以供比较)。


实像对比:自然模式,默认设置

 

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JVC DLA-N7的结果:色彩饱和度似乎比原始目标图像中的色彩饱和度低一点,色彩偏冷。阴影和中间色调的细节非常明显,而高亮部分(手臂上的鳞片,E)并没有那么突出,可能是因为对比度较低。色彩饱和度也略低,但背景中的树叶的色调层次非常明显。

 

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明基(BenQ)X12000H:价格不菲的明基X12000H单芯片DLP投影机采用了较大的0.66英寸DMD(2716 × 1528像素),以及两相XPR像素位移技术。其特点包括使用寿命长的可提供(对LED投影机而言)2200 ANSI流明的飞利浦ColorSpark HLD LED光源以及高质量的14组玻璃镜头(具有手动对焦和变焦功能、亮度均匀性超过90%、色彩准确度高)。它还支持HDR10,可覆盖高达98%的DCI-P3广色域色彩空间。


分辨率测试目标:影院模式,正常功率

 

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明基(BenQ)X12000H的结果:明基的低对比度是它与爱普生(EPSON)和JVC的其它测试投影机之间最显著的差异。正如第1部分所指出的,对比度(或缺少对比度)会对感知分辨率产生很大的影响。仔细观察,明基的垂直分辨率刻度(顶部目标A)几乎没有显示代表间隔10的两条线之间的四条黑色细线的间隔,而且也没有显示垂直线梯(B)中的一些线,因此其测量的垂直分辨率略低于声称的2160像素。不过,这些线梯仍然是可见的——在这里测试的大多数其它像素位移模型中,情况并非如此。水平分辨率越高,对比度越低于预期,但在最小的线条(C)和线梯(D)之间有明显的分离,所以这个型号在此方向上满足声称的3840像素。


实像对比:影院模式,正常功率


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明基(BenQ)X12000H的结果:这款投影机在再现连续色调的螳螂照片的大部分细节方面做得非常好,但较低的对比度和色彩饱和度在一些类似色调的细节(如白色手臂尖刺和背景树叶(E))之间的精细色彩渐变细节较少。


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Optoma(奥图码)UHD620:该型号采用单芯片0.66英寸DMD(2716 × 1528像素,2 相像素位移),并声称可实现真4K UHD(3840 × 2160像素)分辨率。它具有3000 ANSI流明的亮度,兼容HDR10,Rec.709色域覆盖率高达100%。它的1.6倍手动变焦和对焦镜头很清晰,但根据ProjectorCentral的测量,其广角端的均匀度为64%。


分辨率测试目标:影院模式,默认设置

 

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Optoma(奥图码) UHD620的结果:在本次比较中,该型号的对比度略低于爱普生或JVC 1080p像素位移型号,但可测量的分辨率更高。然而,在两个细线阶梯(B和D)中,似乎只再现了一半的线条,而剖面线也缺少精细的细节。经过仔细观察,您可以看到垂直分辨率刻度(A)上最细的黑线之间有一些分离,但肯定不是所有四条黑线都位于较长的中等大小的散列标记之间。水平分辨率刻度(C)确实显示了所有四条细线,尽管其对比度比原生4K JVC的对比度低得多。因此,经过测试,水平方向的分辨率足以满足声称的UHD分辨率,但在此特定显示模式和目标位置上,垂直分辨率似乎并不符合要求。


实像对比:影院模式,默认设置


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Optoma(奥图码)UHD620的结果:整体对比度不错。在中间色调、阴影和高光区域有很多细节。背景中叶子的亮绿色边缘的颜色饱和度有点高,但整体色彩准确性很高。近距离观察,在精细的颜色渐变上有一些轻微的噪点问题(E),在螳螂臂上锯齿的周围出现了一些边缘伪影。


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ViewSonic(优派)X10-4K:这款小巧便携的DLP投影机采用单芯片0.47英寸DMD(1920 × 1080像素,4相像素位移)以实现声称的3840 × 2160像素分辨率。它采用相对较小的固定短焦镜头和长寿命的LED光引擎,并声称可提供2400 LED流明(我们在最亮模式下只测试了761 ANSI流明——这是本测试中另一个LED型号明基X12000H亮度的一半)。它提供高达125%的Rec.709色彩空间并且兼容HDR10。


分辨率测试目标:最亮模式,高功率设置

 

