什么是三色激光散斑?为什么三色激光投影的画面会有磨砂感

 
发表在 综合交流大区 2023-4-13 19:45 | 来自福建
随着投影市场的不断发展,激光投影仪逐渐成为新的风口,更是有不少厂商推出三色激光投影仪,然而有不少人在提到三色激光投影画面会有磨砂感,这也是专家所说的三色激光散斑,那什么是三色激光散斑呢?为什么三色激光投影的画面会有磨砂感呢?下面就来详细了解一下。

什么是三色激光散斑?

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,

  • 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(图2),牛顿环(图3)。图中所示的明暗条纹是有规律的。


图2 杨氏双缝干涉实验

图3 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4所示,红激光笔打在白墙上形成散斑。


图4 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

三色激光投影为什么会有散斑

我们再结合投影的原理,来解释三色激光投影是怎么产生散斑的。如图5所示,三色激光投影投射到屏幕上(普通白墙也可以称这为屏幕),再经过屏幕反射或透射到人的眼睛。



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,满足了“打架”的条件,且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。(如图6)


(a)有散斑;(b)无散斑

总结

网友提到的为什么三色激光投影的画面会有磨砂感,其实是因为三色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。

散斑最直接的危害是伤眼、部分人观看还会出现眩晕、恶心感。三色激光已经存在数十年,由于散斑问题一直未能根治,所以在市面上普及率极低。
12 个回复
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鲸鱼    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 来自北京
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 2023-4-13 19:49 回复 收起回复
kg5451    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 来自山东
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 2023-4-13 19:47 回复 收起回复
cmh7518    神仙级投影控 发表于 2023-07-08 | 来自福建

学习 一下
2023-7-8 12:25 回复 收起回复
jonfj    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 来自江西
三色激光技术确实还有待改进
2023-4-13 19:49 回复 收起回复
ponggs    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 未知
三色激光的散斑问题不好解决
2023-4-13 19:49 回复 收起回复
uinel    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 未知
学到了,ALPD激光投影仪才是最优选,关键还不伤眼睛
2023-4-13 19:48 回复 收起回复
先上课去    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 未知
三色激光的散斑不解决,还是不推荐入手
2023-4-13 19:48 回复 收起回复
kn93l0    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 未知
三色激光画面看下来散斑不太能接受
2023-4-13 19:48 回复 收起回复
七一声道    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 来自天津
散斑确实恶心
2023-4-13 19:48 回复 收起回复
不给你看    大神级投影控 发表于 2023-04-13 | 来自北京
三色激光的问题确实很严重
2023-4-13 19:47 回复 收起回复
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