流明与亮度是两个量
- 流明(lm)
- 光通量,描述光源一共发出多少光。它和银幕多大无关,所以单独一个流明数不能说明画面亮不亮。
- 照度(lux)
- 单位面积上接收到的光通量,等于流明除以面积。它已经把画面大小考虑进来了,但还没考虑银幕怎么把光反射出去。
- 亮度(cd/m²)
- 观众实际看到的量:单位面积、单位立体角上的光。这才是放映验收关心的量,也是唯一能和影调判断对上的量。
完整算式
先算照度,再按银幕的反射特性换成亮度。把银幕近似当成朗伯体(各方向均匀反射)时,换算系数是 π:
照度 E = 流明 ÷ 面积 亮度 L = E × 增益 ÷ π 合起来:L = lm × g ÷ ( A × π )
代面板里的假设值:画面宽 10m、2.39:1,画面高 = 10 ÷ 2.39 ≈ 4.184m,面积 A ≈ 41.84 m²。6300 流明、增益 1.0 时:
L = 6300 × 1.0 ÷ ( 41.84 × 3.1416 ) ≈ 47.9 cd/m² ≈ 14.0 ft-L
反过来,想达到某个目标亮度需要多少流明,把式子倒过来即可:
所需流明 = L × A × π ÷ g
同样这块银幕要做到 48 cd/m²:增益 1.0 时需要约 6309 lm;换成增益 1.8 的银幕只需要约 3505 lm。注意这不是省了光,而是把光集中到了轴向——代价见下一节。
单位换算
1 ft-L = 3.42626 cd/m² 48 cd/m² ≈ 14.01 ft-L
两种单位在不同资料里都常见,换算只是一个常数,但混用会造成三倍半的误解,所以写数值时必须带单位。
增益在交换什么
增益不是把光变多,而是改变光的分配。增益 1.0 的银幕接近漫反射,各个方向看过去一样亮;增益大于 1 的银幕把更多光集中到轴向,于是正对银幕的座位更亮,偏离轴向的座位更暗。
| 方案 | 轴向亮度 | 偏座亮度 | 适用厅型 |
|---|---|---|---|
| 增益接近 1.0 | △要权衡按算式直接得出,不额外增强 | ✓合适与轴向接近,全厅一致 | ✓合适座位分布宽、两侧座位多的厅 |
| 增益明显大于 1 | ✓合适同样流明下更亮 | ✕会出问题偏座明显变暗,可能出现亮度热点 | △要权衡狭长厅,座位集中在中轴附近 |
判断标准不是中心点能有多亮,而是最差座位能有多亮。只看中心读数选高增益银幕,容易做出一个「中间很好、两边偏暗」的厅。
算式之外的三件事
- 环境杂散光:安全指示、墙面反射、门缝漏光都会抬高黑位。黑位被抬高后对比度下降,暗部层次先消失,而这一项不出现在上面任何一个算式里。
- 光路损失:机房观察窗玻璃、滤镜与光源老化都会让到达银幕的流明低于标称值。按标称流明算出来的亮度是上限,不是实测值。
- 均匀度:算式给出的是平均亮度,而银幕四角通常比中心暗。均匀度要求与测量方法由放映规范规定,以当地与放映商现行规定为准。
不要用算出来的亮度当验收结论。算式只能用于前期估算与方案比较;是否达标必须用仪器在规定的测点上实测,并按当地与放映商现行规定判定。