散斑有什么危害和副作用?三色激光投影散斑问题怎么解决

 
发表在 综合交流大区 2023-4-3 16:48 | 来自福建
随着投影技术的不断提高,投影市场出现越来越多的激光投影设备,其中三色激光投影技术成为部分大厂的选择,并且宣传能解决三色激光投影散斑问题,这是真的吗?答案是否定的,散斑问题并不容易解决,具体三色激光投影散斑有什么危害和副作用呢?散斑问题怎么解决呢?下面就来详细了解一下。

01/三色激光为什么存在散斑问题


三色激光的散斑的原因和其原理有关,三色激光的原理并不高端,只是简单的将红、绿、蓝三种颜色激光分别打到DMD芯片上,通过DMD投射出想要的图像。由于激光存在相干性,因此当激光束内的光波传播时,它们以完全同步的波峰和波⾕发⽣振荡,当两个激光束相互重叠时,每个光束的波峰和波⾕只会相互加强,产生⼀个干涉图。



因此我们在观看时,散斑问题会使得投影画面就好像蒙上了一层汗,就像手指的油污印在屏幕上,或是像手机贴了类纸膜,也就是常说的投影仪屏幕 " 出油 " 现象,不仅影响图像的清晰度和分辨率,影响观感,而且对眼睛也有伤害,尤其是儿童。



具体三色激光的散斑状态究竟是怎么样的呢?下面就通过采用三色激光技术的坚果N1Pro和采用ALPD激光的当贝X3Air的实拍对比来了解。左图为坚果N1Pro,右图为当贝X3 Air。






02/三色激光投影散斑有什么危害和副作用

三色激光投影散斑最明显的危害和副作用就是画面观感不佳,对人眼刺激大,如果长时间观看有散斑的画面,容易造成眼睛疲劳,对眼睛存在着很大伤害,尤其是不利于儿童的视力健康,造成不可逆的损伤。由于人眼的构造及光的折射路径,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,而据统计,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。那么当散斑强度超过一定阈值时,将可能对视网膜造成严重伤害。



此外,三色激光技术本成本比较高,市面上常见的三色激光投影为了满足用户的需求将价格降到万元以内,只能采用低功率的光源,带来的也是亮度的降低,这样会使肉眼可见的彩虹纹加重,同时会导致投影仪对环境光的干扰降低,对于观看者来说会进一步降低视觉体验,易引发视觉疲劳,并且对使用环境要求较高。





03/色激光投影散斑问题怎么解决

  • 投影技术解决

目前通过投影技术解决三色激光散斑问题的产品分别是海信ViddaC1S和坚果N1系列,其中ViddaC1S搭载LPU三色激光引擎,采用全新多维动态消散斑技术解决,而坚果N1系列采用LSR动态消散斑技术来克服散斑问题。然后这两款设备所谓的技术仅仅是在光机中增加了⼀个光学器件,该器件以⼀定的频率在上下、左右俩个纬度震动,减少散斑的干扰。



但是通过这个方案并不会完全消除散斑,还会增加噪音。同时因为有⼀个器件在⼀直物理抖动,整机也会出现更多的不稳定性,可能会降低投影仪的使用寿命。

  • 消散斑幕布解决

消除投影仪散斑问题可以通过搭配价格昂贵的定制幕布来解决,定制的消散斑幕布是通过震动幕布改变激光照射在屏幕的不同散射点,消除在激光光源下的屏幕块状散斑,使激光投影屏幕反射的图像颜色看起来自然、丰富、亮度均匀、画面清晰。

但从实际效果来看,定制幕布的效果微乎及微,并不能完全解决散斑问题,实际上是被再消费了一次。

  • 采用全新激光技术解决

散斑问题是由于三色激光技术天生带来的缺陷,目前还是无法得到有效的规避。三色激光技术想要解决散斑问题依然相当困难,目前产业化之路也还是比较艰难的,难以得到大规模的推广,大部分的解决方法都是自欺欺人。相较之下,采用全新激光技术才是真正解决散斑问题的好办法。这里推荐的全新激光技术为ALPD激光技术。



