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2023-07-06 訪問量:160
激光百科
彩邊問題不可忽視!同樣是決定家用激光投影畫面質量好壞的關鍵

家用激光投影聲勢浩蕩地來了,越來越多的消費者開始體驗家用激光投影產品,可是有人說激光投影看久了好像會頭暈是怎么回事?

 

這可能是遇到彩邊問題了。這是消費者在購買家用激光投影產品時,一個容易被忽視、但同樣是決定家用投影畫面質量好壞的關鍵問題

 

確實,相比于傳統的燈泡、氙燈等光源,激光的亮度更高、能效更高、色彩單色性好、結構尺寸小、壽命長,因而有望成為未來照明顯示的理想光源。但是隨著市場上越來越多的家用激光投影產品出現,彩邊問題愈發受到關注。

 

那么,彩邊是什么?對激光投影畫面質量有什么影響?

 

 

彩邊現象

 

彩邊(Color Fringing)現象,是在一定角度下觀看畫面時在人眼處產生的色彩分離現象,內容邊緣或投影畫面邊框有明顯的紅青色重影。看白色畫面內容時,彩邊現象更為明顯(如下圖,別說久看,看一會兒就頭暈了。)

 

 

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彩邊原理

 

彩邊和散斑一樣,是激光的物理性帶來的,都屬于先天缺陷、基因問題。散斑是由于激光的相干性,而彩邊是由于激光的窄光譜這一物理屬性。

 

我們先來看這個上學時期都做過的著名實驗——三棱鏡分光,如下圖:

 

 

 

 

太陽光(自然光)是一種寬光譜,經過三棱鏡后,會分出紅橙黃綠青藍紫七色光。其原理在于,白光是由各種單色光組成的復色光;同一種介質對不同色光的折射率不同,所以在通過三棱鏡時,白色光通過三棱鏡會將各單色光分開,即色散。

 

 

而激光和太陽光(自然光)不同,激光是窄光譜,當使用純三色激光這類窄光譜光源時,由于紅綠之間沒有黃色的光譜能量分布、藍綠之間沒有青色的光譜能量分布,使得原本連續漸變的彩虹色散變成完全分離開的紅藍色重影,即彩邊現象。

 

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原理圖 

 

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效果圖

 

 

彩邊造成的不良反應及視力傷害

 

上述講到,彩邊是一種重影現象。一方面,重影就如同在電影院看3D電影時,眼鏡的左右視場沒有完美匯聚一樣,使得內容不清晰(如下圖),長時間觀看有眩暈感(開篇提到的,有人看激光投影會覺得頭暈,就是這個現象);另一方面由于窄光譜色彩飽和度高,彩邊會尤其的刺眼不舒適,同時由于彩邊是在人眼處產生的分離,無法通過顏色調校減小色域降低飽和度緩解彩邊的影響。

 

加上人眼和眼鏡均有色散,因此,彩邊現象對于戴眼鏡的用戶更為明顯。在觀看時,戴眼鏡的用戶更敏感地受到彩邊現象影響,更容易地看到重影、色散等問題。

 

 

 

特別是在家庭觀影環境下,觀影距離非常近,人們會經常變換位置和角度,無法保證所有人都時刻正視投影畫面,尤其是視覺系統更脆弱而且好動的兒童,彩邊問題會更加明顯,眼部不舒適度會加重。如果用戶長時間觀看帶有散斑和色散問題的投影畫面,會產生視力受損、生理不適、眼部不可逆傷害等一系列危害。

 

 

創造性加入寬光譜光源,ALPD激光技術從架構上解決彩邊問題

 

彩邊不同于投影光學系統的橫向色差(Lateral Chromatic Aberration)導致的色散現象,它無法通過鏡頭的消色差來解決,觀看角度和距離不同、人眼屈光度散光度不同人眼處觀察到的彩邊程度也不同,僅能通過使用寬光譜光源改善彩邊。

 

 

 

 

光峰科技原創的ALPD激光技術,既保留了激光窄光譜特性所帶來的亮度、色彩優勢,又巧妙地引入納米發光稀土材料,通過二次發光產生寬光譜光源,徹底解決原始純激光作為顯示用途的色散和散斑問題,同時,ALPD激光技術還可以實現高亮度、更強的色彩表現力,更重要的是提高觀看舒適度,畫質通透自然,久看不累。

 

ALPD激光技術成激光顯示最優解,不止解決彩邊問題

 

如果彩邊問題的解題公式是加入寬光譜,那為什么ALPD激光技術是激光顯示的最優解?LED也是寬光源光譜,換成LED行不行?

 

答案是:也行的。而且最好三色LED+三色激光技術路線,已經被光峰ALPD激光技術拿下了。

 

為什么這么說?

 

激光和LED都是很好的光源技術,但在應用層面則各有不足。激光的優勢在于亮度高、色域廣。激光光源的亮度上限目前還沒有看到天花板,存在很大的發揮空間,但是純激光光源存在散斑和彩邊這兩種無法避免的物理現象。

 

而LED的優勢在于寬光譜、無散斑、無彩邊,但是LED發光角度大,收光難度大,導致光機效率低,整機尺寸大等弊端;且LED的亮度目前受限于發光芯片電流密度的限制,亮度存在局限性,再往上突破難度非常大。

 

光峰科技于2007年提出ALPD激光技術路線,革命性解決了激光顯示產業化遇到的困難,經過十余年的發展,如今已形成較為成熟的技術體系,且技術矩陣不斷創新壯大。

 

 

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縱觀光峰科技ALPD激光技術的發展,其每一代技術都解決了或者突破了特定的技術點難題,比如ALPD1.0,解決了激光顯示產業化的難題;ALPD2.0突破了亮度的難題……因此ALPD激光技術能擁有核心競爭力,不斷滿足市場的所需,呈現出強盛的技術生命力,在業務上則表現為光峰科技正不斷將核心技術、核心元器件運用于不同的場景,嫁接進一個又一個巨大賽道。無論應用于哪種使用場景、定制哪種技術方案,ALPD激光技術所帶來的技術方案優勢一直伴隨。

 

 

2022年底,光峰科技發布ALPD5.0技術,通過特有的合光技術,首創性地實現和三色激光和三色LED兩種光源的高效合光,使激光的色彩領域和LED無散斑、無彩邊的特性進行優勢互補,并為原創技術構筑了專利壁壘,其它企業想要將三色激光和三色LED結合并商業化,將極難繞過光峰的深厚專利壁壘。

 

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ALPD 5.0的出現,就像是增程式電動汽車動力系統,既解決了里程焦慮,還同時擁有電車的絕佳駕駛體驗。ALPD5.0以三種顏色的激光光源為主基調,疊加融合三種顏色的LED光源,創新性地將六種光源相互結合,取長補短,突破了純三色激光光源或純三色LED光源的技術瓶頸。其擁有的三色激光光源提供了絕佳的色彩和亮度,疊加的三色LED光源則進一步在亮度上對其提供增益效果,堪稱“顏色和亮度的調校大師”,未來將滿足更多應用場景。

 

未來,隨著激光顯示產品高清高亮的趨勢日漸明顯,激光顯示技術毫無疑問已經成為大勢所趨的發展方向。作為物理原理層面最先進的光源方案,無論是亮度、純度,還是效率、偏振,或者調制頻率、立體顯示效果,激光的先進性都無可爭議。然而,如何能將激光優勢真正發揮且應用落地,目前來看,光峰ALPD激光技術從技術架構上既發揮了激光高亮度、高色域優勢,又徹底解決了彩邊、散斑問題,帶來了自然舒適的視覺體驗,由此成為激光技術產業發展的最優解。