家用投影仪显示技术——三色激光解析,为何首选三色激光投影仪

经过几年时间的宣传,大众对于家用智能投影仪已经不陌生了。对一些喜欢看电影,强调体验感,对氛围感较为看重的用户而言,家用投影仪是比电视更美观、更适用、更舒适的观影设备。因此,挑选家用投影仪,本质上是在挑选画质效果。

影响投影画质的四个因素:分辨率、亮度、色域、对比度中,后三项与光源有直接关系。那为什么三色激光是最好的光源技术?它能够引领下一代显示技术吗?

三色激光是采用了红、绿、蓝的三色(RGB)激光器分别发光,由于激光的单色性很好,只要选择合适波长的激光器,就能够确保发射出的红绿蓝三色光是几乎没有杂光的,红、绿、蓝的三色激光再分别照射到DMD芯片上,最终利用视觉暂留现象合光形成需要的颜色。

与常规LED和单色激光相比,三色激光具有亮度高、对比度高、色域广、健康护眼等优点。

亮度高

LED光源能够占据投影仪的主流光源位置,是因为它的性价比不错,各项参数和成本造价能够达到一个合理的平衡。但是LED光源存在亮度局限性,发光效率已然到达顶峰,超过3000ANSI流明的亮度属于凤毛麟角。但对于三色激光而言,发光效率更高,可以轻松突破3000ANSI流明,比如坚果N1S Ultra的亮度能够达到3000CVIA流明,亮度高得惊人。

对比度高

投影仪的对比度是投影画面最亮处和最暗处的比值,这与光线的发散角度有直接关系。当光线发散角度大的时候,暗场时,投影仪光源泄露光线较多,画面无法完全黑暗,最暗处的数值就比较高,在画面则表现在明暗层次感弱。

LED光源的发散角度为105°,而三色激光由于激光的单向性优秀,所以发散角度仅为2°。所以三色激光的对比度是明显高出LED光源的,比如使用LED光源的极米H5的对比度为500:1,而使用三色激光的坚果N1S Pro的对比度则为1600:1,是LED光源的三倍多。

色域广

色域覆盖大小表明投影画面色彩丰富程度,我们常用sRGB、DCI-P3、BT709等参数表示。LED光源理论色域覆盖能够达到130sRGB,实际使用中,能够达到99.9%sRGB色域的显示产品已经非常出色了,但这与三色激光还是不能媲美的。

三色激光产品是目前唯一能够色域超100%BT2020的消费显示类产品,如果换算到同一色域标准,它的色域覆盖能够达到LED的两倍。比如坚果N1S Pro的色域达到110%BT2020,换算成BT709则是210%BT709,也就是210%sRGB。

健康护眼

显示类产品护眼主要有两种方法,一是去频闪,二是防蓝光。对于三色激光投影仪而言,没有单色激光的色轮,频闪也就无处可说。在防蓝光上也有两种方案,一是硬件防蓝光,二是软件防蓝光,软件防蓝光就是利用算法过滤画面中的蓝光,而三色激光则是直接可以通过硬件防蓝光进行护眼,更有效,作用更明显。

三色激光中的蓝光是单独激光发射器发出,所以只需要避开有害蓝光光谱,选择波长较长的蓝光作为光源,比如460nm蓝光光谱,就能够切实有效造成硬件级防蓝光。与之相反的是单色激光,它的蓝色激光经过荧光色轮发出,会产生各种杂光,其中就含有短波蓝光,这对眼睛的伤害是巨大且不可逆的。

虽然三色激光是更具优势的投影光源,但它之前,甚至说现在,都没有成为主流光源的主要原因是因为技术应用难度大,造成成本高。

在投影仪行业中,目前日本的日亚化学是全球最大的投影仪光源供应商之一,它供应的三色激光光源价格是LED的高几倍。从成本上看,三色激光光源的采购成本是LED光源的4-5倍左右。以往LED光源可能仅占据整机成本的9%,而采用三色激光的光源成本则可能占据整机成本的30%。

目前,在众多厂商中,坚果投影率先自研出了三色激光光机,攻克技三色激光应用难题,成功打下技术应用成本,更是将三色激光技术下沉至三千元入门价位,让更多用户能体验三色激光的超高画面表现能力。

在三色激光成为新的炙手可热的光源技术时,一些厂商就开始散播“散斑论”。

散斑是光在粗糙度大于光波波长的表面反射过程中呈现的一种“相干”现象。这是一种自然现象,并非三色激光独有,我们生活中也常见,所以其他厂商试图引导大众提到散斑就联想三色激光是不对的。

但我们生活中的散斑就像是细菌等微小物体,超过肉眼分辨率,自然就看不见。而在三色激光中,激光的超纯特性纯化了散斑图样,让其出现和分布变得有规律,这就让散斑更为清晰易见。

解决三色激光的散斑问题的途径有很多,比如使用可以消散的高科技光子幕布,但成本过高。目前最切合有效的还是属于通过振动激光器来改变高相位一致性,就像坚果投影的LSR动态消散斑技术。

该技术的核心是在平面区域内,进行X和Y两个方向的二维高频振动,并且未来可以根据不同的光学架构进行不同的频率适配,实现动态自适应高频振动。利用LSR动态消散斑技术,坚果能够将其产品散斑消除率超97%,做到肉眼无感散斑。

目前市面上又有哪些三色激光投影仪呢?

坚果N1S Pro

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延续坚果N系列一贯的一体式云台设计,支持左右360°旋转和上下135°俯仰调节,云台式画面校正能够自动追踪机身动态,快速矫正和对焦,单手掌控,使用便捷。它采用坚果自研MALC目氪三色激光光机,亮度达到2000CVIA流明,拥有1600:1高对比度和110%BT2020超广色域,色准△E<1,分辨率达到4K,画面表现能力出众,观看大型影片更有影院感。同时搭载的Bonfire OS系列,交互体验极为出色。

坚果N1S Ultra

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坚果N1S Ultra采用坚果MALC目氪三色激光光机,亮度高达3000CVIA流明,拥有4K分辨率、1600:1对比度、110%BT2020色域、95%亮度均匀度和超97%的散斑消除率,画面高清高亮,色彩丰富自然,明暗过渡丝滑,细节凸显,显示效果极为出色,在300英寸巨幕的支持下,直接打造出家庭版IMAX影院体验。

它的外观和坚果N1S Pro类似,也是一体式云台设计,可左右360°旋转和135°垂直调节。处理器采用最新MT9679,性能强悍,运行流畅,能适配各类大型游戏,娱乐体验不落下。音响则是双10W扬声器,支持丹拿HIFI,低音下潜45HZ,极为震撼,音效更具临场感。

Vidda C1S

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海信这款也是4K三色激光投影仪,色准△E<1,色域达到110%BT2020,拥有1600ANSI流明的亮度和97%的亮度均匀度。在亮度上,VIdda C1S劣势较大,亮度,适合在夜晚使用。

VIdda C1 Pro

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Vidda C1 Pro采用的三色激光作为光源,拥有2350CVIA流明的亮度,对比度高达1700:1,色域覆盖达到110%BT2020,色深10亿,色准△E<1,能够达到专业电影监视器级别的原色显示。但同样亮度上竞争力较弱,比同价位的产品低了几百CVIA流明,同时,在实际使用上有用户反馈画面散斑还是容易被察觉,消散斑技术没有真正做到人眼无感。