为什么全色激光投影的画面会有磨砂感？

新手入门 · 发表在新手入门 2022-12-9 14:50

背景

近年来，家用投影的光源技术有不少花样，有早期的灯泡，到如今比较流行的LED，以及科技感十足的激光。近日，有不少网友在全色激光投影仪的评论下提到，观看时画面会有磨砂感，也有不少专业人解释为散斑。出于好奇，笔者做了些调研，并分享给各位网友。

什么是激光散斑

大学时的物理课有介绍激光有亮度高、单色性好、相干性强等特点。亮度高，比较好理解，作为投影光源，就需要亮度高；单色性好，指的是颜色比较纯，投影出来的画面会比较艳丽。以上两点对投影仪来讲是加分项，但是，还有一点提到，“相干性强，会对画面质量有很大影响”。

首先，我们来理解什么是相干性，从百度百科知道：相干性（coherence）是指为了产生显著的干涉现象，波所需具备的性质。所谓光的光涉，让笔者想起一些著名的实验，比如杨氏双缝干涉，牛顿环。图中所示的明暗条纹是有规律的。

杨氏双缝干涉实验

牛顿环实验

这里的干涉用大白话讲，就是相干光之间“打架”。两束相干光发出来的光，在某个空间上又碰上，彼此就会“打架”，打赢的就变得更亮，打输的就变得更暗。如果是无数束相干光，在某个空间上无序地“打群架”，就会在此空间上形成无数个亮暗点，这就是学术上所说的激光散斑。如图所示，红激光笔打在白墙上形成散斑。

红激光的散斑

当然满足“打架”也是有条件的：两列光波的频率相同，位相差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉。

我们再结合投影的原理，来解释全色激光投影是怎么产生散斑的。全色激光投影投射到屏幕上（普通白墙也可以称之为屏幕），再经过屏幕反射或透射到人的眼睛。如果满足以下四点的话，就满足了“打架”的条件：

1.采用了激光光源，激光光源是相干光源；
2.激光是单色光，同一个激光分出的多束激光的频率是相同的；
3.在微观上，屏幕是凹凸不平的，激光打到凹凸的屏幕上就产生了恒定的相位差；
4.激光的从屏幕反射到观测点的方向也是相同的。

综上四点，再加上屏幕上的凹凸不平是随机无序的，于是就产生了激光散斑。也就是网友提到磨砂感。笔者尝试了一下用手机来拍这个效果，奈何手机太差，拍不出效果，于是就从网上找了张图片，让网友感觉下激光散斑的效果。

（a）有散斑；（b）无散斑

总结：

网友提到的为什么全色激光投影的画面会有磨砂感，其实是因为全色激光投影中使用了纯激光作为光源，在画面上产生了无序的干涉，形成了随机的无数亮暗点。

发表于 2022-12-09

原来如此

2022-12-9 20:07 回复收起回复

ponggs 大神级投影控 *发表于 2022-12-09* | 未知 · 发表于 2022-12-09

学到了

2022-12-9 20:07 回复收起回复

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为什么全色激光投影的画面会有磨砂感？

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