三色激光投影仪为什么有色散问题?三色激光色散是什么原理

发表在 综合交流大区 2023-4-18 14:08 | 来自新疆
近日,不少戴眼镜的用户入手三色激光投影仪发现画面并不友好,戴上眼镜看三色激光投影仪会发现颜色分离的现象,会有不同颜色的重影,也就是色散现象。那么三色激光投影仪为什么有色散问题呢?三色激光色散是什么原理呢?下面就来具体了解一下。

一、三色激光色散是什么原理

1.分光原理

三色激光色散可以通过著名的物理实验三棱镜分光来表现,具体实验如下图。



从中可以发现,太阳光经过三棱镜后,会分出红橙黄绿青蓝紫七色光。其原理:白光是由各种单色光组成的复色光;同一种介质对不同色光的折射率不同;不同色光在同一介质中传播的速度不同。因为同一种介质对各种单色光的折射率不同,所以通过三棱镜时,各单色光的偏折角不同。因此,白色光通过三棱镜会将各单色光分开,即色散。这个原理也可以解释彩虹的形成。

用户所佩戴眼镜的镜片一般为玻璃或玻璃树脂材料,这种材料也会对不同波长的光有不同的折射率,因此对不同波长的光产生不同的折角,从而形成了色散现象。

2.原因分析

我们再来看一下某三色激光投影仪的宣传画册,从中可以发现三色激光投影的光源是由红绿蓝三束激光组成。



我们知道,激光的颜色非常“艳丽”,这个“艳丽”学术上是指波长单一,带宽窄,我们在大自然中几乎不可能有这么波长单一的光,自然界的单色光相对于激光来说都是连续宽光谱光。如下图所示



我们把三棱镜分光的原理及三色激光波长单一结合起来,三色激光的投影白光入射到眼镜镜片,这三色激光产生不同的折角,又因为这三色激光的带宽很窄,中间缺失了大段的光谱,这就使得三色激光经过眼镜,产生折角后彼此没有交叠,因此产生颜色分离。如下图所示。



还有另一个现象,如果戴着眼镜,斜眼看,颜色分离会更严重,那是因为斜眼时,三色激光斜入射到镜片,光经过镜片的路径更长,颜色分离现象更严重。同理,近视度数越深,眼镜镜片的厚度也会越厚,颜色分离也会更严重。并且如果我们换个方向斜着看,这种色彩分离的方向也会随着换过去。

二、三色激光色散问题怎么解决

三色激光色散问题是激光技术问题导致的,这是技术本身带来的缺陷,三色激光技术想要解决色散问题依然相当困难,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,目前无法通过技术来规避该问题,想要彻底解决这项问题,那么还是需要通过更换激光技术来解决,通过全新的ALPD激光技术才是真正解决色散问题的好办法。



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,确保画面不会发生色散问题。同时ALPD激光技术的优势相比三色激光更大,两者具体的优缺点如下。

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:技术老旧,数十年依然无法解决散斑问题,严重影响观感,极易造成视疲劳,损伤视力



对于ALPD激光投影仪,这里首推当贝最新发布的当贝X5激光投影仪。当贝X5不仅采用高端ALPD激光技术,在观看的过程中无散斑问题,同时还搭载如今最高端的旗舰芯片MT9679,拥有高达2450CVIA流明的亮度,毫不逊色电视,并且对比电视、IPAD等屏幕来说更加护眼!



三、总结:

综上就是“三色激光投影仪为什么有色散问题?三色激光色散是什么原理”的全部内容,从中可以发现,色散问题是由于投影仪采用老旧的三色激光技术导致,想要解决这一问题,还是需要选择更为高端的激光技术解决。


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9 个回复
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cmh7518    神仙级投影控 发表于 2023-08-12 | 来自福建
谢谢分享
2023-8-12 10:51 回复 收起回复
imole    大神级投影控 发表于 2023-07-15 | 来自吉林
三色激光投影仪之间的光路长度可能会有微小的差异,比如在三个镜头之间会有一些微小的差异,导致激光束到达屏幕的时间略微不同。这些微小的时间差会导致颜色上出现偏移,表现为色散问题。

三色激光色散的原理是不同颜色的光通过光学材料时,由于折射率不同而产生的偏折角度不同,导致不同颜色的光线发生分离。也就是说,三种不同颜色的激光线在透明介质中的传播速度不同,导致色散现象。这种分离现象也称为prism散射。
2023-7-15 11:35 回复 收起回复
zwf11qq    大神级投影控 发表于 2023-07-15 | 来自江苏
三色激光投影仪有色散问题是因为不同颜色的激光在经过投影透镜时折射角度不同,从而导致投影出的图像出现颜色偏移或者模糊。这是由于三色激光的波长不同,折射率也不同,导致不同颜色激光在投影透镜中的传播速度不同,折射角度也不同,从而发生色散现象。

具体来说,三色激光的波长分别为红色(R)630-680nm、绿色(G)520-570nm、蓝色(B)450-490nm,三个颜色的激光在经过投影透镜时,由于三个颜色的折射率不同,在透镜中的传播速度也不同,因此,经过透镜后,不同颜色的激光分别偏折了不同的角度,最终投影在屏幕上的图像就会出现色异或者色斑等问题。
2023-7-15 11:34 回复 收起回复
ingpo    大神级投影控 发表于 2023-07-15 | 来自辽宁
三色激光投影仪会有色散问题,主要是因为三种激光光谱波长的差异,导致在投影的过程中,不同波长的光线经过透镜后会有不同的折射角度,从而会出现色散现象。

三色激光色散的原理与普通的光学色散原理类似,即不同波长的光线通过透镜后会有不同的折射角度,导致光线的偏转角度不同。而三色激光投影仪中,每种颜色的激光光谱波长差异较大,因此色散现象更加明显。

为了解决三色激光投影仪的色散问题,一般采用特殊的光学设计和优化算法,来尽可能减少色散带来的影响。例如,可以采用特殊的透镜结构和材料,以及对光路进行精细调整,来最大限度地降低色散现象的影响。
2023-7-15 11:32 回复 收起回复
zwf11qq    大神级投影控 发表于 2023-07-15 | 来自江苏
三色激光投影仪之所以会出现色散问题,是因为三种激光光束在经过透镜组时,由于波长不同,所以会在不同程度上发生弯曲。这样一来,就会导致三种颜色的光束在成像时位置发生错位,最终造成色彩失真的问题。

三色激光色散的原理,可以通过菲涅尔衍射原理来解释。当三种不同波长的光通过一个透镜时,光线会在透镜的不同部位发生折射,而折射的强度和偏转角度会随着波长的变化而不同。这样一来,三种波长的光线就会在成像时产生错位,从而导致色彩失真。

为了解决这个问题,三色激光投影仪需要配备高品质的透镜组或者使用数字信号处理等技术来对颜色进行纠正。
2023-7-15 11:30 回复 收起回复
启明灯    神仙级投影控 发表于 2023-04-20 | 来自江西
谢谢分享     
2023-4-20 11:03 回复 收起回复
先上课去    大神级投影控 发表于 2023-04-18 | 未知
我说我戴眼镜看那么难受
2023-4-18 14:19 回复 收起回复
83ksng    骨灰级投影控 发表于 2023-04-18 | 来自湖南
三色激光的画面确实不太舒服
2023-4-18 14:18 回复 收起回复
ponggs    大神级投影控 发表于 2023-04-18 | 未知
那个散光原来叫色散啊
2023-4-18 14:18 回复 收起回复

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