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高畫質投影新時代來臨!Epson 以開創性「3 核心亮彩引擎」關鍵技術改寫遊戲規則

高畫質投影新時代來臨!Epson 以開創性「3 核心亮彩引擎」關鍵技術改寫遊戲規則

眾所皆知,投影機早已不是專屬於教室或會議室的工具,而是大舉走入居家客廳、電影院,甚至成為遊戲玩家追求深度沉浸體驗的大畫面選項。比起傳統電視,投影機能提供更靈活的尺寸、更接近影院的氛圍,但它的進化並非一帆風順。

長久以來,投影技術始終被幾個問題困住。在明亮環境光源影響下,畫面往往難以同時兼顧亮度與色彩;在小型化設計的趨勢中,機身要更輕薄,但散熱與亮度又無法妥協;在娛樂需求快速提升的今日,玩家希望它能像電視一樣低延遲、支援 HDR、細節飽滿…等等。這些新期待或者需求,都對傳統投影技術提出了更嚴峻的挑戰。此外,隨著能源效率與環境永續議題受到重視,如何在提升光效的同時,兼顧功耗與長期維護成本,也成為各大投影機品牌必須面對的現實壓力。

在這樣的背景下,Epson 近期在 Lifestudio EF 系列三款新機:EF-61、EF-62、EF-72 的發表會上最新提出的「3 核心亮彩引擎」(Triple Core Engine) 顯得特別關鍵。

它並非單純堆高亮度規格數字,而是以自家 3LCD 技術為基礎,從光學引擎架構重新改造,嘗試打破長年存在的技術矛盾,「如何在縮減機身體積的情況下,同時帶來更高亮度、更飽和的色彩,以及更穩定均勻的畫面表現」。

以下,我們將深入說明 Epson 這項新技術的核心原理與突破之處,並比較它與現行主流方案的差異,帶你理解為什麼它有機會成為改變投影市場的奇異點。

3LCD、DLP 兩大主流投影技術概述

要理解 Epson 為何要推出「3 核心亮彩引擎」,我們得先回顧目前市場上兩大主流的投影技術 – DLP (Digital Light Processing) 與 3LCD (Liquid Crystal Display)。這兩種技術已經主導投影市場二十多年,它們的光學設計截然不同,也形塑了各自的影像特性。

DLP 的核心是由數十萬個微小鏡片組成的 DMD 晶片,靠高速翻轉來控制光線明暗。因為只有一片晶片,因此必須透過 RGB 三色的雷射光源,分別以極高的速度輪流照射 DMD 晶片,依序形成 RGB 三種顏色的圖像,最後再依賴人眼的視覺暫留原理,將三色畫面融合成全彩畫面。這種設計讓 DLP 投影機結構緊湊、對比度高、畫面銳利,因此廣受便攜式微型投影機採用。不過,由於 RGB 三個顏色是「依序顯示」,部分眼睛較為敏感的人,會看到俗稱「彩虹效應」的色彩分離現象,長時間觀看容易造成不適。同時,其投影原理也導致了彩色亮度往往低於白光亮度,讓消費者容易被產品標示的亮度規格所誤導。

高畫質投影新時代來臨!Epson 以開創性「3 核心亮彩引擎」關鍵技術改寫遊戲規則

▲▼ 若拆解 DLP 投影成像的步驟,每次只會有一種顏色的光源照射在 DMD 晶片上並形成畫面。(此為示意圖)

高畫質投影新時代來臨!Epson 以開創性「3 核心亮彩引擎」關鍵技術改寫遊戲規則

由於視覺暫留效應,人眼會把高速輪流投射的紅、綠、藍光畫面混合起來,就會看到全彩的畫面。(此為示意圖)

至於 3LCD 則是採用三片液晶面板同時處理三原色的畫面,首先白光光源需先經過分光鏡拆成紅、綠、藍三路光,再分別通過 LCD 面板形成影像,最後在稜鏡中合併成為彩色影像,投射到投影布幕上。由於三色是同時而非依序呈現,故 3LCD 在先天上就能避免彩虹效應,且能保持白光與彩色亮度一致,讓畫面顯得鮮豔、自然。尤其在需要長時間投影、或對色彩層次有高要求的家庭劇院與教育市場,3LCD 一直有穩固的優勢。不過,這種設計仰賴白光分光,光效利用率受到一定限制,在追求更高亮度、更小體積時,仍存在發展限制。

相較於 DLP 技術,3LCD 運用分光鏡將白光光源分解為 RGB 三路光線,同時照射 3 塊 LCD 面板成像再合併為全彩影像,以光學結構而言,確實要比 DLP 複雜。(此為示意圖)

