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白平衡调整如何提升沉浸投影画面质量
2023-11-13

为美术馆、艺术馆甚至模拟飞行和模拟车辆驾驶培训等场景营造具有高度沉浸感的环境,关键是要创造一个环绕观众的巨幕影像,在这类场景中,投影仍是一个营造沉浸场景的理想选择。

但在多台投影机融合部署时,仍然需要应对许多挑战,其中就包括投影融合时融合带的亮带问题和多台投影画面之间的颜色差异。

多台融合时融合带亮带和色差
融合带的亮带很容易解决,因为大多数融合软件或融合器都可以自动调整投影画面的融合带,以补偿相邻投影图像重叠时产生的亮带。

但是颜色差异却比较难解决,即使投影机是相同型号且由相同制造商的相同生产线生产,每台投影机的光学元器件(例如光源、色轮和镜头等)都会因元器件之间微小差异的累积而产生颜色差异。

每个投影画面之间的色彩一致性是高质量沉浸式投影的基础
为了解决色差问题,我们需要先深入了解色差的概念,特别是如何衡量色差,然后再讨论如何利用现有技术将色差最小化。

在讨论色差时,专家们倾向于使用国际照明委员会(简称 CIE)定义的三维 CIELAB 色彩空间。这是因为 CIELAB 色彩空间使用三个数值来定义视觉光谱中每种颜色的坐标(L* 表示亮度,a* 和 b* 表示人类视觉中的四种颜色:红、绿、蓝、黄),从而可以准确一致地量化任意两种颜色之间的差异。

CIELAB 色彩空间

在 CIELAB 空间中,用来表示两种颜色之间差异的值被称为 Delta E,它主要是通过计算两种颜色坐标之间的距离度量得出的。

Delta E 计算公式

有了 Delta E,专家们就可以定义人们观察到的各种色差大小:

Delta E < 1

人眼无法察觉这两种颜色之间的差别

1 < Delta E <2

只有专业人士才能注意到两种颜色之间的差别

2 < Delta E <3.5 普通人也能看出这两种颜色的差别

3.5 < Delta E <5

所有人都能注意到这两种颜色之间的差别

5 < Delta E

人们看到的是两种不同的颜色

所有投影制造商都非常清楚投影机之间的色彩差异是不可避免的,因此市场上几乎所有的投影机都具有允许用户对投影画面的色彩进行手动调节的功能,例如调节 R/G/B 增益的设置。

大多数投影机都具有类似的白平衡调节功能(如 R/G/B 增益),可让用户手动调节实现色彩一致性
大多数情况下用户都可以通过调节投影机的白平衡设置来减小色差,这是因为投影画面中白光是由所有颜色混合产生的,在大多数投影画面中,主要颜色都是白色或含有白色元素,这与画家在白色画布上画图的原因类似,先在每块画布上涂上相同的白色,然后再添加其他颜色,以获得统一的效果。

投影融合就像在多块画布上绘画:先在每块画布上涂上相同的白色,然后再涂上其他颜色,以达到统一的效果
利用这类内置的色彩校正功能,有经验的集成商无需花费太多时间和精力,就能使投影画面之间的 Delta E 达到小于 3,而有经验的色彩专家利用色度计等工具,Delta E 可达到小于 2,但是这是一个非常耗时的过程,会增加安装时间、复杂度和成本。

BenQ 出厂白平衡调整可优化每台投影机的白平衡
为了更好地解决色差问题,BenQ 在部分工程机产品中引入了出厂白平衡调整,即在出货前将投影机预先校准到一致的色彩水平,以 D65 白为标准,将Delta E 控制在小于 2,从而大大提升安装和调试过程的效率。

其他投影机在生产线上仅对单台颜色进行校正,多台颜色一致性主要依靠现场安装的技术人员进行手动校准,而 BenQ 的出厂白平衡调整在生产端就完成了颜色一致性校准,实现开箱即用。

白平衡调整前后色域图
BenQ 出厂白平衡调整致力于在投影画面之间获得一致的白色,从而尽量消除画面之间的色差,使画面能够轻松地相互融合,大大提升了集成商安装施工效率,同时也让观众获得更沉浸的体验。

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