看三色激光投影为什么会有重影?色散原理科普
有很多购买了三色激光投影仪的用户——特别是戴眼镜的用户反映,在观看时画面会出现“重影”。具体描述就是画面图像出现颜色分离的现象,边缘有不同颜色的线条重叠(如下图边缘出现的红绿色)。这其实就是三色激光投影仪的“色散”现象。
为什么三色激光投影会出现这样的“重影”?色散的原理又是怎样的呢?这里用一个通俗易懂的方式为大家解答。
在上中学时我们都做过一个著名的实验——三棱镜分光,如下图:
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。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,从而对不同波长的光产生不同的折角。
知道了三棱镜分光的原理,我们再来看一下三色激光投影的光源组成。
三色激光投影常常宣传的是颜色非常“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。
三色激光投影散斑原理及危害
除了色散,三色激光还存在一个非常致命的问题——散斑。
在投影画面上,三色激光产生的散斑表现为磨砂感,就像蒙了一层毛玻璃一样。也很像手机屏幕上有大块油印。三色激光产生散斑的原理是光的相干性,这是由光源自身物理特性决定的,很多三色激光投影商家推荐安装配套屏幕,或是声称在光学元件上做了改良,但这些都只能在不同程度改善散斑,并不能完全规避。
三色激光投影的散斑有什么危害呢?轻则影响画面效果,更重要的是会对视力健康造成损伤,详见《散斑对眼睛有影响吗?三色激光投影散斑危害盘点》。
目前来讲,能够从源头规避散斑的方法是采用ALPD激光显示技术。与三色激光不同,ALPD激光显示技术巧妙地引入纳米发光稀土材料,通过二次发光产生非相干光,彻底解决原始纯激光作为显示用途的散斑和色散问题;同时在传播路径中增加震动或高速旋转的散射器件,并增加光线的多角度和多波长。不仅能够从源头解决散斑问题,ALPD激光显示技术还可以实现高亮度、高观看舒适度,人眼久看不累。
目前,作为激光显示领域最为先进的技术解决方案,ALPD激光被各大电影院高端影厅广泛采用,比如中影集团高端激光厅。在家用领域,一些头部品牌也看到了ALPD激光显示的优越性,比如当贝投影的激光投影产品,就采用了ALPD激光显示技术。在优质光源的作用下,家用投影仪也可实现亮度、画质、护眼......全方面赶超影院。最新发布的当贝X5激光投影新品,亮度高达2450CVIA,是目前亮度最高的投影产品之一,且无散斑现象,观看舒适度和画面效果实现双赢。
综上,我们再来总结下三色激光投影画面在观看时会出现的问题;
1、色散:首先,戴眼镜的用户在观看三色激光投影画面时会看到明显的“色散”、“重影”;斜眼看或是近视度数比较深时,色散问题会更加严重;
2、散斑:光的相干性原理使三色激光画面存在明显的“散斑”现象,且无法规避,而ALPD激光光源能够解决这一问题。
以上就是三色激光投影“色散”及“散斑”问题的介绍,希望解答大家的使用困惑,同时为大家选购投影仪提供参考。
相关阅读:
科普:家用投影仪怎么选?LCD<LED<单色激光<全色激光<ALPD激光