激光投影機將挑起“視”界大戰
在測試的現場我們也看到,即便簡單地把燈泡替換成為激光光源,投影設備的表現力已經大幅度提高。在色彩飽和度、亮度和層次上,燈泡根本無法與之匹敵。尤其是在色彩純度和亮度,再加上對比度要求條件下,燈泡基本上只能滿足一部分特定需求,而我們面對激光投影的時候,差點忘了這是投影,那鮮花不就如同太陽光下的鮮花嗎?在傳統的氙燈和汞燈照射下,顏色不可能如此生動。
傳統的投影機可以通過電路上的處理把燈泡投影機的對比度和亮度提高,但是無法解決顏色層次的問題。尤其是藍色,被看做是數字成像設備的死穴,一般來說非常死板,沒有層次,在我們一般的投影設備中根本無法看到與湛藍天空相媲美的色彩,激光倒是能夠接近這種感受了。所以能夠在色彩上呈現巨大的反差,而不僅僅是黑白的巨大反差,這或許是激光那么驚人的根本原因。
有經驗的讀者還會注意到,過于高的對比度和亮度的組合,將會帶來不舒服的視覺體驗,這在傳統光源中是常見的現象。傳統光源的光線無方向性,為了達到需求的對比度,光線的浪費比較多,導致需要很高的亮度,這樣會刺激眼睛,大幅度降低觀看舒適度。激光不同,通過光纖導出的光線經過擴散,投射在成像器件上,還是有方向的,這些光的利用率大幅度提高,從而能夠在很高對比度的時候不需要太高的亮度,從而能夠保證眼睛的舒適程度。
加上激光的RGB三色的純度相當高,激光特性決定了光譜不漂移,從而保證整個顯示畫面的一致性。實際上,因為激光光源的特性,對鏡頭的鍍膜要求都降低了,同時透過鏡頭的熱已經大幅度降低,可以大幅度降低鏡頭設計的難度,并且低的溫升也能保證鏡頭在使用過程中對畫面的影響降低到最小。這些優勢讓激光投影機的畫面能夠保持一致性,投影畫面的一致性能夠超過90%。
這一切造就了最好的投影品質,我形容激光的畫面如同流動的清水,那么清澈而透亮,是目前顯示設備中最好的。但是因為目前的采集設備和輸出設備都是按照傳統光源光譜特性設計和調整的,所以在某些方面,激光替換上去會有過飽和的情況出現。比如紅色就是如此。傳統的采集設備能夠表現不錯的紅,但是輸出的時候紅的衰減比較厲害,燈泡的光譜在紅端以熱能喪失比較多,所以在信號上會做增強。而RGB激光的紅,本來就要超越一般燈泡,再加上電路的處理,那就有些過飽和。紅和藍兩色,其實是激光的殺手锏,它們的生動程度與否就會影響輸出設備的表現力; 綠光的主要貢獻在于提供足夠的照度。

5W綠光激光器

1W藍光激光器

1.6W紅光激光器
色域大戰
在主觀上,我們已經看到了激光投影機的強大威力。這次中視中科準備的是一臺Barco的電影投影機,更換了激光光源,通過光纖把模塊與投影機連接起來。相比傳統的燈泡,激光模塊體積(主要是散熱模塊)還有些大,但是在效率上已經無與倫比了。Barco的這臺電影投影機采用氙燈,燈泡的功率4KW,標稱壽命1000小時,更換成本接近3萬元,鏡頭投射光通量大概15000lm。中視中科的激光模塊只需要100瓦左右,就能夠實現12000lm左右的投射亮度,壽命超過兩萬小時,兩相比較,高下層分已不言自明。
中視中科這3年來,已經讓激光模塊的每瓦成本降低到了10倍,隨著技術的改進和市場應用的展開,仍然有很大的下降空間。而一個投射2000lm的投影機,只需要20W左右的激光就行了,成本是可以接受的。如果投影機專門為激光光源進行設計的話,激光功率還可以適當降低。當然了,這種光源分離的方式,大幅度提高了投影機的靈活度,比如要制作不同亮度的投影機變得很簡單,而不會受到設備早期設計的限制,甚至可以在后期進行提高也沒有問題。
激光投影機的另外一個好處就是長期能夠保持投影的穩定性,激光模塊的壽命為兩萬小時,是真正的長壽命低衰減的光源。像氣體的汞燈和氙燈因為其中摻有雜質,色溫控制不可能完美,也不可能像激光這么穩定。
有人擔心,激光這么大功率是不是有危險。我不小心透過投影機的鏡頭往里面看,沒有不適應,激光已經被擴散,光的強度已經比激光束大幅度下降。但是打在視網膜上,我們能感受到那種衍射,這是傳統光源沒有的。直視激光投影機光束給我的感受要溫和得多,也讓我意外。同時我注意到在投影機鏡頭前的溫度已經非常低,通過光纖,激光的熱早被隔絕,而且擴散之后,光的功率密度大幅度下降,溫度自然降低了,直視也沒有問題了。
從測試結果我們可以看到,激光的色域已經大大超越傳統顯示設備,是激光投影能夠如此清亮動人的根本原因。配合我們一塊測試的技術人員說,實際上純激光出來測試的色域更大,但是經過Barco投影機之后,可能在信號上做了一些均衡,即便測試結果沒有200%的NTSC覆蓋率,已經相當驚人了,實測超過了170%。
在對比度方面,改造后的Barco這款投影機對比度大約為2500∶1,正是因為原生的高對比度,測試的機器在表現單色的時候,因為顏色很純正,飽和度高而且層次好,這樣的色彩生動而且有動感。在大場景的時候,因為對比度高,加上單色的純正,所以大場景的顏色感覺也很好,長時間看也不累。
激光也要唱主角
激光顯示設備的到來,提高了顯示設備的門檻,在激光面前,任何其他顯示設備只能甘拜下風。在色彩、壽命、可靠性等諸方面,擁有無與倫比的優勢,而且在光源端實現了數字控制,這一點與LED類似。
固態激光的前端也跟LED類似,不過經過放大環節以及聲光晶體的頻率調制,控制好輸出光的波長。LED則是利用基板直接發光,產品沒有那么復雜,而控制起來也簡單,包含外圍電路也簡單得多?,F在LED背光顯示已經逐步走向市場,LED背光電視和LED光源的投影機已經可以買得到。而激光的顯示產品,現在成本上還比較高昂,目標客戶還局限在行業端。
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