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科技客·课 | 荧光激光天生无散斑,何必那么麻烦

科技客·课

从2014年到现在,电影放映界掀起了一股激光放映的热潮,激光放映因解决了氙灯放映3D亮度不足等痛点,给观众带来了更好的视觉体验。与此同时,激光的高亮度带来的散斑问题也影响着画面的质量。本文将针对散斑这一点,为大家介绍目前市场上RGB激光和荧光激光两大激光放映技术在消除散斑方面的思路和原理的对比,希望为大家提供一些参考。

散斑产生的原理及其影响

当一束相干激光入射到粗糙银幕表面,银幕表面反射的光线具有固定的相位差,通过成像系统(人眼)在像平面(视网膜上)形成干涉图样,这样的干涉图样即是散斑。由于干涉图像是明暗相间的条纹,所以最终无穷个干涉图像在人眼视网膜上叠加形成的图像相当于是在清晰图像前加了一个雾化的透明玻璃而生成的图像,散斑让图像模糊,极大影响画质和观影体验。消除散斑则一直是激光应用到显示领域的最大难题,也是激光显示界在数百年来持续研究的重要课题。

1903年,“飞行者一号”在天上飞了两百多米后,人们说莱特兄弟是骗子,人造的翅膀不可能替代发达稳健的双腿,更不可能把人类带上天。

2014年,中影光峰的ALPD®荧光激光放映技术正式商用, 行业对其充满了质疑。

消除散斑的思路

消除散斑一般有两种思路,一种是从产生散斑的根源——相干光入手,减弱光源的相干性;另一种是将不相关的多个散斑在空间或时间域里叠加,从而降低对比度。

RGB消除散斑的方案

GB三色激光放映解决方案因无法从源头上改变激光的相干性,只能选择在光路上施加措施,让不同散斑在空间、时间域叠加以减弱散斑。RGB激光放映解决方案消除散斑可以采用低增益银幕、多波长、振动扩散片、振动银幕以及采用商用消散斑器件等方法。因每一种方案都难以呈现非常好的效果,RGB厂家不得不采用多种复合方法来达到一定的消散斑效果。但结果也始终只能在一定程度上起到抑制作用,而无法从根本上消除散斑。其中一些国外厂商的RGB产品采用非振动银幕的方式取得了比较好的效果,而其他RGB厂家消散斑主要靠的是振动银幕,但因振动银幕的马达系统和次低音系统可靠性低,造成系统维护成本非常高。所以说,RGB采用的多种消散斑的复合方式有一定的效果,但也降低了系统光效率和系统可靠性,同时也带来系统成本的提升。

荧光激光消除散斑的方案

基于散斑形成的原理,散斑形成的本质原因是由于激光的相干性,而荧光激光方案的原理(下图)是由激光激发荧光材料,发射大量非相干荧光同时混合极少部分激光,来形成无散斑白光,所以荧光激光方案天生无散斑,可以从源头上消除激光的相干性,不需要任何的附加措施,对系统无任何负面影响,而且兼容性好,成本低,可靠性高,是一个商用推广的最优方案。所以,相比较RGB采用复合方式通过非相干叠加散斑的有限效果和巨大代价,荧光激光放映解决方案是可以从根本上解决激光的基因病——散斑问题,能够给观众一个完全清晰的画质。


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