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ViewSonic(优派)X10-4K的结果:除了最大亮度输出较低之外,X10-4K在本次对比中产生的图像对比度也比其它产品低。这种较低的对比度是细线阶梯(B和D)中的细节几乎无法看到的原因(除非极大地放大),而且在正常的观看距离内肯定是看不到的。剖面线也是不寻常的,所以任何图像中的精细对角线细节都会看起来很奇怪。对比度较低的文本和较大的黑线也很难看到。仔细观察,垂直分辨率(A)上最细的线条分离最小——可能是4条中的3条,而水平分辨率(C)显示所有4条线的分离,但在如此低的对比度下,它们模糊不清。因此,测试的分辨率没有达到真正的4K UHD图像,但比1080p的爱普生或JVC高一些,尽管对比度较低。在我们的测试中将其与其它 DLP 进行比较时,请记住,它不仅使用更小的四相 0.47 英寸成像芯片,而且还使用了更小的固定镜头来适应投影机的便携式外形。


实像对比:亮度模式,高功率设置


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ViewSonic(优派)X10-4K的结果:该型号再现的窄动态范围是与正常观看距离最明显的差异。请注意螳螂腋下较暗的区域如何模糊了本应较亮的细节和色调,而背景中明亮的树叶的细节也不见了(E)。绿色也是过饱和的,而黄色和浅红色(在手臂)是不饱和的。此外,背景中的深绿色调显示出较高的噪点,这在其它测试的型号中都没有看到。


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爱普生家庭影院CH-TW8400W:这款无线HDMI版本的爱普生CH-TW8400利用三个0.74英寸的原生1080p液晶面板(RGB)和两相像素位移来提供4K增强分辨率(4Ke)。它提供2500 ANSI流明的亮度,以及超过1000:1的ANSI对比度(测试)。其它顶级功能包括高亮度均匀性、DCI-P3色域覆盖率超过100%,以及具有电动变焦和聚焦功能的高质量16组2.1倍玻璃镜头。


分辨率测试目标:影院模式,高功率设置

 

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爱普生CH-TW8400W的结果:原始文件和CH-TW8400W放映出来的效果之间最明显的差异可以在水平和垂直数字刻度两侧的中心区域看到。这些地方缺少细线阶梯(B和D),并产生较粗的对角线剖面线。然而,整体对比度比明基(BenQ)、奥图码(Optoma)和优派(ViewSonic)的型号要高,文字更易读,突出的黑线更大,所以从正常的观看距离看,图像锐度似乎比刻度显示的更高。经过仔细观察,在垂直分辨率刻度(A)或水平分辨率刻度(C)上,只能看到较长标记之间的四条最小黑线中的两条。因此,测试的分辨率介于1080p图像和真正的4K UHD图像之间,由于对比度较高,可感知的清晰度有所提高。


实像对比:影院模式,高功率设置


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爱普生CH-TW8400W的结果:更高的对比度有助于增加螳螂臂锯齿 (E) 中可见的中间色调、阴影和高光细节。虽然色温稍高,但饱和的色彩和精细的色调层次也改善了手臂和背景之间的分离感(3D效果)。


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JVC DLA-X818BC:与DLA-N7一样,这款家庭影院投影机也以两种型号出售,通过集成商进行分销。它是该公司家庭影院系列中最后一款原生1080p D-ILA投影机,采用三个0.7英寸LCoS D-ILA芯片和JVC的e-shift5技术(两相位移)在屏幕上投射4K UHD内容,同时提供1900流明和高原生对比度。它还采用了具有电动变焦和对焦功能的高品质、多组2倍玻璃镜头,Rec.709色域实现完全覆盖,并通过了THX认证。


分辨率测试目标:自然模式,默认设置


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DLA-X818BC的结果:与其它像素位移型号一样,原始文件和DLA-X818BC的放映效果之间最明显的差异是细线阶梯(B和D)的细节缺失,在这种情况下,这些细节也呈现不同的色偏。剖面线也是参差不齐的,细线细节缺失。虽然整体对比度高于本次测试中的其它几款型号,使得实线突出,但在数字中可以发现一些伪影,使其可读性较差,而且细线比应有的效果要粗。经过仔细观察,无论是垂直分辨率刻度(A)还是水平分辨率刻度(C)都没有在最精细的线条中显示出清晰的分离,所以和爱普生一样,测试的分辨率处于1080p图像和真正的4K UHD图像之间。


实像对比:自然模式,默认设置


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JVC DLA-X818BC的结果:该型号再现的图像显示出良好的对比度和不错的色彩饱和度,绿色较深。阴影和中间色调的细节非常明显,而高亮(E)的细节略差。背景中的树叶上的暗色调层次显示出轻微的条纹痕迹。


总结


本次测试的最佳分辨率对比照片是由最靠近右侧屏幕的相机对准目标的水平分辨率刻度拍摄的。下面并排显示的六张特写照片显示了精确到像素级别的完全相同的部分。


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在这些投影机中,JVC DLA-N7显然是赢家,它具有最高的分辨率和细节、非常好的对比度,以及非常易读的文本。这是本次测试中唯一包含三个真正原生4K分辨率成像设备的投影机(并且不需要像素转移)。即使在合成的相对较小的图像尺寸下,您也可以清楚地看到JVC DLA-N7的四个细黑线之间的较长的散列标记。(见箭头A)。这些线条对应于从图像左侧到右侧的3840像素的分辨率。


