家用投影儀顯示技術——三色激光解析,爲何首選三色激光投影儀

經過幾年時間的宣傳,大衆對於家用智能投影儀已經不陌生了。對一些喜歡看電影,強調體驗感,對氛圍感較爲看重的用戶而言,家用投影儀是比電視更美觀、更適用、更舒適的觀影設備。因此,挑選家用投影儀,本質上是在挑選畫質效果。

影響投影畫質的四個因素:分辨率、亮度、色域、對比度中,後三項與光源有直接關係。那爲什麼三色激光是最好的光源技術?它能夠引領下一代顯示技術嗎?

三色激光是採用了紅、綠、藍的三色(RGB)激光器分別發光,由於激光的單色性很好,只要選擇合適波長的激光器,就能夠確保發射出的紅綠藍三色光是幾乎沒有雜光的,紅、綠、藍的三色激光再分別照射到DMD芯片上,最終利用視覺暫留現象合光形成需要的顏色。

與常規LED和單色激光相比,三色激光具有亮度高、對比度高、色域廣、健康護眼等優點。

亮度高

LED光源能夠佔據投影儀的主流光源位置,是因爲它的性價比不錯,各項參數和成本造價能夠達到一個合理的平衡。但是LED光源存在亮度侷限性,發光效率已然到達頂峰,超過3000ANSI流明的亮度屬於鳳毛麟角。但對於三色激光而言,發光效率更高,可以輕鬆突破3000ANSI流明,比如堅果N1S Ultra的亮度能夠達到3000CVIA流明,亮度高得驚人。

對比度高

投影儀的對比度是投影畫面最亮處和最暗處的比值,這與光線的發散角度有直接關係。當光線發散角度大的時候,暗場時,投影儀光源泄露光線較多,畫面無法完全黑暗,最暗處的數值就比較高,在畫面則表現在明暗層次感弱。

LED光源的發散角度爲105°,而三色激光由於激光的單向性優秀,所以發散角度僅爲2°。所以三色激光的對比度是明顯高出LED光源的,比如使用LED光源的極米H5的對比度爲500:1,而使用三色激光的堅果N1S Pro的對比度則爲1600:1,是LED光源的三倍多。

色域廣

色域覆蓋大小表明投影畫面色彩豐富程度,我們常用sRGB、DCI-P3、BT709等參數表示。LED光源理論色域覆蓋能夠達到130sRGB,實際使用中,能夠達到99.9%sRGB色域的顯示產品已經非常出色了,但這與三色激光還是不能媲美的。

三色激光產品是目前唯一能夠色域超100%BT2020的消費顯示類產品,如果換算到同一色域標準,它的色域覆蓋能夠達到LED的兩倍。比如堅果N1S Pro的色域達到110%BT2020,換算成BT709則是210%BT709,也就是210%sRGB。

健康護眼

顯示類產品護眼主要有兩種方法,一是去頻閃,二是防藍光。對於三色激光投影儀而言,沒有單色激光的色輪,頻閃也就無處可說。在防藍光上也有兩種方案,一是硬件防藍光,二是軟件防藍光,軟件防藍光就是利用算法過濾畫面中的藍光,而三色激光則是直接可以通過硬件防藍光進行護眼,更有效,作用更明顯。

三色激光中的藍光是單獨激光發射器發出,所以只需要避開有害藍光光譜,選擇波長較長的藍光作爲光源,比如460nm藍光光譜,就能夠切實有效造成硬件級防藍光。與之相反的是單色激光,它的藍色激光經過熒光色輪發出,會產生各種雜光,其中就含有短波藍光,這對眼睛的傷害是巨大且不可逆的。

