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三色激光散斑问题仍需优化,ALPD激光显示完美解决

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
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。
三色激光 三色激光投影散斑 ALPD激光 ALPD激光技术


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kg5451    大神级投影控 发表于 2023-03-24
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
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83ksng    骨灰级投影控 发表于 2023-03-24
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
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fosdx    大神级投影控 发表于 2023-04-09
2023-4-9 18:24 回复 收起回复
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wangjinqi    发烧级投影控 发表于 2023-03-31
三色激光技术确实还有待改进
2023-3-31 17:58 回复 收起回复
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启明灯    神仙级投影控 发表于 2023-03-27
谢谢分享
2023-3-27 11:05 回复 收起回复
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启明灯    神仙级投影控 发表于 2023-03-25
谢谢分享      
2023-3-25 11:23 回复 收起回复
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cmh7518    神仙级投影控 发表于 2023-03-25
学习 一下
2023-3-25 10:44 回复 收起回复
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2ngel    大神级投影控 发表于 2023-03-24
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
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旧时光再难觅    中级投影控 发表于 2023-03-24
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
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uinel    大神级投影控 发表于 2023-03-24

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
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Pingdong    大神级投影控 发表于 2023-03-24
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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