三色激光散斑问题仍需优化,ALPD激光显示完美解决

 
发表在 综合交流大区 2023-3-24 17:00 | 来自浙江
三色激光技术看上去高端大气,然而该项技术却伴随着严重的散斑问题,解决三色激光的散斑自然成为各大厂商的难题,因此坚果、海信官方纷纷推出LSR动态消斑技术、OPT消色差和多维动态消散斑技术来解决问题,但是并不能很好的解决,仍然存在散斑问题影响用户的观影体验。



发布会现场,针对三色激光,Vidda 全程都在强调自己的消散斑技术已经行业领先,并且做到了抑制体验的第二等级。但是,完全消除散斑的ALPD激光,则是完全“独占鳌头”。因为ALPD激光一举扭转了传统RGB三色激光产品推广的最大瓶颈--“散斑”问题。



无独有偶,去年12月,投影企业坚果投影也发布了三色激光云台投影坚果N1,号称搭载业内首创LSR动态自适应消散斑模组,可消除96%散斑。



据了解,LSR动态消散斑技术就是坚果N1系列在光机里增加了一个光学器件,在一定的频率下进行震动来消散斑,但是并不能完全消除,不仅会增加噪音,也会为整个机身带来更多的不稳定性。



近年来,每一次发布一个三色激光投影新品,就有铺天盖地的宣传说三色激光效果好。虽然三色激光受到部分用户的关注和追捧,但却一直发展缓慢,研发进展不容乐观。在投影产品的评论区,不乏一批抵制和批判三色激光的用户消费者。




事实上,同是激光光源的投影仪也有不同的区别,特别是在体量较大的家用消费级应用市场中,目前成熟的主流方案仍然以ALPD为主的激光激发稀土技术;以家用产品为例,每100台家用激光投影仪,约有90台采用ALPD激光显示技术.另一种就是上述的传统三色激光技术。

今天,我们就从抑制散斑的角度,详细对比一下ALPD和传统三色激光的效果。

三色激光严重的散斑,影响观看体验

首先,我们解释一下,什么是散斑?我们通常将激光照射到粗糙物体表面时,从粗糙物体表面反射或透射的散射光会在传播过程中相干叠加,在空间形成随机无规则分布的亮斑和暗斑,称之为激光散斑,呈现出画面磨砂感类似毛玻璃状形态。如下图所示,无散斑(图左)和有散斑(图右)的对比。



由于激光的相干性,三色激光先天会存在散斑问题,也就是画面上会有重影出现,影院通常都会采用主动震动银幕来消除激光的散斑。但是家用三色激光产品受限于成本问题,目前就难以解决散斑这一问题。

而这些无数的亮暗点,不仅、会严重影响图像的清晰度和分辨率,降低显示质量,进而严重影响了用户体验感,市面上很多厂家都五花八门的宣称各种抑制散斑的“秘法”,基本都是采用振动方式的简单原理,水平参差不齐,对散斑的效果也十分有限。

ALPD抑制散斑效果卓著

激光作为一种单波长的点状光源,具有相干性,使得其可以在科学仪器、检测设备上得到很好地应用,但到显示画面上,就易出现圆形或条纹状的干涉波纹,给观看者一种“眼睛看花了”的感觉,极其影响观看体验,对于戴眼镜的观众感受更为明显。

虽然有些家用投影仪采用了激光技术,但是采用的是传统的三色激光显示技术,从而导致三色激光投射到视网膜之后,颜色发生了变化。再加上有些家用投影仪在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。
业界消除散斑的技术方案大致分为如下几种:

1、引入非相干光;
2、在光线传播中加入震动或者旋转的散射器件;
3、引入具有应力消相干特性的光学器件,例如光纤等;
4、屏幕震动技术;

以上技术以引入非相干光的方案最有效。

ALPD激光显示技术,独创性的引入纳米稀土材料,形成二次发光源,引入非相干光,并且同时从光线传播路径中加入震动和旋转器件,从光线的多角度和多波长等全方位的彻底消除散斑的困扰。大大降低了消费者观影的视觉疲劳。是最自然和最舒服的投影理想光源。

ALPD一直秉承对消费者负责的角度去设计开发产品,让消费者感受到科技之美,激光之美。

综上所述,投影行业的发展需要共同去推动维护和监督,求发展是创新的源动力,我们在追求创新的同时眼界要放得更远,只有真正做出适合消费者友好体验,健康绿色环保的产品才能走得更远。一个有责任有良知的企业,不管什么创新技术有多少缺点和弊端,都能一一解决,这样才能实现真正的创新和产品本身承载的价值。
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kg5451    大神级投影控 发表于 2023-03-24 | 来自山东
三色散斑问题,我还是要重点科普一下!