在像素位移的DLP型号中,明基X12000H显示出最高的水平分辨率,散列标记之间的所有四条细线都可见(B)。尽管其对比度低于JVC DLA-N7、Epson CH-TW8400W、Optoma UHD620,但文本格式良好且可读性强。Optoma在整体细节方面排在第三位,大部分线条清晰可见(有些则模糊不清),文字格式良好,对比度略低。它的像素结构也略微可见(C),就像在 Epson CH-TW8400W上一样,但用这两款型号,我们在正常的观看距离内都无法看到像素结构。


爱普生CH-TW8400W(D)排在第四位,尽管它只显示了四条超细线中的两条之间的分离,并且在水平方向上没有线梯。不过,其较高的对比度和较暗的线条提高了正常观看距离下的感知清晰度和文本效果。排在第五位的是JVC DLA-X818BC(三芯片,原生1080p,带像素移位),它显示了四条超细线条中的一条或两条,而且没有像它的原生4K兄弟DLA-N7一样显示线梯。它的字体制作也是最差的(E)。不过,它的对比度比任何DLP型号都好,这改善了正常观看距离下的感知细节。


ViewSonic(优派)X10-4K的分辨率、对比度和亮度都是所有DLP型号中最低的。如前所述,这是唯一一款使用较小的0.47英寸DLP XPR成像设备的DLP,具有四相像素移位功能。作为一款便携式生活投影机,它也是这里唯一一款没有采用传统长焦家庭影院镜头的型号。这些差异的一些组合在其测试目标中产生了影响,几乎没有显示出任何可辨别的细线(F)。细线是存在的,但在如此低的对比度下,它们往往会融入背景,而不是在几英尺外形成一条较暗的线条。垂直分辨率在目标上甚至更低——而且没有达到4K UHD所声称的2160像素。


由于这些投影机中的所有变量都在起作用,因此很难从我们的测试中得出任何确定的结论。它们在成像技术、芯片的原始分辨率、两相或四相像素位移的使用、亮度和原生对比度、图像处理和光学系统方面存在很大差异。也许我们可以观察到的一点是,与所有像素位移的投影机相比,像JVC DLA-N7这样的拥有真正的原生4K芯片、良好的镜头和高原生对比度的投影机最有机会向屏幕提供最可测量的细节。但与德州仪器(Ti)0.66英寸DLP相关的两相像素位移似乎也非常有能力提供接近于UHD信号的屏幕分辨率(如果将其嵌入到具有良好光学性能甚至是普通对比度的投影机中),就像我们在明基X12000H中看到的那样。


在我们的测试中,不太容易看出的是,Ti的0.47英寸XPR DLP芯片(目前最经济实惠的4K家庭影院投影机通常采用的芯片)中使用的较小的DMD和四相像素移位可能会带来哪些功能或有哪些限制。优派(ViewSonic)X10-4K是我们在测试时所接触到的唯一一款采用该芯片的投影机,但它在设计时考虑的是小尺寸、便携性和环境光观看,而不是优化的家庭影院体验。它在我们的测试中的结果可以很容易地归因于其固有的性能牺牲,而不是成像芯片。0.47英寸DLP成像器的真正功效需要在具有更高亮度、对比度和高质量变焦镜头的型号上进行进一步探索。


我们的测试还更确保了另一个观察结果,即像素分辨率只是图像质量的一个组成部分,帮助我们界定我们在屏幕上感知到多少细节。正如在第1部分中提到的,我们在放大的测试目标中近距离看到的许多差异在正常的观看距离下不容易被发现,而在螳螂的照片中,对比度的差异所导致的色彩平衡和立体感的变化在房间的另一端更加明显。对比度在帮助提高我们对清晰度和细节的感知以及字体的可读性方面无疑发挥着重要作用。尽管JVC DLA-X818BC和爱普生CH-TW8400W无法在目标中产生最精细的线条,但它们真实内容上的整体图像质量都获得了非常高的分数。爱普生的广色域也是一个加分项。同样,尽管明基X12000H在所有DLP像素移位投影机中产生了最高的分辨率(和亮度),并且在Rec.709空间中色彩准确度很高,但在正常观看距离下,其较低的对比度使得Optoma UHD620(同样配备0.66英寸芯片的投影机,但价格仅为其五分之一)在感知清晰度方面给明基带来了真正的挑战。这是所有关于4K分辨率的讨论的关键要点:但它不仅仅是像素的问题。