螢幕亮度計算機
輸入投影機亮度(流明)、螢幕尺寸與增益,估算螢幕上的平均照度,以及以尼特 (cd/m²) 與英呎朗伯 (fL) 表示的亮度。
流明、勒克斯與尼特是不同的東西
- **光通量(流明,lm)**是投影機發出的總光量。這是型錄上的數字。
- **照度(勒克斯,lx,或英呎燭光,fc)**是這些光落在螢幕每單位面積上的量。1 勒克斯是 1 流明落在 1 平方公尺上。1 英呎燭光是 1 流明落在 1 平方英呎上。
- **亮度(尼特,cd/m²,或英呎朗伯,fL)**是觀眾看到的螢幕有多亮:從表面反射回眼睛的光。
所以,同一台投影機在較大的螢幕上看起來較暗(相同的流明分散到更大的面積),而有增益的螢幕比一般白色螢幕將更多光線射向觀眾。
公式
- **照度(勒克斯)= 流明 ÷ 螢幕面積 (m²)。**結果是整個螢幕的平均值。
- **亮度(尼特)= 照度 × 增益 ÷ π。**這假設是理想的漫射螢幕,從各個方向看起來亮度相同。這是近似值,並非標準公式。
- 英呎燭光 = 流明 ÷ 螢幕面積 (ft²) = 勒克斯 × 0.09290304。
- **英呎朗伯 = 英呎燭光 × 增益。**英呎朗伯定義為每平方英呎 1/π 燭光,因此對理想的漫射螢幕,π 會約掉,結果是精確的。
螢幕面積先以平方公尺計算。換算為平方英呎時使用精確定義 1 ft = 0.3048 m,因此 1 ft² = 0.09290304 m²。兩個亮度單位彼此一致:1 fL = 約 3.426259 尼特。NIST 列出 1 英呎朗伯為 3.426 259 cd/m²、1 英呎燭光為 10.76391 勒克斯(兩者都未標示為精確係數)。
螢幕增益
增益表示從正面觀看時,螢幕比標準白色漫射面看起來亮多少。增益 1.0 是基準。增益越高,螢幕在主要觀看方向越亮,且通常會使看起來明亮的角度變窄。增益是螢幕製造商提供的數字;本計算機只將它當作簡單的乘數使用。
範例
額定 3,000 流明的投影機,投在寬 2 m、高 1.125 m (16:9)、增益 1.0 的螢幕上:
- 面積 = 2 × 1.125 = 2.25 m²
- 照度 = 3,000 ÷ 2.25 = 1,333.3 勒克斯 = 123.9 英呎燭光
- 亮度 = 1,333.3 × 1.0 ÷ π = 424.4 尼特 = 123.9 英呎朗伯
相同的 3,000 流明投在 16 ft × 9 ft(144 ft²,約 13.4 m²)的螢幕上,約為 224.2 勒克斯、20.8 fc、71.4 尼特與 20.8 fL。
注意事項
- **型錄上的流明是標稱值。**測量方法很重要(ANSI 流明,以及其他會得到不同數字的方法)。在不同條件下測得的流明無法比較。
- **不包含環境光。**房間內的任何光線都會疊加到螢幕上並降低對比度。此估算適用於暗室。
- 實際的螢幕從各個角度看起來亮度並不相同,畫面中央最亮,往邊緣與角落漸暗。結果是平均值。
- 流明可為 0 以上,小數點前最多 7 位。尺寸必須大於 0。增益必須大於 0 且不超過 100。螢幕尺寸可使用 m、cm、mm、in 或 ft 輸入。
- 若要規劃投影機與螢幕之間的距離,請參閱投影機投射距離計算機。若要由對角線求螢幕的寬度與高度,請參閱螢幕尺寸計算機。關於光線如何隨距離減弱,請參閱照度距離計算機。
常見問題
什麼是英呎朗伯?
一種主要用於北美電影與顯示器工作的亮度單位。一英呎朗伯定義為每平方英呎 1/π 燭光,約等於 3.426 尼特。對理想的漫射螢幕,其以英呎朗伯表示的值等於以英呎燭光表示的照度乘以增益。
為什麼尼特和英呎朗伯的數字不一樣?
它們是同一種亮度的不同單位。將英呎朗伯乘以約 3.426 即可得到尼特。
投影機越亮,畫面就一定越亮嗎?
在相同螢幕上是的。但較大的螢幕會把相同的流明分散到更大的面積,所以螢幕越大,畫面越暗。螢幕增益與環境光也會改變您看到的效果。
為什麼我量到的亮度與結果不符?
本計算機假設是暗室中的理想漫射螢幕,並直接採用型錄上的流明數。實際的螢幕、投影機設定、燈泡或雷射的老化程度與房間,都會改變測量值。