三色激光在观影过程中会发现有严重的“散斑”情况,也就是画面有明显的“磨砂感”观看眼睛会酸胀不适,甚至视力受损。这使得观影体验感直线下滑。

当前市面上常见的激光投影产品主要有两种技术,其一是直接采用激光半导体发光器件产生的激光,其未经过二次处理和修饰,光线直射出镜头进入人眼,被称为原始激光技术,也就是我们常看到的三色激光(全色激光)技术;其二是同样采用激光半导体发光器件产生的激光,但是经过二次处理和修饰后呈现给用户的,被称为先进激光显示技术,以ALPD激光技术为代表。



我们知道激光是人造光源中最亮的光,也是投影产品最理想的光源。但是激光有其特殊的物理特性,比如波长单一、具有很强的相干性等,因此将激光光源用于投影产品其实是有考究的,需要较高的技术门槛,而如果将未经修饰的原生激光直接呈现给消费者,那会有什么样的体验和影响呢?



1.散斑“毛玻璃感”问题 飞蚊感挥之不去

什么是散斑?通常激光照射到粗糙物体表面时,从粗糙物体表面反射或透射的散射光会在传播过程中相干叠加,在空间形成随机无规则分布的亮斑和暗斑,这种现象被称之为激光散斑,呈现出画面磨砂感类似毛玻璃状形态。如下图所示,无散斑(图左)和有散斑(图右)的对比。



原生激光技术的原理是由三种原生激光器产生的红绿蓝激光,通过时分复用的方式合成彩色图像,其未经过二次光学修饰和处理,简单直接的用于投影产品,从而呈现给消费者肉眼观看。由于激光光源本身的物理特性,其强相干性使得投射光在空间上形成重大的散斑缺陷。

散斑现象在视网膜上产生的毛玻璃感会严重影响图像的清晰度,降低显示质量,更致命这种情况在任何画面大小和观影距离下都会存在,成为消费者眼球上挥之不去的飞蚊感。


2.易产生视疲劳 严重者受不可逆伤害

  通常当外界物体反射来的光线在视网膜上形成清晰的物像,物像刺激到了视网膜上的感光细胞产生神经冲动,沿着视觉神经传导大脑皮层的视觉中枢,从而形成视觉。



人眼在视觉上对不同频率光的灵敏程度是不同的。对不同频率的单色光,根据不同的光功率辐射会产生不同的视觉效应,即明视觉与暗视觉,而人眼视网膜上分布有锥体细胞,在强光刺激下起作用,其为明视觉器官。锥体细胞能分辨物体的细节和颜色,这是明视觉。当处在很暗的环境下,锥状细胞失去活性,杆状细胞起感光功能,这时的视觉叫做暗视觉。下图是明暗视觉对比光视效率差异。



原生激光光源光谱范围非常狭窄,里面存在频段的光谱画面光功率辐射能量密度集中强烈,且分布不均匀,而人眼的屈光系统对可见和近红外激光有很强的聚焦作用,激光在视网膜上的辐照功率密度相比角膜处将增加105倍以上。

也就是说,视网膜接受的散斑亮度是其余部分(眼角膜或者皮肤表面)平均亮度的105倍,那么当散斑强度超过一定阈值时,且长时间观看,就会对人眼的角膜、视网膜产生强烈的刺激,从而产生视疲劳,严重者眼球就受到不可逆的伤害。

据统计,银幕上反射出来的散斑有5%的概率超过3倍平均光强,有0.01%的概率超过9倍平均光强,这样散斑对人眼的伤害是成倍增长的,特别是不利于儿童的用眼健康。明暗相间的颗粒状斑点和某些光谱激光照射,极易引起眼部干涩、发胀,甚至头晕等不适反应,对视觉敏感的人群来说,观看时更会感到难受。下图是未经处理的未经过处理的原生激光(图左),和经过二次光学处理和转换的激光光功率分布对比。很明显可看出两者在光功率的分布情况,经过二次光学处理和转换的先进激光功率密度分布更加均匀,对人眼更加友好。





3.出现色彩分离 图像边缘彩边清晰可见

色散产生的原理是不同波长的光在人眼球内的折射率不同,造成光线到达视网膜上的形成图像的时候存在色彩分离现象。

其主要表现为字体边缘存在彩边,且左右彩色边缘颜色不一致,例如字体左边表现为红色彩边,右边表现为绿色彩边。长时间观看后只要一眨眼,画面就会在眼前出现色彩闪烁的情况,对于佩戴近视眼镜的这类用户观感更为明显。


