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激光顯示:人類視覺史上的一次新革命

2014年06月05日 17:53  來源:中國數(shù)字視聽網(wǎng)  字體【   

【中國數(shù)字視聽網(wǎng)訊】《舌尖上的中國2》自開播以來,并沒有像第一季一樣,讓大家多沉浸在美食當中,大家更多的則是將重心點轉(zhuǎn)移至什么造假、美食片被拍成紀錄片等等,各方不停的狂噴口水。甚至有人總結(jié),第一季是一群吃貨拍的,第二季是文藝青年拍的。但無論怎么,民以食為天這個真理永遠是改變不了,美食誘惑依舊無法阻擋。而相比第一季,第二季在保留相似制作流程的前提下,適當延長了拍攝時間,希望能夠更加細致生動地展現(xiàn)被拍攝的食物以及人物的故事。而要想真正把美味“端到”用戶面前,播放顯示設(shè)備則需要給力。殊不知,顯示技術(shù)繼黑白顯示、彩色顯示、數(shù)字顯示之后,如今正在迎來激光顯示技術(shù)新時代,它或?qū)⒁l(fā)“人類視覺史上的一場革命”。

激光顯示概念其實早在上世紀60年代就已出現(xiàn),世界各國的科研人員都在嘗試將激光技術(shù)運用于顯示光源。但受限于當時激光器發(fā)展水平的限制,發(fā)展步伐緩慢前行。到了上個世紀90年代,隨著全固態(tài)激光器關(guān)鍵材料的研制成功,大大推動了激光顯示技術(shù)研究,到了20世紀激光顯示技術(shù)的研究再次進入高峰。于此同時,激光顯示技術(shù)應用市場也隨之開拓。發(fā)展至今,激光技術(shù)已應用到激光數(shù)字影院放映機、激光投影機、激光電視、激光背投拼接墻等顯示產(chǎn)品市場,應用于家庭影院、大屏幕指揮顯示系統(tǒng)、公共信息大屏幕、數(shù)字影院、家庭影院、飛行員模擬訓練、水幕成像表演等領(lǐng)域,其在今年更是迎來大發(fā)展。

激光光源時代的到來,也標志著顯示技術(shù)迎來了新紀元。回顧過去,顯示技術(shù)歷經(jīng)了黑白、標準彩色和數(shù)字顯示時代。標準彩色時代解決了黑白向彩色轉(zhuǎn)換問題,數(shù)字時代把標準彩色時代的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,從而解決了高分辨率畫面穩(wěn)定傳輸問題。在前三個顯示時代,由于傳統(tǒng)顯示終端僅能覆蓋人眼所能識別的色彩空間的30%,致使70%的色彩無法通過顯示讓人們來感知,顏色的真實再現(xiàn)是下一代顯示技術(shù)的關(guān)鍵。

激光顯示技術(shù)是以紅、綠、藍(RGB)三基色激光為光源的顯示技術(shù),可以真實再現(xiàn)客觀世界最豐富、艷麗的色彩,提供更具震撼的表現(xiàn)力。激光顯示色域覆蓋率可達90%,即NTSC標準的2倍以上,同時完全繼承數(shù)字時代的高分辨率、數(shù)字信號等特征,實現(xiàn)人類有史以來最佳的色彩還原。

相比目前傳統(tǒng)的光源,激光光源有著得天獨厚的優(yōu)勢。首先是在光譜程度上,它的光譜寬度遠遠小于一個半米,這樣高的光譜程度光,在整個顏色系統(tǒng)管理以及控制方面是與我們過去的燈泡光源或者是熒光粉光源產(chǎn)生的控制手段都不同。第二,激光的亮度極高,它可以容納萬瓦以上甚至十萬瓦的光的強度。第三,方向性極好,在空間上傳輸?shù)呐c一般的光源的發(fā)光特性是完全不一樣的。這樣一個光源在照明方式以及光束控制方面光學系統(tǒng)設(shè)計對我們已有的照明方式發(fā)生一些革命性的變化。同時,激光光源的偏振度極好,有上千米的偏振度,這樣的偏振度對于LCD這樣與偏振相關(guān)的顯示技術(shù)來說,可以極大地節(jié)省原材料,而且它的對比度比目前的偏振度要高得多。

另外,與燈泡光源和LED光源完全不同,激光光源由于光學的特性,在很小的芯片上可以實現(xiàn)高的光能的利用效率。燈泡光源的照明利用隨著芯片尺寸的減小,它的光能的利用效率是比較低的。對于激光來說,基本上可以保持不變,原因就是激光的方向性好。所以,激光光源的光學效率比傳統(tǒng)氙燈光源要高得多,亮度甚至可以高出3-4倍以上,這是大家看好它的一個重要原因。