相對而言,DLP 技術擅長「銳利與對比」,3LCD 則以「色彩與均勻」取勝。在這樣的競爭格局下,Epson 長年深耕 3LCD 技術,也深刻了解它的未來瓶頸:雖然色彩表現佳,但分光系統會帶來光能損耗,導致要在提升亮度與縮小體積之間必須妥協。隨著市場需求越來越傾向「小巧卻強大」,Epson 開始尋找新的突破口,這也成為了 Epson 研發「3 核心亮彩引擎」的契機,嘗試結合 3LCD 的優勢,並透過光源與光路的重新設計,以打破現有的限制。

解剖「3 核心亮彩引擎」的技術核心

Epson 充分認識到,單單只靠提升光源亮度並非最佳解方,關鍵在於如何讓「光」更有效率、更精準地被使用。Epson 獨家開發的 3 核心亮彩引擎,便是從光源與光學結構重新出發,結合 RGB 三色光源與專利光通道 (Light Tunnel) 設計,嘗試同時解決亮度、色彩、均勻度與效率的多重難題。

1. 從「白光分光」到「三色直入」的升級

如前面所提,過去 3LCD 技術通常都是使用單一白光源,再透過分光鏡拆解成紅、綠、藍三路光線,分別照射三片 LCD 面板進行成像。3 核心亮彩引擎的設計則有所不同,它從一開始就採用三組獨立的 RGB LED 作為光源,讓紅、藍、綠的三原色不用再依賴白光「分光」。這種設計在光學結構上,不僅省去了分光的流程,讓效率提升,也能確保三原色的能量更加均衡。

高畫質投影新時代來臨!Epson 以開創性「3 核心亮彩引擎」關鍵技術改寫遊戲規則

3 核心亮彩引擎的改良之處,就是直接採用三組獨立的 RGB LED 作為光源,而非以往的單一白光光源。(此為示意圖)

2. Light Tunnel 光通道:導正光源使其均勻照射

光源本身的輸出只是第一步,更關鍵的是如何「把光更均勻投射在 LCD 面板上」。這正是 Epson 專利 Light Tunnel 光通道得以發揮所長的地方。Light Tunnel 是一個專利設計的光學導管,能夠把光源進一步均質化,讓光束在照射 LCD 面板時保持均勻分布,確保每一個角落都能接收到同等強度的光線。這樣的設計大幅改善了傳統投影機可能出現的「畫面中心亮、四周暗」的問題,讓整個畫面從中央到邊角都維持亮度一致。

更重要的是,Light Tunnel 也提升了光能的利用率。透過這個結構,光的利用效率可以提升超過 20%註一,相當於在不增加耗電、不放大光源的前提下,投影機就能獲得更高的輸出亮度。這對於追求小型化設計的投影產品來說尤其重要,因為它能用有限的體積達到更大的輸出效果。

光通道結構示意圖。

3. 光能循環:確保不浪費任何一絲光線

除了均勻的導光之外,Epson 還在 3 核心亮彩引擎裡加入了一個 Reflective Polarizer Plate (反射型偏光板)。這個設計的目的在於實現「光能循環」- 當光線在偏振過程中,原本會被浪費掉的部分,能被再次反射回系統並利用。

這種「二次利用」讓系統的整體光效更高,不僅增加亮度,也減少了能源的浪費。對使用者而言,這代表的是更省電、更環保的投影機;對廠商而言,則是讓產品在符合節能規範與永續要求上更具競爭力。

3 核心亮彩引擎針對光能循環利用的示意圖。

4. 引進像素級錯位校正技術

Epson 在全新 3 核心亮彩引擎中亦導入自家研發的高階光學校準技術,源自高階家庭劇院投影機的功能下放,該技術能以微米等級的精確度,自動偵測光源與光導管的最佳結合點,並調整反射角度,使光線能以最理想的方式進入光路,達到最佳的利用效率。如今這套專門的光學自動校準流程,也被整合進 Epson 3 核心亮彩引擎當中,這意味著家用或中小型商用投影機,也能享受到來自專業等級的精準光路控制,帶來更均勻明亮的影像,以及更穩定的色彩表現。

5. 大幅精簡光機零件數量

除了畫質上的提升,3 核心亮彩引擎的光機在體積註二上也帶來重大突破。新的光機相較於前代在 1,000 流明級別的投影機中,縮小了 40%,零件也從原先的 29 個降至 9 個。這意味著,在相同大小的機身裡,Epson 可以塞進更完善的散熱系統、更好的音響系統,或是讓機器變得更輕巧、便於攜帶。在投影機越來越走向「客廳娛樂化」與「行動化」的趨勢下,這樣的縮小化不只是工程成就,也是產品定位上的關鍵優勢。

光機尺寸的縮減,除了代表投影機體積能夠進一步縮小外,也有助於整合其他功能模組,讓投影機適用的情境更多元。

與過往投影技術相比,3 核心亮彩引擎解決了哪些痛點

在投影技術的發展歷程中,3LCD 與 DLP 一直是最主要的兩條路線,各自帶來不同的影像特色。然而,隨著使用場景與用戶需求逐漸複雜,它們的限制也愈來愈明顯。Epson 提出的 3 核心亮彩引擎,便是針對這些長期存在的「痛點」給出解答,試圖建立一種全新的標準。