ALPD激光采用的是荧光混合多色激光的技术,与三色激光相比,降低了对高成本红绿激光器的依赖程度,是将激光的小光学扩展量、广色域的特点和荧光的高效率以及无散斑的特点有效结合。



具体ALPD激光和三色激光的优缺点如下:

ALPD激光光源

优点:画面亮度高、抗光性强、色彩表现好、使用寿命长、画面通透纯净无散斑
缺点:成本较高

三色激光光源

优点:色域较广
缺点:画面存在散斑问题,严重影响观感,极易造成视疲劳,损伤视力



从两种激光技术的优缺点中可以发现,ALPD激光在实现高范围色域覆盖的基础上,既能消除散斑问题、克服高成本约束,同时展现的画面纯净通透无干扰,让用户的观影更舒适,并提供高亮的画面,让设备在白天使用也没有太大压力,能有效降低对人眼的损伤,更适合儿童使用。无论是从观影体验还是护眼来说,原生无散斑是非常重要的,而ALPD激光光源真正的做到了原生无散斑,因此ALPD激光投影仪相比三色激光投影仪更具优势,值得用户入手,那么哪些ALPD激光投影值得推荐呢?

这里推荐当贝X系列激光投影仪,因为在如今的激光投影市场,每卖出两台激光投影仪,其中一台就是当贝产品,这正说明当贝激光投影深受用户认可,并且采用的也是高端ALPD激光技术,完全杜绝散斑问题。



此外,当贝近期更是发布新品激光投影当贝X3 Air,让高端家用激光投影进入四千价位,同时拥有出色的性能配置,亮度高达2100CVIA流明,在白天夜晚都支持投射出高亮的画面。

在系统方面,当贝X3 Air搭载MTK9669高性能芯片,拥有3GB+64GB的大内存,支持系统流畅运行的同时下载多个第三方APP;内置当贝OS3.0操作系统,拥有轻、快、自由的特点,使用起来丝滑流畅,支持桌面DIY、多用户模式、多任务切换、自研氛围等个性化的操作,保障用户高质量的使用体验。



综上就是“散斑有什么危害和副作用?三色激光投影散斑问题怎么解决”的全部内容,从三色激光的技术原理中可以发现,三色激光投影散斑问题并不能有效的解决,三色激光技术依然有待优化升级,因此如果想要入手激光投影仪,那么推荐选择ALPD激光投影仪,ALPD激光投影会带来更为明亮、通透的画面,使用体验远超三色激光。


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kg5451    大神级投影控 发表于 2023-04-03 | 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。
推荐 2023-4-3 16:49 回复 收起回复
先上课去    大神级投影控 发表于 2023-04-03 | 未知
有买过三色激光的投影仪,看久了散斑真的会很不舒服,眼睛很累
推荐 2023-4-3 16:51 回复 收起回复
cmh7518    神仙级投影控 发表于 2023-05-19 | 来自福建
谢谢楼主分享
2023-5-19 10:28 回复 收起回复
uinel    大神级投影控 发表于 2023-04-11 | 未知
学到了
2023-4-11 17:39 回复 收起回复
67DMD    中级投影控 发表于 2023-04-11 | 未知
三色激光的问题确实很严重
2023-4-11 10:37 回复 收起回复
一一    发烧级投影控 发表于 2023-04-11 | 来自四川
散斑确实恶心
2023-4-11 10:37 回复 收起回复
启明灯    神仙级投影控 发表于 2023-04-06 | 来自江西
谢谢分享        
2023-4-6 11:08 回复 收起回复
sknsg    大神级投影控 发表于 2023-04-03 | 来自吉林
全色激光画面看下来散斑不太能接受
2023-4-3 16:53 回复 收起回复
一一    发烧级投影控 发表于 2023-04-03 | 来自四川
三色激光确实不行,之前入手过海信C1,1分钟都坚持不下来
2023-4-3 16:52 回复 收起回复
017311    发烧级投影控 发表于 2023-04-03 | 未知
三色激光的散斑不解决,还是不推荐入手
2023-4-3 16:52 回复 收起回复
鲸鱼    大神级投影控 发表于 2023-04-03 | 来自北京
确实是无法从根本上消除,只能说相对缓解一点点
2023-4-3 16:52 回复 收起回复
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