如近年來包括巴可、科視、NEC、DP等廠商均紛紛推出了各自的高亮激光光源原機型,其中巴可今年更是推出首款商用6P激光數(shù)字電影放映機,該放映機是首款符合DCI標準的激光放映機,同時也是市場上體積最小的60000流明放映機,其能夠以60幀/秒的高幀率格式播放4K影片,以及以4K分辨率放映3D影片,獨特的技術(shù)將為影迷們帶來更強的觀影體驗。

對比傳統(tǒng)光源在色域方面,LED是很好的光源技術(shù),但由于其屬于泛光照明的特性,在高亮度、大屏幕顯示方面的不足,大大影響了LED在投影顯示技術(shù)上的應用空間。與此不同的是,激光具有非常高的強度,這樣就為高亮度、大屏幕及超大屏幕顯示提供實現(xiàn)基礎(chǔ)。

以3D顯示應用為例,原來在3D播放時亮度會降低一半,立體震撼的效果會大打折扣。但目前的激光投影機可以通過增減激光器數(shù)量來調(diào)控光源亮度,令3D顯示效果更加出彩。如當下影院市場,一旦使用激光數(shù)字放映機,不僅能夠呈現(xiàn)出明亮、均勻、色彩鮮明的畫質(zhì),真正意義上改善3D以及普通2D影片的觀影體驗。

此外,激光數(shù)字放映機比傳統(tǒng)放映機能夠表達更大的顏色范圍,提供更加清晰的圖像。高清晰度使得激光放映機能夠用于傳統(tǒng)放映機不適用的一些領(lǐng)域。當前普遍采用的帶鹵化物燈的傳統(tǒng)放映機不能隨意向房間四處投影,因為放映鏡頭只能補償非常小的失真,因此原則上放映機應該在放映軸線附近,一般位于房間的中央。無論激光以垂直或水平角度照射銀幕,效果都是一樣的,沒有失真。即使是怪異的投影幾何結(jié)構(gòu),比如一個拱形銀幕,甚至一個圓形屏幕,激光投影在任何地方都不會產(chǎn)生模糊不清的現(xiàn)象。激光數(shù)字放映機的這種特性為環(huán)形放映開創(chuàng)了—個美好的前景。在實際應用中,激光技術(shù)還有其他許多優(yōu)點:小巧緊湊的放映頭可以與激光單元分開;激光單元可以隱藏在房間內(nèi),只將小的放映頭露在外面;由傾斜放映而產(chǎn)生的失真可以非常簡單地校正等等。

激光顯示作為新一代的顯示技術(shù)還具有卓越的低能耗特點。我們以1萬流明3000W氙燈投影機為例,其氙燈的理論壽命一般在1500小時左右。但是,由于我們的操作技巧及環(huán)境因素(如灰塵、室溫)等問題,在實際使用過程中的壽命會低于其理論值1500小時。如果我們以投影機一天工作4小時來計算,那么我們需要一年左右更換一次燈泡。這樣既增加維護成本也增加了繁瑣的維護工作。如果為了增加投影機的光通量而采用5000W或更高功率的氙燈,其壽命會更低、更換頻率會更高。

而由于激光是屬于冷光源,在使用的過程中發(fā)熱量不大,溫度非常低,其壽命可達20000小時以上,是傳統(tǒng)投影機使用壽命的10倍以上。不管是1萬流明還是5萬流明的激光投影機,其光源壽命都能達到20000小時以上,真正可以做到長期免維護使用。并且激光顯示的核心部件在生產(chǎn)過程中不使用任何重金屬,沒有廢水、廢氣、廢物排放,是名副其實的環(huán)境友好型顯示光源。

也正基于此,以及從目前整個產(chǎn)業(yè)鏈和應用環(huán)境來講,激光光源的趨勢已經(jīng)勢不可擋。尤其是對于當下的投影市場來說,發(fā)展激光顯示技術(shù)不光是投影顯示企業(yè)自身發(fā)展的要求,也是技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。

而且激光顯示技術(shù)所具備的大色域、高效率、長壽命等優(yōu)點將為顯示技術(shù)的發(fā)展提供一個新的選擇。激光顯示技術(shù)也將憑藉著諸多優(yōu)勢,呈現(xiàn)給人們一個絢麗逼真的色彩,精致入微的細節(jié),美輪美奐的視覺盛宴。同時,這也預示著一個嶄新的視覺時代――激光顯示時代的來臨。

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