1. 與傳統 3LCD 的比較:突破光效瓶頸

3LCD 技術的優勢在於「最自然、最穩定的色彩」,因此,3LCD 一直是教育市場與家庭劇院的主力選擇。不過傳統 3LCD 架構需仰賴白光分光,這個過程會帶來兩個副作用:一是分光過程必然會有能量損耗;二是白光的光譜再拆分之後,RGB 各色光的能量分布並不一定是均衡的,這在特定場景下,容易讓色彩表現受到影響。當市場需求逐漸轉向「更高亮度」與「更小機身」時,傳統設計便顯得捉襟見肘。要更亮,就得增加光源功率,導致散熱與能耗升高;要更小,就得犧牲部分輸出。

3核心亮彩引擎則改變了遊戲規則,它捨棄了白光分光的方式,改由三色獨立光源直入 LCD,讓每一個顏色都能得到充分能量,光效大幅提升。再加上 Light Tunnel 與光能循環設計,不僅提升了畫面均勻度,更讓輸出亮度比前代增加超過 20%註一。這代表 3LCD 不再需要在「亮度」與「色彩」之間取捨,而是能同時兼得。

從官方示意圖可清楚看到,無論擷取任何一個時間段,3LCD 的三原色亮度都能完整輸出。

2. 與 DLP 的比較:無彩虹效應,色彩再提升

DLP 投影機的核心優勢在於結構簡單、畫面銳利、對比度高。這讓它在便攜投影與部分商務場合十分受歡迎。但它的兩大問題一直存在:

  • 彩虹效應:由於依靠色輪或三色雷射分時依序顯示三原色,敏感的觀眾在快速移動的畫面中,會看到紅、綠、藍的分離,造成視覺干擾。
  • 彩色亮度不足:同樣由於顏色分時依序顯示的緣故,因此彩色亮度往往低於白光亮度,畫面可能顯得蒼白或不自然。

3 核心亮彩引擎在這兩個層面都提供了解法。首先,它和傳統 3LCD 一樣,三色同時輸出,不存在彩虹效應的問題。其次,由於三色光源能量均衡,它能確保白光與彩色亮度保持一致,即使在光線充足的環境中,畫面依舊鮮豔、層次分明,這意味著它把 DLP 的兩個主要痛點徹底補齊。

從顯示原理來說,以 3LCD 為基礎的三核心亮彩引擎,同樣不可能會出現彩虹效應。

3. 與雷射光源投影的比較:避免散斑問題

近年來,雷射投影因為亮度高、壽命長而受到矚目,但雷射光源由於其高同調性的光學特性,卻也同時帶來了光斑雜訊 (Speckle Noise) 的問題,會讓畫面看起來有細小的顆粒閃爍,直接影響了成像的畫質表現。

3 核心亮彩引擎由於採用同調性低的 LED 光源,因此也比較不會產生干涉噪點的問題,畫面更平滑、純淨。觀眾看到的是接近真實場景的自然畫質,而不是帶著顆粒感的「人工光」。這一點在家庭娛樂與專業影像播放中尤為重要。

高畫質投影新時代來臨!Epson 以開創性「3 核心亮彩引擎」關鍵技術改寫遊戲規則

總結:投影市場的全新分水嶺

傳統投影機的設計常陷入「亮度、色彩與體積」三者之間的拉鋸:若要讓畫面更亮,往往得犧牲色彩的飽和與準確;若要追求色彩表現,就難以維持高亮度輸出;而一旦強調小巧輕便,亮度與色彩又無法同時兼顧。這種三難困境長期制約了投影技術的發展,也迫使使用者在選購時不得不做出取捨。Epson 的3核心亮彩引擎正是針對上述問題提出解方,它打破傳統限制,讓投影機首次能夠在亮度、色彩與小型化之間取得兼顧與平衡。這不僅是性能上的進化,更是一場光學結構的重置,為投影市場開啟了一條全新的技術路徑。

高畫質投影新時代來臨!Epson 以開創性「3 核心亮彩引擎」關鍵技術改寫遊戲規則

更重要的是,這項技術並非停留在實驗室概念,而是已準備好落地於消費級產品,Epson 的新一代家庭娛樂投影機即將搭載3核心亮彩引擎登場,這意味著我們很快就能在客廳、在遊戲體驗、在明亮的教育環境裡,親眼感受到畫質的巨大差異。對於長期觀望的消費者與期待大畫面娛樂的玩家而言,這將是一次值得期待的變革,也可能預示著未來十年投影市場的新標準正在成形。

 

註1:此為設定為預設模式時,與前一代機種對照之結果。
註2:比較品項為光學引擎結構 (不含散熱器)。
Chishisan
作者

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