  (肉眼可见的图像边缘彩边现象)


4.颜色过度饱和不真实 致人眼判断存误差

提到投影的色彩,我们会想到色域,它指某种表色模式所能表达的颜色构成的范围区域,也指具体设备,如电视机、投影等能表现的颜色范围。

自然界中可见光谱的颜色组成了最大的色域空间,该色域空间中包含了人眼所能见到的所有颜色,而未经二次光学处理和转换的原始激光光源是纯粹的人造模拟光源,它所产生的色域中,存在对人眼有危害且容易错误识别的色彩,这样极易造成人眼对色彩的不真实判断,对人眼形成过度使用和开发。此外,画面显示也存在颜色过度艳丽、色彩虚假、色准差等问题,长时间观看眼睛同样会有不适反应。





ALPD激光和三色激光哪个好?

答案是ALPD激光更安全可靠。

原始激光光源,即常见的三色激光(全色激光)技术尚不成熟不稳定,它像是一块未经雕琢的玉石,只有经过细致打磨和雕琢后才能走入真正走进消费者的生活中,目前市面上几千元的三色激光投影仪更是存在散斑、色散、色彩过度饱和等问题,长时间观看会直接威胁到用户的用眼健康。此外,为消除散斑效果,市场上还出现一些具备消散斑功能的幕布,定制幕布价格昂贵,而从实际效果来看,它们起到的作用微乎其微,并不能从根本上解决问题,这种情况增加了用户的购买成本,也使设备失去了便携性,用户则陷入被再次消费的窘境。

相反,ALPD激光规避了这一问题,该技术在家庭和影院场景都已经成熟应用,其采用的是荧光混合激光技术,利用能量最高的蓝色激光,搭配荧光粉激发不同的色彩,将激光的小光学扩展量、无散斑、广色域、高亮度等特点有效结合,且不会对人眼造成伤害。



由于荧光材料为自发辐射发光,发光朝向各个空间,发光时间也有着微小的区别,从时间、空间两个方面来说互相没有干扰性,因此ALPD激光技术本身不会出现散斑问题;同时技术还通过光源控制匹配软件算法的方式,在保持无散斑的优势基础上,大幅提高了色域范围,且满足4K标准里对色域的要求,可实现人眼可见最大色域,画面色彩自然,不会出现色彩过度饱和等问题。



目前家用投影领域的代表产品主要为当贝激光投影X3,产品采用ALPD激光,具备亮度高、抗光强、功耗低、色彩表现力强等特点,无散斑且画质干净通透,可带来更高的对比度、锐度以及更鲜艳的饱和度,色彩自然、符合人体视觉偏好,同时还通过了德国莱茵低蓝光认证、视觉低疲劳认证,带来优质画面的同时,从技术源头杜绝光源对眼睛的损伤、画面更柔和,久看也不会疲劳。
推荐 2023-3-24 18:19 回复 收起回复
83ksng    骨灰级投影控 发表于 2023-03-24 | 来自湖南
暂时用的还是ALPD激光投影仪,全色激光画面看下来散斑不太能接受
推荐 2023-3-24 18:18 回复 收起回复
fosdx    大神级投影控 发表于 2023-04-09 | 来自河南
2023-4-9 18:24 回复 收起回复
wangjinqi    发烧级投影控 发表于 2023-03-31 | 来自江西
三色激光技术确实还有待改进
2023-3-31 17:58 回复 收起回复
启明灯    神仙级投影控 发表于 2023-03-27 | 来自江西
谢谢分享
2023-3-27 11:05 回复 收起回复
启明灯    神仙级投影控 发表于 2023-03-25 | 来自江西
谢谢分享      
2023-3-25 11:23 回复 收起回复
cmh7518    神仙级投影控 发表于 2023-03-25 | 来自福建
学习 一下
2023-3-25 10:44 回复 收起回复
2ngel    大神级投影控 发表于 2023-03-24 | 来自四川
期待三色激光不如等ALPD5.0的投影仪
2023-3-24 18:21 回复 收起回复
旧时光再难觅    中级投影控 发表于 2023-03-24 | 来自天津
坚果N1U用户,散斑问题严重,已经退货
2023-3-24 18:21 回复 收起回复
uinel    大神级投影控 发表于 2023-03-24 | 未知

三色激光技术还需要打磨,暂时不推荐
2023-3-24 18:21 回复 收起回复
Pingdong    大神级投影控 发表于 2023-03-24 | 未知
三色激光的散斑问题不好解决
2023-3-24 18:21 回复 收起回复
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