雖然三色激光是更具優勢的投影光源,但它之前,甚至說現在,都沒有成爲主流光源的主要原因是因爲技術應用難度大,造成成本高。

在投影儀行業中,目前日本的日亞化學是全球最大的投影儀光源供應商之一,它供應的三色激光光源價格是LED的高几倍。從成本上看,三色激光光源的採購成本是LED光源的4-5倍左右。以往LED光源可能僅佔據整機成本的9%,而採用三色激光的光源成本則可能佔據整機成本的30%。

目前,在衆多廠商中,堅果投影率先自研出了三色激光光機,攻克技三色激光應用難題,成功打下技術應用成本,更是將三色激光技術下沉至三千元入門價位,讓更多用戶能體驗三色激光的超高畫面表現能力。

在三色激光成爲新的炙手可熱的光源技術時,一些廠商就開始散播“散斑論”。

散斑是光在粗糙度大於光波波長的表面反射過程中呈現的一種“相干”現象。這是一種自然現象,並非三色激光獨有,我們生活中也常見,所以其他廠商試圖引導大衆提到散斑就聯想三色激光是不對的。

但我們生活中的散斑就像是細菌等微小物體,超過肉眼分辨率,自然就看不見。而在三色激光中,激光的超純特性純化了散斑圖樣,讓其出現和分佈變得有規律,這就讓散斑更爲清晰易見。

解決三色激光的散斑問題的途徑有很多,比如使用可以消散的高科技光子幕布,但成本過高。目前最切合有效的還是屬於通過振動激光器來改變高相位一致性,就像堅果投影的LSR動態消散斑技術。

該技術的核心是在平面區域內,進行X和Y兩個方向的二維高頻振動,並且未來可以根據不同的光學架構進行不同的頻率適配,實現動態自適應高頻振動。利用LSR動態消散斑技術,堅果能夠將其產品散斑消除率超97%,做到肉眼無感散斑。

目前市面上又有哪些三色激光投影儀呢?

堅果N1S Pro

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延續堅果N系列一貫的一體式雲臺設計,支持左右360°旋轉和上下135°俯仰調節,雲臺式畫面校正能夠自動追蹤機身動態,快速矯正和對焦,單手掌控,使用便捷。它採用堅果自研MALC目氪三色激光光機,亮度達到2000CVIA流明,擁有1600:1高對比度和110%BT2020超廣色域,色準△E<1,分辨率達到4K,畫面表現能力出衆,觀看大型影片更有影院感。同時搭載的Bonfire OS系列,交互體驗極爲出色。

堅果N1S Ultra

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堅果N1S Ultra採用堅果MALC目氪三色激光光機,亮度高達3000CVIA流明,擁有4K分辨率、1600:1對比度、110%BT2020色域、95%亮度均勻度和超97%的散斑消除率,畫面高清高亮,色彩豐富自然,明暗過渡絲滑,細節凸顯,顯示效果極爲出色,在300英寸巨幕的支持下,直接打造出家庭版IMAX影院體驗。

它的外觀和堅果N1S Pro類似,也是一體式雲臺設計,可左右360°旋轉和135°垂直調節。處理器採用最新MT9679,性能強悍,運行流暢,能適配各類大型遊戲,娛樂體驗不落下。音響則是雙10W揚聲器,支持丹拿HIFI,低音下潛45HZ,極爲震撼,音效更具臨場感。

Vidda C1S

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海信這款也是4K三色激光投影儀,色準△E<1,色域達到110%BT2020,擁有1600ANSI流明的亮度和97%的亮度均勻度。在亮度上,VIdda C1S劣勢較大,亮度,適合在夜晚使用。

VIdda C1 Pro

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Vidda C1 Pro採用的三色激光作爲光源,擁有2350CVIA流明的亮度,對比度高達1700:1,色域覆蓋達到110%BT2020,色深10億,色準△E<1,能夠達到專業電影監視器級別的原色顯示。但同樣亮度上競爭力較弱,比同價位的產品低了幾百CVIA流明,同時,在實際使用上有用戶反饋畫面散斑還是容易被察覺,消散斑技術沒有真正做到人眼無感。